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(2010-10-16)
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精子发生是由带着46条染色体(二倍体,2N)的未分化的精原细胞转变为仅含23条染色体(单倍体,N)的精子的一系列过程。在整个成人生命中,睾丸恒定地提供精子,运输并储存在附性生殖器官中。在男性80多岁与90多岁均见到正常精子发生的证据。这种有效而连续的过程提供难以置信的生殖能力。
在曲细精管中,精原细胞经过有丝分裂,最终形成精母细胞。青春期初级精母细胞进行减数分裂形成较小的次级精母细胞,含有单倍体数目的染色体,次级精母细胞进一步分裂成为精细胞的结构。这次分裂并不伴有染色体数目的进一步减少。从精细胞变为精子是一成熟过程,既无减数分裂,亦无有丝分裂。最后的一个过程称为精子形成。虽然在初级精母细胞与次级精母细胞阶段已完成细胞核分裂,但胞浆的分裂并未结束。精细胞的成分仍通过胞浆峪相连;因之精子发育是彼此相接触的。
精子形成包括导致早期精细胞最终分化为肯定的精子的过程。该过程的主要步骤为形成顶体帽、延长、精子核浓缩及形成精子尾或鞭毛。在电镜下已详细观察到这些过程。它是进行性的并且是可预测的。在任一时间,曲细精管内的精细胞可见处于精子发生过程中的不同阶段;精原细胞,初级与次级精母细胞,早期与晚期精细胞均可见到。在任何一个部位均可见到第一个尚未及完成其分化,已有数个新一代产生。精子发生周期,其系列变化以发生于单个细胞而言,从干细胞的精原细胞发育开始至完全分化的精子止,在人类中约53天。精子的结构精子为高度分化的细胞,它的独特设计是为了进行其特殊功能。然而它表现为与绝大多数细胞一样最通常的基本结构。为便于叙述,精子可分为三个区域棗头、中段与尾。精子的所有区域均有一连续的膜包裹。然而围绕头部的膜与连续包裹尾部表面的膜有不同。盖在精子头前部区域的膜能进行生理控制的分解即顶伸反应,为穿透围绕卵子的蛋白质透明带作准备。盖在精子头后半部与尾部的膜在此过程中保持完整。
细胞核构成精子头的突起部位,其主要成分为DNA与一种相关的精蛋白,一种富有精氨酸与半肌氨酸的基本蛋白质。电镜检查胞核染色质密而匀质。头的前部区域由顶体覆盖。这是一种膜质结构,盖住细胞核表面的前部。它充满了电子密度相对较低的物质,由许多酶组成,如透明质酸酶,类似胰蛋白酶称为顶体酶及其它蛋白分解酶。很可能顶体中的酶在精子穿透透明带时起作用。
横切面中尾部呈现典型运动鞭毛的9+2轴丝特征。包围这些的是9条较粗纤维,它们仅延长到尾部的前半部。这些纤维与精子头部基底板相对的支侍柱有关,轴丝直接从基底板下发出。尾部可分为几个区。中段为最近颈部的区域,白8~10个螺旋节段组成。远端部有内轴纤维由纤疾鞘所包裹,纤维鞘几乎延伸至尾未端,该处中央干维仅有质膜包裹。