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典型精子的结构_生物遗传辞典

时间:2020-02-10百科知识联系我们
典型精子的结构_生物遗传辞典

典型精子的结构

列文虎克1677年观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。20世纪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,精子的结构可分为头、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决定的。

成熟精子的细胞核含有高度致密的染色质,在光学显微镜电子显微镜下都难以区分其结构。核的前端有顶体,是由双层膜组成的帽状结构覆盖在核的前2/3部分,靠近质膜的一层称为顶体外膜,靠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种卵膜有关。在顶体和核之间的空腔称为顶体下腔,内含肌动蛋白。有些无脊椎动物的精子受精时产生顶体反应:肌动蛋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(动物)。

颈部

此部最短。位于头部以后,呈圆柱状或漏斗状,又称为连接段。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。围着这些结构有九条由纵形纤维组成的显示深浅间隔的分节柱,线粒体分布在分节柱的外围。这九条分节柱与其后的9条粗纤维的头端紧密相连。

尾部

分为3部分:中段、主段和末段。主要结构是贯串于中央的轴丝。(www.anred.net.cn)

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异颇大,但结构大体相似。主要结构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。精子轴丝的结构与动物的鞭毛(或纤毛)相似,基本组成上都是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,尽管其大小形状在各种动物有所不同。鸟类和有些无脊椎动物的精子中也有类似的结构。

2.线粒体鞘或称线粒体螺线:线粒体相互连接,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合并而成的连续结构。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,由于纵形嵴刚好分别位于背腹二侧,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。