精子是如何形成的?
精子是怎么形成的?成年的男性每天都在生产精子,一个精子从睾丸内发育成蝌蚪状,通过精原细胞不断地分裂,需要的时间大概是74-76天左右。睾丸排出的精子虽然已经成型,但还未完全成熟,需要进入附睾的过程发育成熟,这个过程还需要14-16天。所以一个精子从产生到发育成熟,一般需要90天左右。所以做受孕的准备,一定要准备三个月。
以人类为例,精子生成的第一个步骤是曲细精管上皮细胞分化形成初级精母细胞。在这个阶段上皮细胞逐渐发生形态学的改变,体积增大,染色体数目增多。达到一定程度后,连续进行两次有丝分裂,并且将染色体平均分配,形成4个次级精母细胞。这4个次级精母细胞在形成过程中,也同样发生了形态学的改变,使其形态更适合游动,为精卵结合做好准备。次级精母细胞生成后逐渐成熟,会再进行一次分裂,形成初始精细胞。初始精细胞进入到附睾中,经过一定的加工处理,成为具有自由活动能力的精子。
一个精子的发育成熟,经历了复杂的历程,大约需要3个月左右的时间。
主要过程是在睾丸曲细精管内进行的,大致分为三个阶段:
1.精原细胞增殖分裂期:精子的最原始阶段称精原细胞,是产生精子的干细胞,位于曲细精管的生精上皮。最初,精原细胞以有丝分裂的形式增殖,1个分裂为2个,2个变成4个。经过6次分裂后,1个精原细胞增殖为64个,此时称为初级精母细胞。
2.精母细胞减数分裂为精子细胞:初级精母细胞继续分裂。不过这次是减数分裂,也就是一个初级精母细胞分裂为两个次级精母细胞,但是与精原细胞的增殖分裂不同,因为细胞核内染色体未发生***。所以每个次级精母:细胞只携带原来染色体数目的一半,即23条染色体,其中包括一条性染色体。细胞体积也较初级精母细胞为小。紧接着这个过程,次级精母细胞又进行了一次成熟分裂,成为两个精细胞。结果,1个初级精母细胞分裂为4个精细胞,每个精细胞携带单倍数目的染色体。此时,一个精原细胞就变成了256个精细胞。
3.精子形成阶段:在上述细胞分裂的同时,精子细胞已逐渐移动接近曲细精管管腔。这时精子细胞仍在继续发育,只是不再进行分裂,但在形态上发生了复杂的变化而成为有头、有尾的精子,并进入管腔内。这时精子在睾丸内的发育过程就完成了,大约历时64天。在精子的形成过程当中,位于曲细精管上皮的支持细胞起了重要的支持、保护和营养的作用。支持细胞还分泌一种与雄激素特异结合的球蛋白,因而使曲细精管内雄激素浓度大大高于血中浓度,生精细胞在这种适宜的微环境中才得以分化成精子。
精子随后沿曲细精管进入附睾,在附睾头停留大约2—3周,才能发育为最终具有运动和受精能力的成熟精子。所以从一个精原细胞发育成为成熟的精子约需90天的时间。
精子是男性或其他雄性生物的生殖细胞。精子与卵子结合从而形成受精卵,进而发育为胚胎。
人类的精子形状像一只小蝌蚪,长约50-60微米,是人体中最小的细胞。其头部的细胞核负责携带亲代遗传基因,中段含有大量线粒体以提供能量,其尾部则具有运动功能,使精子能向前游动。
精子的产生过程
成为初级精母细胞
精子是在动物的精巢中形成的。精巢中生有精原细胞,位于曲细精管的生精上皮,每个精原细胞含有与体细胞内数目相同的染色体,部分精原细胞体积增大,染色体进行***。这时候,精原细胞就成为初级精母细胞。
- 初级精母细胞分裂
- 初级精母细胞细胞的两极移动
每个染色体都含有两个姐妹染色单体,但是这两个姐妹染色单体由一个着丝点连结,这时每一对同源染色体就含有四个染色单体,
随后,每四个染色单体就排列在细胞的中央,由着丝点附着在纺锤丝上,由于附着在着丝点上的纺锤丝不断地收缩变短,联会的同源染色体彼此分开,受所附着的纺锤丝的牵引,分别向细胞的两极移动。
- 第一次分裂形成
初级精母细胞分裂开来,一个初级精母细胞分裂成为两个次级精母细胞。这样,次级精母细胞中染色体的数目只有原来的初级精母细胞的一半,这是精子形成过程中第一次分裂。
- 第二次分裂形成
两个次级精母细胞中每个染色体的着丝点分裂为二,两个姐妹染色单体完全分开,各有一个着丝点。这样,两个姐妹染色体单体就成为两个染色体了。由于纺锤丝的牵动,这样的两个染色体分别向细胞的两极移动。接着,细胞分裂开来,两个次级精母细胞分裂成为四个细胞,这四个细胞就是精子细胞,它们只含有数目减少一半的染色体。至此,减数分裂就完成了。结果是,精子细胞中含有的染色体数目是初级精母细胞的一半。
- 次级精母细胞又进行了一次成熟分裂,成为两个精细胞。1个初级精母细胞分裂为4个精细胞,每个精细胞携带单倍数目的染色体。一个精原细胞就变成了256个精细胞。