精子是男性或其他雄性生物的生殖细胞。动物有性生殖历程 中的雄性细胞,雄性动物的生殖细胞,异配生殖中的雄配子,由精子器产生 的单倍体生殖细胞。
词条概述:精子是男性或其他雄性生物的生殖细胞。动物有性生殖历程 中的雄性细胞,雄性动物的生殖细胞,异配生殖中的雄配子,由精子器产生 的单倍体生殖细胞。而生活中精子更多是指男性成熟的生殖细胞,在精巢中形成,等于 生殖系统。
根本 信息
中文名:精子
外文名:Sperm
组织类型:细胞
觉察者:列文虎克
拼 音:Jing Zi
形象外文:Meteor
动物精子
动物精子(sperm,spermatozoa),雄性动物的生殖细胞。其形状与一般细胞有很大差别 。各类 动物的精子可以分为范例和非范例两类,范例的一般为蝌蚪状,头部近圆柱形(各类 动物不尽相同),尾部细长,如鞭毛。非范例的精子形态多样但均缺乏鞭毛。
一个尚无说明 的现象是所谓变异型精子的产生 。在哺乳类(包孕人类)、鸟类、两栖类、鱼类、虫豸 和环节动物,同一个别 中,不是由于退化或病理的原因,除范例的精子而外,还产生 特小、特大、或者甚至不只一条鞭毛的变异型。海产和淡水前鳃类(软体动物)的变异型精子的形状与正常的完全不合 。
范例构造
自列文虎克1677年不雅 察到人和一些高等 动物的精子以来,迄今已研究了一千多种动物的精子,其中大部分 都是蝌蚪状的。50年代以来对精子的生物学特性的认识取得了迅速的进展。以哺乳类为例,精子的构造 可分为头、颈和尾3部分 。
头部
主要由细胞核和顶体组成,呈圆球形、长柱形、螺旋形、梨形和斧形等,这些形状都是由核和顶体的形状抉择 的。
成熟精子的细胞核含有高度致密的染色质,在光学显微镜和电子显微镜下都难以区分其构造 。核的前端有顶体,是由双层膜组成的帽状构造 笼罩 在核的前2/3部分 ,接近 质膜的一层称为顶体外膜,接近 核的一层称为顶体内膜。顶体内有水解酶性质的颗粒,它与精子通过卵外各类 卵膜有关。在顶体和核之间的空腔称为顶体下腔,内含肌动卵白 。有些无脊椎动物的精子受精时产生 顶体回声:肌动卵白 聚合形成顶体突起或顶体丝;使精子能附着于卵的质膜上,导致精卵融合──受精。
核膜虽为双层膜构造 ,但两层的间距很小,并且 只有在核后端与颈部相连的转褶处有核膜孔。
颈部
此部最短。位于头部以后,呈圆柱状或漏斗状,又称为衔接 段。它前接核的后端,后接尾部。在前端有基板,由致密物质组成,刚好陷于核后端称为植入窝的凹陷之中。基板之后有一稍厚的头板,两者之间有透明区,其中的细纤维通过基板接连于核后端的核膜。在头板之后为近端中心粒,它虽然稍有倾斜,但与其后的远端中心粒所形成的轴丝几乎垂直。围着这些构造 有九条由纵形纤维组成的显示深浅距离 的分节柱,线粒体散布 在分节柱的外围。这九条分节柱与其后的 9条粗纤维的头端慎密 相连。
尾部
分为 3部分 :中段、主段和末段。主要构造 是贯穿 于中央的轴丝。
中段
从远端中心粒到环之间称为中段,其长度在哺乳类中差别 颇大,但构造 大体相似。主要构造 是轴丝和外围的线粒体鞘。
①轴丝:精子的运动器官,由远端中心粒形成,一直伸向精子的末段。精子轴丝的构造 与动物的鞭毛(或纤毛)相似,根本 组成上都是 9+2型,即位于中央的两条是单根的微管,四周是9条成双的微管(二联体)。
轴丝外的纤维鞘由9条粗纤维组成。它们与颈部9条分节柱相连。这是哺乳类精子特有的,因此人们把哺乳类精子列为9+9+2型(图3),尽管其大小 形状在各类 动物有所不合 。鸟类和有些无脊椎动物的精子中也有相似 的构造 。
②线粒体鞘或称线粒体螺线:线粒体相互衔接 ,螺旋地包在粗纤维之外,故称线粒体鞘。它是在精子形成时线粒体汇集到一起彼此相互归并 而成的持续 构造 。各哺乳类螺线的圈数差别 很大,少的十来圈,多的达几百圈。
③环:位于中段的后端。在线粒体鞘最后一圈之后,是该处质膜向内转折而成。为哺乳类精子所特有,可能与防止精子运动时线粒体后移有关。
主段
尾部最长的部分 ,由轴丝和其外的筒状纤维鞘组成。纤维鞘中有两条纤维突起成纵形嵴,由于纵形嵴刚好分手 位于背腹二侧,以致使精子尾部截面呈卵圆形。
末段
随主段进入末段,纤维鞘逐渐变细而消失。
非范例构造
配合 特点是缺乏鞭毛,然则 其形状却相差悬殊。这种精子在无脊椎动物中散布 很广。有的,如低等甲壳类的精子,是圆球状或带状,比范例精子更象一个细胞。有的则长出许多细而长的突起,可能有助于附着,使其在孵化腔中不至被水流冲失落 ;高等 甲壳类的精子形状较为庞杂 ,除细长的突起外,还有几丁质的囊。线虫纲动物的非范例精子对照简单 的象变形虫,马副蛔虫的精子则具有奇特 的晶状体。由于非范例精子大多形状简单 ,使人容易认为它们是停留在精子形成的早期阶段。然则 经由 对照研究,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(虽然未长出体外)。一般认为,这种简单 形状是退化而来的次生性状。
产生 历程
从精原干细胞发育为精子的历程 ,这历程 在高等 动物中大致相似,都是在睾丸的曲精细 管(生精小管)内进行的。
哺乳类的精原细胞可以作为干细胞增生滋生 ,产生 新的干细胞并能产生 进行分化的细胞;这不仅保存 了干细胞自己 的世代,并且 能源源赓续 地产生 分化细胞,再由后者产生 初级精母细胞。至于它们经由 若干 次有丝破裂 产生 出初级精母细胞,各类动物不尽相同。除最早的精原细胞以外,在精子产生 历程 中每次有丝破裂 之后,细胞质都不完全分开 ,细胞之间有间桥相连,形似合胞体。这可能有利于细胞之间维持严格的同步性,有利于同时产生 大量 的精子。
精子精母细胞产生 后,进入生耐久 ,体积增大,此时称为初级精母细胞。它们的细胞核合成 DNA,染色质产生 一系列的庞杂 变更 ,准备第一次成熟破裂 (见减数破裂 )。发裂后每个初级精母细胞产生 两个单倍体的次级精母细胞。后者不复制 DNA,经由 较短时间的停留,就进入第二次成熟破裂 ,形成两个精子细胞。所以一个初级精母细胞经由 两次成熟破裂 形成四个单倍体精子细胞。在各类 动物精子产生 中只有这个阶段大体相似。