精子
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精子分動物精子與植物精子。動物有性生殖過程中的雄性細胞,雄性動物的生殖細胞,異配生殖中的雄配子,由精子器產(chǎn)生的單倍體生殖細胞。而生活中精子更多是指男性成熟的生殖細胞,在精巢中形成。
目錄 |
精子(植物)
sperm(plant)
藻菌植物、苔蘚植物、蕨類植物以及裸子植物中的蘇鐵目和銀杏目,都具有鞭毛而能游動的精子;但裸子植物中的松杉目和買麻藤目以及全部被子植物,精子都不具鞭毛。
外部形態(tài) 精子形態(tài)因植物種類而異,有雙鞭毛精子、多鞭毛精子和無鞭毛精子等。原始陸生植物苔蘚和低等維管植物石松與卷柏一般為雙鞭毛游動精子;水韭、木賊、真蕨和裸子植物中的蘇鐵和銀杏則為多鞭毛游動精子。每個精子有 100根以上的鞭毛,而蘇鐵目澤米屬的一個游動精子約有1~1.2萬根鞭毛。蘇鐵和銀杏的精子形似陀螺,遠極端呈螺旋帶狀,大量鞭毛叢生于螺旋帶上。螺旋帶的輪數(shù)有所不同:澤米屬6輪,蘇鐵屬5輪,銀杏屬3輪。裸子植物的松柏目及買麻藤目和被子植物的精子不具鞭毛。在維管植物中,體積最大的精子是蘇鐵類(澤米屬)植物的一種(Zamia chigua),其直徑約400微米。
內(nèi)部結(jié)構(gòu) 各種植物類群的精子內(nèi)部結(jié)構(gòu)差異很大。低等植物的游動精子,在結(jié)構(gòu)和發(fā)育上類似于動物精子。如麗藻精子具兩條鞭毛,鞭毛長在細胞的前端,并向后部延伸。整個游動精子可以分為3個區(qū):①細胞的前端約占 1/4,包括一團線粒體;②在中部有一較長的核,約占細胞的1/2;③末端也占1/4,包含一團質(zhì)體。在精子超微結(jié)構(gòu)的研究中,多鞭毛的澤米精子是比較詳細研究過的一個例子。它的整個細胞體積大部為核所占據(jù),薄層細胞質(zhì)在細胞的周緣為質(zhì)膜束縛。從縱切面看,精子螺旋帶呈梯狀。精子前部頂端有一電子致密的帽狀物質(zhì)。細胞質(zhì)中有線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等細胞器。中國科學(xué)家朱澄等從小麥的成熟花粉粒中,觀察到具尾部結(jié)構(gòu)的精細胞。它的一端是鈍的頭部,主要為長橢圓形的細胞核所占據(jù);另一端是細胞質(zhì)延伸的尾部,末端漸尖,約占細胞長度的2/3(圖3c)。精子細胞質(zhì)中除含有線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基器、核糖體、小液泡和退化的質(zhì)體外,還具有微管以及與細胞縱軸相平行的大量纖絲狀結(jié)構(gòu)。線粒體集中在尾部細胞質(zhì)中。
運動 具鞭毛的精子可以游動,游動精子釋放后,在22~25℃下可活動1小時左右。一旦精子到達卵細胞,具鞭毛的帶狀結(jié)構(gòu)便自行脫落,然后精細胞核直接與卵接觸。至于不具鞭毛的精子是否能夠自主運動,還有不同的看法。
發(fā)生過程 各種植物的精子器或雄配子體產(chǎn)生的精子數(shù)目有很大差異:水韭的一個精子器可產(chǎn)生 4個精子,卷柏128~256個,瓶爾小草(厚囊蕨類)幾千個,里白(薄囊蕨類)幾百個;種子植物的雄配子體一般只產(chǎn)生兩個精子。
演化趨勢 總的趨勢是由具鞭毛的游動精子,逐漸簡化成不具鞭毛的精細胞。精子的活動方式也由靠鞭毛游動到借花粉管輸送精子。如低等維管植物的受精作用,必須在具備一定水分的條件下進行。這在一定程度上反映了藻類植物的水生習性。而蘇鐵和銀杏精子,雖然保持藻類和低等維管植物具鞭毛的特點,但精子已過渡到借助花粉管輸送。到了裸子植物的松杉類和被子植物,精子的移動則擺脫了水分條件的限制,完全靠花粉管輸送?! ?/p>
精子(動物)
sperm,spermatozoa
典型精子的結(jié)構(gòu)
頭部
尾部
中段
主段
末段
非典型精子結(jié)構(gòu)
精子發(fā)生的激素調(diào)控
精子發(fā)生中的基因調(diào)控
雄性動物的生殖細胞。其形狀與一般細胞有很大差異。各種動物的精子可以分為典型和非典型兩類,典型的一般為蝌蚪狀,頭部近圓柱形(各種動物不盡相同),尾部細長,如鞭毛。非典型的精子形態(tài)多樣但均缺乏鞭毛。
一個尚無解釋的現(xiàn)象是所謂變異型精子的產(chǎn)生。在哺乳類(包括人類)、鳥類、兩棲類、魚類、昆蟲和環(huán)節(jié)動物,同一個體中,不是由于退化或病理的原因,除典型的精子而外,還產(chǎn)生特小、特大、或者甚至不只一條鞭毛的變異型。海產(chǎn)和淡水前鰓類(軟體動物)的變異型精子的形狀與正常的完全不同。
典型精子的結(jié)構(gòu)
自列文虎克1677年觀察到人和一些高等動物的精子以來,迄今已研究了一千種動物的精子,其中大部分都是蝌蚪狀的。50年代以來對精子的生物學(xué)特性的認識取得了迅速的進展。以哺乳類為例,精子的結(jié)構(gòu)可分為頭、頸和尾3部分。
頭部 主要由細胞核和頂體組成,呈圓球形、長柱形、螺旋形、梨形和斧形等,這些形狀都是由核和頂體的形狀決定的。
成熟精子的細胞核含有高度致密的染色質(zhì),在光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡下都難以區(qū)分其結(jié)構(gòu)。核的前端有頂體,是由雙層膜組成的帽狀結(jié)構(gòu)覆蓋在核的前2/3部分,靠近質(zhì)膜的一層稱為頂體外膜,靠近核的一層稱為頂體內(nèi)膜。頂體內(nèi)有水解酶性質(zhì)的顆粒,它與精子通過卵外各種卵膜有關(guān)。在頂體和核之間的空腔稱為頂體下腔,內(nèi)含肌動蛋白。有些無脊椎動物的精子受精時產(chǎn)生頂體反應(yīng):肌動蛋白聚合形成頂體突起或頂體絲;使精子能附著于卵的質(zhì)膜上,導(dǎo)致精卵融合──受精。
核膜雖為雙層膜結(jié)構(gòu),但兩層的間距很小,而且只有在核后端與頸部相連的轉(zhuǎn)褶處有核膜孔。
頸部 此部最短。位于頭部以后,呈圓柱狀或漏斗狀,又稱為連接段。它前接核的后端,后接尾部。在前端有基板,由致密物質(zhì)組成,剛好陷于核后端稱為植入窩的凹陷之中?;逯笥幸簧院竦念^板,兩者之間有透明區(qū),其中的細纖維通過基板接連于核后端的核膜。在頭板之后為近端中心粒,它雖然稍有傾斜,但與其后的遠端中心粒所形成的軸絲幾乎垂直。圍著這些結(jié)構(gòu)有九條由縱形纖維組成的顯示深淺間隔的分節(jié)柱,線粒體分布在分節(jié)柱的外圍。這九條分節(jié)柱與其后的 9條粗纖維的頭端緊密相連。
尾部 分為 3部分:中段、主段和末段。主要結(jié)構(gòu)是貫串于中央的軸絲。
中段 從遠端中心粒到環(huán)之間稱為中段,其長度在哺乳類中差異頗大,但結(jié)構(gòu)大體相似。主要結(jié)構(gòu)是軸絲和外圍的線粒體鞘。
①軸絲:精子的運動器官,由遠端中心粒形成,一直伸向精子的末段。精子軸絲的結(jié)構(gòu)與動物的鞭毛(或纖毛)相似,基本組成上都是 9+2型,即位于中央的兩條是單根的微管,四周是9條成雙的微管(二聯(lián)體)。
軸絲外的纖維鞘由9條粗纖維組成。它們與頸部9條分節(jié)柱相連。這是哺乳類精子特有的,因此人們把哺乳類精子列為9+9+2型(圖3),盡管其大小形狀在各種動物有所不同。鳥類和有些無脊椎動物的精子中也有類似的結(jié)構(gòu)。
②線粒體鞘或稱線粒體螺線:線粒體相互連接,螺旋地包在粗纖維之外,故稱線粒體鞘。它是在精子形成時線粒體匯集到一起彼此相互合并而成的連續(xù)結(jié)構(gòu)。各哺乳類螺線的圈數(shù)差別很大,少的十來圈,多的達幾百圈。
③環(huán):位于中段的后端。在線粒體鞘最后一圈之后,是該處質(zhì)膜向內(nèi)轉(zhuǎn)折而成。為哺乳類精子所特有,可能與防止精子運動時線粒體后移有關(guān)。
主段 尾部最長的部分,由軸絲和其外的筒狀纖維鞘組成。纖維鞘中有兩條纖維突起成縱形嵴,由于縱形嵴剛好分別位于背腹二側(cè),以致使精子尾部截面呈卵圓形。
末段 隨主段進入末段,纖維鞘逐漸變細而消失。
非典型精子結(jié)構(gòu)
共同特點是缺乏鞭毛,但是其形狀卻相差懸殊。這種精子在無脊椎動物中分布很廣。有的,如低等甲殼類的精子,是圓球狀或帶狀,比典型精子更象一個細胞。有的則長出許多細而長的突起,可能有助于附著,使其在孵化腔中不至被水流沖掉;高等甲殼類的精子形狀較為復(fù)雜,除細長的突起外,還有幾丁質(zhì)的囊。線蟲綱動物的非典型精子比較簡單的象變形蟲,馬副蛔蟲的精子則具有獨特的晶狀體。由于非典型精子大多形狀簡單,使人容易認為它們是停留在精子形成的早期階段。但是經(jīng)過比較研究,例如在有些精子中仍然可以看到中心粒以及由此生出的鞭毛(雖然未長出體外)。一般認為,這種簡單形狀是退化而來的次生性狀。
精子發(fā)生
從精原干細胞發(fā)育為精子的過程,這過程在高等動物中大致相似,都是在睪丸的曲細精管(生精小管)內(nèi)進行的。
哺乳類的精原細胞可以作為干細胞增生繁殖,產(chǎn)生新的干細胞并能產(chǎn)生進行分化的細胞;這不僅保存了干細胞本身的世代,并且能源源不斷地產(chǎn)生分化細胞,再由后者產(chǎn)生初級精母細胞。至于它們經(jīng)過多少次有絲分裂產(chǎn)生出初級精母細胞,各類動物不盡相同。除最早的精原細胞以外,在精子發(fā)生過程中每次有絲分裂之后,細胞質(zhì)都不完全分開,細胞之間有間橋相連,形似合胞體。這可能有利于細胞之間維持嚴格的同步性,有利于同時產(chǎn)生大量的精子。
精母細胞產(chǎn)生后,進入生長期,體積增大,此時稱為初級精母細胞。它們的細胞核合成 DNA,染色質(zhì)發(fā)生一系列的復(fù)雜變化,準備第一次成熟分裂(見減數(shù)分裂)。發(fā)裂后每個初級精母細胞產(chǎn)生兩個單倍體的次級精母細胞。后者不復(fù)制 DNA,經(jīng)過較短時間的停留,就進入第二次成熟分裂,形成兩個精子細胞。所以一個初級精母細胞經(jīng)過兩次成熟分裂形成四個單倍體精子細胞。在各種動物精子發(fā)生中只有這個階段大體相似。
由精子細胞成為精子的過程叫精子形成,也稱為精子變態(tài)。這一過程極為復(fù)雜,主要是細胞核和細胞器發(fā)生急劇變化。細胞核中核蛋白成分發(fā)生顯著變化,導(dǎo)致染色質(zhì)致密化,核的體積縮小。在有些動物中魚精蛋白取代了核中的組蛋白。高爾基器、中心粒和線粒體變化也很大。由一系列小泡所組成的高爾基器,其中有些小泡中產(chǎn)生頂體前顆粒。小泡不斷擴大合并成較大液泡,覆蓋于核的前端,并進一步演變?yōu)槊睜铐旙w。頂體前顆粒也匯集成較大的、顯示粘多糖反應(yīng)的頂體顆粒。中心粒在高爾基器變化的同時一分為二并相互移開,近端中心粒位于核后端的凹陷中,遠端中心粒形成鞭毛的軸絲,以后消失。線粒體則重新分布,圍繞著軸絲形成螺旋。這種運動與線粒體周圍的肌動蛋白纖維有關(guān)。在這些變化的同時,大部分細胞質(zhì)聚集到頸部,僅通過一細柄與精子相連。這時精子的尾部已從后端長出,當此細柄斷開時,精子即與細胞質(zhì)(稱為殘體)脫離進入到曲細精管的管腔中。
精子發(fā)生的全部過程與支持細胞有密切關(guān)系。曲細精管上皮由長柱狀、底部較寬頂部較窄的支持細胞和生殖細胞組成。精母細胞處于支持細胞與曲細精管的基膜之間,二者之間有橋粒樣連接相連(見細胞間連結(jié))。進行成熟分裂的精母細胞逐漸向精細管的管腔移動,這主要是靠支持細胞本身的運動(可能與其中豐富的微絲有關(guān))。各級精母細胞位于支持細胞的凹窩中,或兩個相鄰支持細胞形成的凹窩中,并且與支持細胞的細胞膜形成間隙連接,借此相連。各級精母細胞按照成熟的程度排列,處于變態(tài)中的精子細胞更靠近頂部。在這里,支持細胞通過兩種結(jié)構(gòu)與精子細胞發(fā)生聯(lián)系:一是外質(zhì)中的肌動蛋白纖維形成的連接結(jié)構(gòu);另一種是球帶狀復(fù)合體,后者是支持細胞的頂部表面和精子細胞的頭部表面共同形成的。由于從精原細胞不斷產(chǎn)生精母細胞進行置換,因而產(chǎn)生出這樣精確的排列(圖6)。
精子發(fā)生的激素調(diào)控 精子發(fā)生受垂體分泌的促黃體生成素 (LH)、促濾泡生成素(FSH)以及睪丸間質(zhì)細胞分泌的睪酮調(diào)控。間質(zhì)細胞又稱Leydig細胞,位于各曲細精管之間的間質(zhì)組織中,它們合成和分泌睪酮進入曲細精管,促進精子發(fā)生。睪酮的產(chǎn)生受垂體釋放的LH的控制。垂體分泌的 FSH則刺激支持細胞合成和分泌雄激素結(jié)合蛋白,它與睪酮有強的親和能力,以保持睪酮在曲細精管中的濃度,維持它對精子發(fā)生的作用。此外FSH還能直接啟動精原細胞分裂和激發(fā)早期生殖細胞的發(fā)育。
精子發(fā)生中的基因調(diào)控 精子發(fā)生期間染色質(zhì)濃縮,使 DNA不能夠轉(zhuǎn)錄,這種情況在精子完全形成之前完成。各種動物在精子形成中轉(zhuǎn)錄停止的時刻不完全相同。例如在果蠅,RNA合成在初級精母細胞期間停止,而在小鼠,在成熟分裂后不久的精子細胞中還在進行,要在細胞核開始伸長時才完全停止。
精子的形成依賴蛋白質(zhì)合成,既然 RNA合成已停止,精子變態(tài)所需蛋白質(zhì)合成必然要依賴較早時期產(chǎn)生并儲藏起來的到精子變態(tài)時才進行轉(zhuǎn)譯的穩(wěn)定RNA,這是發(fā)生在轉(zhuǎn)錄后水平上的調(diào)控,是延遲基因表達的機制。如在精子細胞質(zhì)中合成并進入細胞核取代組蛋白的魚精蛋白,其基因在初級精母細胞中就已轉(zhuǎn)錄。在核內(nèi)合成的 RNA轉(zhuǎn)移到細胞質(zhì)中,與蛋白質(zhì)結(jié)合形成 16~18S的核蛋白顆粒,并以這種形式儲藏在細胞質(zhì)內(nèi)直到精子細胞時期。在這種轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)譯之間有較長時間間隔的例子中,對控制轉(zhuǎn)錄后基因表達的因素尚缺乏了解。類似的現(xiàn)象可能也會在其他類型細胞的終末分化中遇到。
精子是男性成熟的生殖細胞,在精巢中形成。
人類成熟精子形似蝌蚪,長約60微米,由含親代遺傳物質(zhì)的頭和具有運動功能的尾所組成,分頭、頸、中、尾四部分。我另收集有精子運動圖(69.1k),很美麗的,值得一看。
畸形精子包括頭、體、尾的形態(tài)變異,或頭體混合畸形。頭部畸形有巨大頭、頭部核和胞漿倒轉(zhuǎn),蘑菇
樣頭、雙頭;體部畸形有體大而粗、楔形、三角形等;尾部畸形有粗尾、粗短而分叉尾及雙尾;頭體混合畸形有頭體增大、核畸形變長及頭體混合變長等。
精子運動
有幾種類型的精子運動,但最常見的有兩種,一種是直接朝前運動,精子實際上是朝前游動;第二種運動是擺動,精子只擺動尾,卻不前進。附睪精子和射精精子的運動類型是不同的。射精液不同組分中的精子,其運動類型也不一樣。由于精子的運動速度在射精液的最初一部分中比較高,所以常用射精液富含精子的開始一部分進行人工受精。當精子遇到附睪液、精漿、宮頸粘液、子宮內(nèi)膜液、輸卵管液和腹腔液等的離子微環(huán)境變化和生物物理狀態(tài)變化時,精子運動類型也有著變化。在有輸卵管粘液和卵泡液的情況下,精子運動速度加快。前列腺分泌液和精囊腺分泌液之間的最適比例關(guān)系對精子的活力和運動也有影響。精囊腺分泌液含有幾種對精子運動和活力有損傷作用的成分;而前列腺分泌液則刺激精子運動。把激肽或激肽釋放酶與精液樣品混在一起,可改善精子的運動能力。有規(guī)律地把激肽釋放酶連續(xù)給精子少的病人服用幾個月,可增加精液的精子數(shù),并改善精子的活力。任何一次射入女性生殖道的幾億精子只有不到100個精子能運行到受精部位。
精子鞭毛以一種協(xié)調(diào)順序反復(fù)傳播正弦波。這樣,以鞭毛內(nèi)產(chǎn)生的能量來調(diào)節(jié)精子的運動。鞭毛有解剖學(xué)上縱行排列的收縮蛋白質(zhì)、粗大纖維和與它相關(guān)聯(lián)的微絲及微管。因此為了克服諸如宮頸粘液這樣的粘性腔液的阻力,久需要有這樣的推動力。精子細胞為了有效地向前運動,必須使運動波達到協(xié)調(diào),并作為發(fā)育過程中的一個結(jié)果保持下來。
關(guān)于精子尾運動的三維空間模型,有許多相互矛盾之處,這可能是因為拍下來的照片基本上都是二維結(jié)構(gòu)。但是,共識認為,在一平面上有一個主要的波狀運動從基部傳到尖端,該平面相當于精子頭的寬面;附加在這個運動波上的一個旋轉(zhuǎn)成分引起一種螺旋形運動。但是還不清楚這一旋動成分是順時針方向還是反時針方向的。
當從基部向尖端看時,人精子頭與頭的凝集常向反時針方向轉(zhuǎn)動,也就是與軸絲外周纖維的小臂方向相反。如果軸絲以某種方式傳導(dǎo)一個收縮脈沖的話,那么這一沖動將會沿同一方向通過這條軸絲。
精子內(nèi)有在肌肉收縮中起重要作用的三磷酸腺苷和三磷酸腺苷酶(ATP酶),它們在生能反應(yīng)和精子運動之間建立了聯(lián)系。就象ATP在肌纖維收縮時提供大量能量一樣,ATP的分解為精子纖維收縮提供大量所需的能量。精子消耗的ATP,可以通過果糖酵解生能反應(yīng)和呼吸作用得到補充。
代謝過程產(chǎn)生能量(ATP是其最終形式)傳給能夠把化學(xué)位能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械動能的結(jié)構(gòu)。這種能量供應(yīng),部分由介質(zhì)的底物代謝得到補充,部分由原位代謝途徑產(chǎn)生,其中包括三磷酸腺苷酶。鞭毛運動的啟動,似乎部分是通過第二信使環(huán)一磷酸腺苷(cAMP)和環(huán)一磷酸鳥苷(cGMP)依靠內(nèi)分泌控制的。但是,在一連串反應(yīng)中,主要靠鈣離子激活的蛋白質(zhì)復(fù)合體來啟動鞭毛運動。
精子質(zhì)膜的生物電性質(zhì),連同神經(jīng)化學(xué)調(diào)節(jié)作用和特殊的離子轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng),即Na+、K+的激活依賴于鎂離子的ATP酶,可能與運動波的協(xié)調(diào)作用和精子細胞的運動速度有因果關(guān)系。精子的運動速度也可能受到鞭毛運動頻率變化的影響。
精子發(fā)生、成熟與運輸 在人胚胎中,約在發(fā)育第24天可辨認原始生殖細胞。此時它們在卵黃曩中出現(xiàn)。細胞進行有絲分裂,在第4~5周游走到位于生殖峪的原始性腺。原始生殖細胞在游走時及其后,經(jīng)過細胞分裂迅速增多。到第42天,可多達1300個原始生殖細胞,以后或變?yōu)?a href="/w/%E5%8D%B5%E5%8E%9F%E7%BB%86%E8%83%9E" title="卵原細胞">卵原細胞或變?yōu)榫毎嬖谟谖捶只男韵僦?。在暈丸分化早期,原始生殖細胞均勻地分布在曲細精管中。它們在整個幼兒期保持靜止,但在青春發(fā)育早期,精原細胞開始增殖,經(jīng)有絲分裂成為初級精母細胞,直等到青春發(fā)育期才開始減數(shù)分裂。
男性青春期在很多方面類似女性,但有一些明顯不同。生長高峰以身高測量,男性發(fā)生晚2年。沒有相似于月經(jīng)初潮的精確時間點以表明達到肯定的性成熟階段,如同女性發(fā)育,在某一年齡的發(fā)育階段在各個個體之間可有很大變異。睪酮引起體格生長與男性附性器官的成熟以及第二性征例如聲音低沉,毛發(fā)的特征性分布。
充分發(fā)育的宰睪丸橫切面,顯示在曲細精管內(nèi)的生殖細胞處于不同的發(fā)育階段。這些細胞來自生精上皮,由曲細精管的基底膜所包裹。產(chǎn)生并分泌男性激素睪酮的 Leydig間質(zhì)細胞位于曲細精管之間。另一種特異細胞即sertoli細胞,在曲細精管中緊鄰生殖細胞。這些細胞不是生殖細胞株的一部分。它們位于曲細精管基底膜上并伸人管腔,分支伸入不同階段的生殖細胞中間。多年來一直認為sertoli細胞在睪丸內(nèi)僅僅是提供結(jié)構(gòu)性支持?,F(xiàn)已認識它們具有很多重要的功能。成人中,它們對精子向曲細精管腔內(nèi)釋放起重要作用。它們還提供一個重要的屏障,將管腔與其余曲細精管產(chǎn)生精子的區(qū)域分隔開來,并且它們產(chǎn)生雄激素結(jié)合蛋白。精原細胞和與之鄰近的sertoli細胞并列于基底膜上。這樣在間質(zhì)間隙與浸泡生殖上皮的液體之間起功能性屏障作用。曲細精管內(nèi)的液體與睪丸的血液、血漿或淋巴成分有實質(zhì)性不同。它含有較少的蛋白質(zhì)及3倍的鉀而無葡萄糖。氨基酸濃度亦有顯著差異;谷氨酸與天門冬氨酸在睪丸液中的量高于血液。最重要的是基底膜阻止蛋白質(zhì)進入曲細精管。這就保護了內(nèi)容物,不和能與精子起反應(yīng)的血液抗體起作用。睪酮可自由通過基底膜擴散。已發(fā)現(xiàn)睪丸網(wǎng)液的濃度與睪丸靜脈血相似。因之對于精子發(fā)生重要的激素可以有效地運送,而血循環(huán)中能干擾此過程的其它物質(zhì)則被除外。
精子發(fā)生是由帶著46條染色體(二倍體,2N)的未分化的精原細胞轉(zhuǎn)變?yōu)閮H含23條染色體(單倍體,N)的精子的一系列過程。在整個成人生命中,睪丸恒定地提供精子,運輸并儲存在附性生殖器官中。在男性80多歲與90多歲均見到正常精子發(fā)生的證據(jù)。這種有效而連續(xù)的過程提供難以置信的生殖能力。
在曲細精管中,精原細胞經(jīng)過有絲分裂,最終形成精母細胞。青春期初級精母細胞進行減數(shù)分裂形成較小的次級精母細胞,含有單倍體數(shù)目的染色體,次級精母細胞進一步分裂成為精細胞的結(jié)構(gòu)。這次分裂并不伴有染色體數(shù)目的進一步減少。從精細胞變?yōu)榫邮且怀墒爝^程,既無減數(shù)分裂,亦無有絲分裂。最后的一個過程稱為精子形成。雖然在初級精母細胞與次級精母細胞階段已完成細胞核分裂,但胞漿的分裂并未結(jié)束。精細胞的成分仍通過胞漿峪相連;因之精子發(fā)育是彼此相接觸的。
在附睪的起始區(qū)精子數(shù)相對較少,其濃度隨液體被附睪上皮吸收而增加。健康青年男性其附皋尾呈卷曲小管充滿精子。對允許精子儲存并保持生理功能完整性的附暈遠端區(qū)的環(huán)境至今了解很少。在動物中如兔子,附睪中精子可保持生育力長達30天。
精子在附睪中的成熟過程中,發(fā)生了一系列變化。在附睪頭部的精子既無活動力并顯示異常游動,傾向以環(huán)狀方式前進。當它們通過附睪時,它們的泳動能力變?yōu)閱我环较蛐?。精子質(zhì)膜的表面特征發(fā)生了重要變化,但在人精子成熟后未見到結(jié)構(gòu)性頂體變化。
陰莖由三個長柱形可勃起組織組成。其周圍有彈性鞘包圍。每個柱形體含有血管及性喚起時可充滿血流的會合空間。兩個上部的柱狀體稱為陰莖海綿體,主要是在勃起時可使陰莖變硬并增加陰莖的長度與寬度陰莖海綿體在陰莖干的根部分為陰莖腳。陰莖腳形成對人體的附著,當它們分散為健樣纖維后,解剖上附著于骨盆骨。陰莖的第三個柱狀體尿道海綿體位于陰莖的下部。它終止于龜頭。尿道從尿道海綿體中通過。勃起時,尿道海綿體比陰莖海綿體為軟。在性高潮時龜頭本身增大到幾乎兩倍于其平時體積。賦予它大量感覺神經(jīng)末梢并具有最強的性欲感覺。在性高潮時,陰莖變硬,尿道開口擴張,睪丸部分上升以及暈丸皮膚與鞘膜增。當性興奮達乎臺期,精液集合在前列腺部尿道,此時有一種射精不可避免的感覺。位于尿道根部的庫柏氏腺(尿道球腺)釋放其內(nèi)容物。睪丸增加體積并前旋,陰囊增厚。在性欲高潮時,膀肌內(nèi)括約肌收縮,精囊收縮,輸精管收縮,勃起括約肌收縮,前列腺收縮,這些收縮力量當陰莖本身收縮時迫使精液通過尿道。
射精涉及附睪與輸精管以及前列腺與精囊壁平滑肌的協(xié)調(diào)收縮。在附睪與輸精管的遠端這些導(dǎo)管壁的肌層增厚尤為明顯。性欲高潮時刺激收縮活動的最終結(jié)果是在腎上腺素能神經(jīng)纖維的控制下。相反的,勃起則取決于副交感的刺激。只有附暈尾的遠端區(qū)及輸精管在腹下神經(jīng)的腎上腺素能纖維刺激下發(fā)生明顯的收縮。這樣的神經(jīng)分布類型防止在射精時大量未成熟精子通過輸精管并進入精漿射出。附性器官的作用在射精時,精液從精囊、前列腺及庫柏氏腺(尿道球腺)接受液。精囊為成對性結(jié)構(gòu)位于膀恍三角的背側(cè)。它們分泌富含果糖的產(chǎn)物通過射精管進入尿道。前列腺圍繞尿道的基底部,在射精時通過很多小導(dǎo)管將其內(nèi)容物送人尿道。前列腺分泌一種清亮的液體,微酸性并富含酸性磷酸酶。拘椽酸、鋅及一些蛋白溶解酶。尿道球腺或稱庫柏氏腺的分泌物輸入尿道球部。它們提供潤滑液體維持尿道內(nèi)的潮濕。在性興奮高潮及完全勃起時,它們的內(nèi)容物能在射精前釋放,有時還帶有少量精子。已知睪丸雄激素負責維持副性器官的功能。精囊與前列腺分泌物的主要作用是在射精時運送精子,但對精子的代謝可能也起一些作用?! ?/p>
●關(guān)于精子的有趣數(shù)據(jù)
1. 精子產(chǎn)生于睪丸中,精子需要大約10周的時間達到成熟。
2. 成熟的精子儲存在附睪中。
3.精子是體內(nèi)最小的細胞,它需要均衡的能力補充。
4.必須在低于體溫3-5℃的溫度下,才能產(chǎn)生大量健康的精子。
5.一個成年男性每天可產(chǎn)生7000萬-1.5億個精子。
6.在勃起的陽物尖端大約有300萬個精子。
7.射精過程中精子的運動速度可達28英里/時。
8.附睪中的精子通過輸精管傳輸,輸精管中有富含果糖的流體,果糖相當于火箭的燃料,有助于精子的運輸。
9.它每小時游12英寸。
10.精液中的大部分是堿性物質(zhì),它有助于精子的旅程。
男性的精子在體外最多只活24小時
正常性成熟的男子一次射精雖然排出數(shù)千萬甚至高達2億左右個精子,但是這些精子大部分在女性生殖道的酸性環(huán)境中失去活力而死亡。一般來說,精子在陰道里的壽命不超過8小時,僅僅只有一小部分精子脫險并繼續(xù)向前進。當精子爭先恐后地上行到達子宮腔內(nèi)時,其數(shù)量只有射精時的1%—5%,這是為什么呢?因為射精時留存在精液中的精子,可以得到精液里大量的果糖和分解糖的酶所保護,當精子進入子宮腔后就離開了精液,其生存條件遠遠不如在精液之中,因此壽命也就大為縮短,質(zhì)量差的精子運行較慢、不能很快到達宮腔,也就失去了活力。經(jīng)過道道關(guān)卡,最終能夠到達輸卵管受精部位的精子也就所剩無幾了。
然而,精子只要進入輸卵管內(nèi),就具有很強的受精能力。當然,最后僅有1—2個精子有幸能與卵子結(jié)合,其余的精子則在24—36個小時內(nèi)先后死亡。惟獨儲存在宮頸粘膜隱窩內(nèi)的精子,其壽命可達2-6天,盡管如此,其受精的能力已基本喪失,因為精子的受精能力大多僅能維持20小時左右。
附:男性正常性生理數(shù)據(jù):【本資料由無常冥使供】
每次射精的精液量:1~2茶匙。
男人一生平均射精次數(shù):7200次。
男人一生平均自慰射精次數(shù):2000次。
男人一生平均射精份量:(53公升)。
平均射精速度:時速(45公里)VS公車平均速度:時速(40.2公里)。
每茶匙精液的卡路里含量:7 VS 每罐可樂卡路里含量:150。
未勃起陰莖平均長度:8.9公分(3.5寸)VS勃起后陰莖平均長度:13公分(5.1寸)
人類史上最短陰莖:1.6公分(5/8寸) VS 人類史上最長陰莖:28公分(11寸)。
男人性欲最強的時候/季節(jié):早晨/秋季。
增進性能力最佳方法:戒煙,運動,減肥。
增進性能力最佳食物:全麥,麥芽。
美國坦承有自慰習慣的男性比例:60%
坦承每天自慰至少一次的比例:54%
坦承自慰后有罪惡感的男性比例:41%
射精后再次射精從5分鐘到2周不等。
男人每日均勃起次數(shù):11次。
男人每日夜間平均勃起次數(shù):9次。
精子游泳到卵子所需時間:2.5秒 VS 一般人跑完馬拉松所需時間:約4小時。
精子的壽命:2.5個月(從生成到射精)
美國男性每年保險套花費:100美元。
一般保險套厚度:0.07公厘。
超薄保險套厚度:0.05公厘 VS 保鮮 膜厚度:0.0127公厘。保險套比保鮮膜厚度:約6倍。
男人精液的味道與他的飲食有關(guān)堿性食物(魚類、肉類)會產(chǎn)生乳酪般的酸臭或魚腥味,乳制品會產(chǎn)生臭味。據(jù)說吃過蘆筍之后的精液味道最臭,酸性食物與酒精(加工烈酒除外)會產(chǎn)生愉悅的甜味。例如:柳橙,芒果,奇異果,檸檬,葡萄柚,萊姆,喝Corona啤酒加萊姆效果加倍。
刺激血液流向陰莖的氣味:熏衣草,甘草,巧克力,甜甜圈,番瓜派(西方感恩節(jié)常吃)。
洗澡時陰莖會縮小?! ?/p>
精子的“誕生地”
睪丸是精子“誕生地“。人的睪丸內(nèi)主要有三種細胞:支持細胞、間質(zhì)細胞和生殖細胞。支持細胞和生殖細胞組成了曲細精管的生精上皮,而間質(zhì)細胞存在于曲細精管之間。支持細胞是一種高柱狀細胞,各級生精細胞鑲嵌在上面。過去人們認為支持細胞的主要作用是為生精細胞提供支持和營養(yǎng),所以把它稱為支持細胞。實際上支持細胞的功能大著呢。它們連接在一起形成了一道屏障,使曲細精管成為一個封閉的微環(huán)境。大鼠的支持細胞能分泌雄激素結(jié)合蛋白,這種蛋白與睪酮有高度結(jié)合力,它可以把間質(zhì)細胞合成和分泌的睪酮加以濃縮,使管內(nèi)睪酮濃度比血漿中高100倍,這是精子生成所必須的。人睪丸是否有同樣的雄激素結(jié)合蛋白尚不清楚。
從支持細胞的底部到頂部,精子細胞成熟程度越來越高。分布在底部的是精原細胞,往上依次是初級、次級精母細胞和精子細胞。一個精原細胞經(jīng)過多次有絲分裂和兩次成熟分裂(減數(shù)分裂),可以形成256個僅有半數(shù)染色體的精子細胞,其中50%含X染色體,另50%含Y染色體。精原細胞和精母細胞外形是圓形的,沒有尾巴,到了精子細胞才逐漸出現(xiàn)尾巴。精子細胞經(jīng)過一系列變化,最后成熟,形成如蝌蚪樣的精子,排放進曲細精管內(nèi)。精子在曲細精管內(nèi)成熟時間大約為64-72天。另外,在附睪內(nèi)還要停留19-25天左右才能進一步成熟,這時精子才具有活動性和受精能力。所以,精子整個成熟過程大約需要90天的時間。這就是什么使用藥物治療無精癥和少精癥,至少要持續(xù)3個月的時間。所以切不可性急,剛服幾天藥,一看精子數(shù)量和活動率無變化,立即垂頭喪氣,換另一種藥,到頭來,各種藥嘗遍,但全無收效?! ?/p>
精子的結(jié)構(gòu)和功能
精子形似蝌蚪,總長約66 μm,分頭、尾兩部分。頭部正
面呈橢圓形,側(cè)面呈梨形,內(nèi)含一個染色質(zhì)十分致密的細胞核和一個頂體。頂體是一種膜系細胞器,呈帽狀罩于細胞核的前方。頂體內(nèi)含多種水解酶如透明質(zhì)酸酶、頂體酶和酸性磷酸酶等,相當于巨大溶酶體。尾的中心含一條貫穿全尾的軸絲(類似鞭毛),中段含有螺旋狀排列的線粒體。精子的主要功能為前向運動及與卵受精,借此將遺傳物質(zhì)送入卵母細胞內(nèi)。性交時,精液被射入陰道,精子從精漿中游出,穿越子宮頸、子宮腔、輸卵管峽部,最后抵達輸卵管壺腹部與卵母細胞相遇。女性生殖道內(nèi)充滿較黏稠的液體,輸卵管峽部黏膜形成曲折的皺襞,這對精子的運輸構(gòu)成很大阻力,也起著淘汰篩選精子的作用,只有具有很強運動能力和恰當運動方式的精子才能到達卵母細胞所在位置。排卵期女性生殖道的環(huán)境還起著調(diào)節(jié)精子功能的作用,精子在運輸過程中同時也獲得受精能力,輸卵管峽部皺襞間隱窩可臨時貯存精子并防止已經(jīng)獲能的精子過早產(chǎn)生頂體反應(yīng)。精子的受精能力在女性生殖道內(nèi)約可維持1 d。
精子獲能是指精子借以獲得受精能力的一系列生理變化過程。精子在穿過子宮頸時就開始了獲能進程。當?shù)竭_輸卵管峽部時,獲能過程已接近完成。獲能后期的精子發(fā)生“超激活”,即出現(xiàn)強烈鞭打樣運動,頭、尾的擺動幅度顯著加大,運動方向也變得靈活多變,使精子得以穿越輸卵管峽部。同時,精子的細胞膜系的穩(wěn)定性降低,細胞膜表面某些與受精密切相關(guān)的受體暴露,具備了與卵母細胞進行相互作用和產(chǎn)生頂體反應(yīng)的條件。
頂體反應(yīng)是精子完成獲能后所發(fā)生的結(jié)構(gòu)功能變化,類似于體細胞的胞吐現(xiàn)象。精子開始發(fā)生頂體反應(yīng)時,頂體首先膨脹,精子的細胞膜與頂體外膜緊貼,發(fā)生多點融合,融合處破裂,頂體通過破裂口與精子外部相通,頂體內(nèi)容物中的水解酶被激活并通過破口擴散出精子頭表面,頂體內(nèi)膜暴露。頂體反應(yīng)是精子在受精時的關(guān)鍵變化,只有完成頂體反應(yīng)的精子才能與卵母細胞融合,實現(xiàn)受精。
精子最怕的東西
1.怕煙+酒:吸煙和酗酒是精子的大敵,香煙中的尼古丁不但能降低男性體內(nèi)性激素的分泌,而且對精子還有直接殺傷能力。長期大量飲酒,酒精會使70%的精子發(fā)育不良或失去活力?!?/p>
2.怕餓:有些男子偏食挑食,不喜歡吃動物性食物,天長日久,會使體內(nèi)含鋅量下降。男子缺鋅,會使性欲及性功能減退,精子數(shù)目下降?!?/p>
3.怕熱:陰囊是睪丸的“溫度調(diào)節(jié)器”,其溫度比體溫通常低1-2攝氏度。只有在正常情況下睪丸才能生產(chǎn)正常的精子。如果男子有泡熱水澡的嗜好,則會使精子產(chǎn)量減少?!?/p>
4.怕頻:房事過頻會使每次射精精液中的精子量減少,如果每毫升精液中精子少于2000萬個,懷孕的機會就會很小。
5.怕憂:因家庭瑣事夫妻不和,互相指責,雙方終日處于憂郁或煩惱中,可直接影響機體的神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌功能,使睪丸生精功能發(fā)生紊亂,導(dǎo)致不育?!?/p>
6.怕藥+X線:有些藥物對精子有損傷作用,比如呋喃類藥、激素等可誘發(fā)精子生長障礙、精子染色體損害或斷裂,接受大劑量放射線照射可引起精子染色體畸變?! ?/p>
精子質(zhì)量指標分析
精子質(zhì)量指標分析
信息類型:前列腺炎專題 信息來源:兩性健康網(wǎng) 添加時間:2009-5-30 17:33:24
精子計數(shù)是衡量生育能力的重要指標,但在分析時,必須結(jié)合個體具體情況。
1)精液量:正常人每次排精2~5m1,若少于1m1,即為不正常。每次排精(0.5ml為精子減少癥,如無精液為無精癥。無精癥與精干減少癥是男性不育的主要原因。見于前列腺或精囊的病變,先天性輸尿管閉塞或炎性狹窄,或逆行排精。
2)顏色:正常為灰白色,久未射精時可呈淡黃色、乳白色或略帶綠色見于生殖道或副住腺有感染;精液發(fā)紅(血精)見于精囊炎、癌腫、結(jié)核等。
3)粘稠度:正常新鮮精液呈液體,排出后迅速變?yōu)檎吵砟z胨狀半流體,5~30分鐘后又變?yōu)橐后w
若30分鐘仍不液化,即為異常,見于:前列腺分泌的某些酶缺乏或不足,亦可見于生殖系統(tǒng)結(jié)核,亦能影響生育。
4)酸堿度(pH):正常呈弱鹼性, pH在7.7~ 8.5之間精液過酸或過鹼都可能影響精子的活動和代謝,是造成精子死亡(死精癥)的主要原因。
5)氣味:正常精液帶有特殊的腥味,由前列腺液所發(fā)出,這一腥味來源于前列腺液某成分。
6)精子數(shù):正常有生育能力的男子,每毫升精液中含精子0.6~1.5億個,有時可達2億。一次排精排出的精子總數(shù)約3億以上,但精子的含量變異甚大,因人而異,即使同一個人在不同的時間內(nèi),亦可有出入。因此,計算每次排出精子的總數(shù),其診斷價值比單獨檢查精子數(shù)意義更大。
精子密度過高(每毫升超過2.5億個)稱為精子過多癥,密度過高,常影響精子的活動,即使受孕,也易發(fā)生流產(chǎn),其主要原因是精子本身質(zhì)量不高。
為評價男性生育力,還可用生育力指數(shù)(I)進行研究。主要以活動精子的百分率(M)、每毫升精液中精子數(shù)(N)、精子運動速度(V)、畸形精子的百分率(A)及10為常數(shù)組合計算,其公式為: I=M.N.V./A.106 ,若大于1,表示有生育力,若為0,表示完全不育,若在0~1之間,表示尚有可能生育.
保護精子,從小事做起
衛(wèi)生部中日友好醫(yī)院男科主任醫(yī)師、從事了十幾年精子質(zhì)量研究的曹興午教授,在接受《生命時報》記者采訪時憂心地說:“現(xiàn)在男性精子質(zhì)量下降非常嚴重,可是人們對此卻毫不重視?!辈芙淌谥赃@樣說,是因為近來國內(nèi)精子庫精源短缺的消息頻頻見諸報端,原因之一就是捐精者的精子質(zhì)量不合格。
為了防止可能出現(xiàn)的問題和尷尬,男人們最好從現(xiàn)在開始就注意改變生活方式,保護精子。但事實上,許多男性并沒有意識到這一點?!皢栴}已經(jīng)很嚴峻了,可是我發(fā)現(xiàn)人們對此卻毫不重視?!辈芘d午教授說,“現(xiàn)在許多男性都喜歡抽煙、喝酒、洗桑拿,手機也都掛在腰上,殊不知手機電磁波對精子的傷害日積月累,比X光還要厲害?!?/p>
專家建議,男性應(yīng)從生活中的小事做起,保護自己的精子。例如騎車時要穿有護墊的短褲,并選擇減震功能良好的自行車;把手機放在上衣兜;日常操作電腦時,與電腦屏幕保持不少于70厘米的距離,與電腦后部及兩側(cè)保持不少于120厘米的距離;不要把筆記本電腦放在膝蓋上;不要穿緊身褲等?! ?/p>
改善飲食結(jié)構(gòu)提高精子質(zhì)量
根據(jù)中醫(yī)腎藏精的理論,在食補中要攝入補腎益精的食物,如:山藥、鱔魚、銀杏、海參、凍豆腐、豆腐皮、花生、核桃、芝麻,育之緣等,增強身體的免疫力提高生精能力。這一點與西醫(yī)的營養(yǎng)學(xué)不謀而合,西醫(yī)認為足量的蛋白質(zhì)和維生素可以促進精子的產(chǎn)生,維生素A和維生素B族、維生素E都能增加生殖功能,此外一些微量元素如鋅、錳、硒等元素的缺失也會影響男子的生育能力。
另外,多吃綠色蔬菜有助于提升精子的質(zhì)量,因為綠色蔬菜中含有維生素C、維生素E、鋅、硒等利于精子成長的成分。堅果、魚類中富含歐米伽3脂肪酸,也應(yīng)多吃,這些都利于精子細胞成長。
尤其是要注意鋅的補充,動物性的食物含鋅一般比植物性的食物為多。含鋅較多的食物有:瘦肉、肝、蛋、奶制品、可可、蓮子、花生、芝麻、胡桃、紫菜、海帶、蝦、海魚、紅小豆、荔枝、栗子、瓜子、杏仁、芹菜、育之緣,柿子等。 宜多食粗面粉、豆腐等大豆制品、牛肉、羊肉、魚、瘦肉、花生、芝麻、奶制品
精子帶血是什么原因
精液中帶血稱為血精。如果只是偶爾發(fā)生一次可能由于性興奮或是動作劇烈而引發(fā)的細小毛細血管出血,一般只需要休息一周左右就可以自行恢復(fù)。
但需要注意血精的原因有:
(1)生殖道的炎癥:如前列腺炎、精囊炎、尿道炎、附睪炎、精索前列腺結(jié)石、尿道膀胱結(jié)石。
(2)精道梗阻和囊腫。
(5)生殖道損傷?! ?/p>
精液分析的權(quán)威標準
世界衛(wèi)生組織(WHO)2010出版的《WHO人類精液檢查和處理實驗室手冊》第五版(WHO laboratory manual for the Examination and processing of human semen FIFTH EDITION )是目前最權(quán)威的標準?! ?/p>
男性精子質(zhì)量檢測
1.顏色:
正常精液為灰色或乳白色。
淡黃色見于排精時間間隔長者。
棕紅色見于精囊炎癥,精囊腫瘤,前列腺炎癥,偶爾見于尿道結(jié)石。
氣味:類似角豆樹或栗樹花的特殊腥味。
2.液化:
剛射出的精液是稠厚的膠凍狀,約3-30分鐘后液化,變?yōu)橄”〉囊后w。
精液不凝固見于先天性雙側(cè)輸精管缺如,伴精囊缺如。
精液超過30分鐘不液化見于前列腺和精囊疾病患者。
精液粘稠度增加見于前列腺的液化酶系統(tǒng)分泌失常。
3.精液量:
正常2-6ml,平均量為3ml,少于1ml或多于8ml均為異常.
液量減少見于前列腺和精囊病變或逆向射精.
酸堿度:正常PH為7.0-7.8.
精液偏酸時精子活動和代謝水平下降
精液偏堿時精子活動力增加,但堿性過強則又下降.
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給精子條目的留言--山水友相逢 2015年7月30日 (四) 16:09 (CST) 留言: 好詳細!給力 | |
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