认识精子
精子是男性成熟的生殖细胞,在精巢中形成。
人类成熟精子形似蝌蚪,长约60微米,由含亲代遗传物质的头和具有运动功能的尾所组成,分头、颈、中、尾四部分。我另收集有精子运动图(69.1k),很美丽的,值得一看。
在透射电子显微镜下可见整个精子由细胞膜包裹着,头部有一个顶体和结构致密的细胞核。核中主要成分为脱氧核糖核蛋白(DNP),许多不育病人精子中DNP量虽正常,但是其化学组成异常。核内常有大小不等、形状不规则的核泡,可能是染色质浓聚的缺陷所致, 对受精并无影响。
顶体是覆盖头前端2/3的帽状结构。顶体是一种特化的溶酶体,外包以单位膜,紧包细胞膜的那层为顶体外膜,贴近核膜的那层为顶体内膜。内外膜之间的狭窄腔隙中含有顶体物,其中含有多种水解酶和糖蛋白,如透明质酸酶、唾液酸苷酶、酸性磷酸酶、顶体素,β-天冬氨酰-N-乙酰氨基葡萄糖胺—氨基水解酶、ATP酶、放射冠穿透酶等,总称为顶体酶,使精子在女性生殖道内获能并出现顶体反应,其中以透明质酸酶与顶体素在受精过程中所起作用最大。顶体反应是精子和卵子结合必不可少的条件,在受精过程中顶体中的酶有助于精子穿透卵子的外壳。透明质酸酶能溶解卵泡细胞之间的基质。顶体素是一种以酶原的形式存在的类胰蛋白酶。当发生顶体反应时,顶体素原被激活成有活性的顶体素并释放,并与其他物质一起,参与了精子穿过透明带的机制,以完成精卵结合,达到受精的目的。顶体后环是顶体尾侧细胞质局部浓缩特化成一薄层环状的致密带,紧贴于细胞膜下,表现为环状增厚,这一环状带在光镜下是“核后帽”。受精时,此环的细胞膜首先与卵膜融合。有些不育病人,顶体后环可见缺口。
核后环在顶体后环的尾缘,细胞膜与核膜紧密相贴,构成一环状线,称核后环。核后环尾侧,细胞又与核膜分离,核膜在此处形成一下垂的皱褶,伸延到颈段,在核膜皱褶上有一些小孔。皱褶返回至核底部成为植入窝的衬垫,植入窝是核后极上一浅窝,与颈段小头相嵌合,因而可增强头与尾的连接,使剧烈的尾部运动产生的力不致于造成头尾分离。
从顶部开始有由原纤维合成的轴丝直达尾部,它的结构和其他细胞的鞭毛及纤毛很相似。中央有二条原纤维,周围围以九对原纤维。中部除原纤维外还有四周连接成为螺旋状的线粒体构成的鞘,中部的线粒体是精子能量的中央供应站。尾部的轴丝为一个直接位于细胞膜下,由原纤维构成的鞘包裹,尾部的运动是由肌球蛋白纤维类似的蛋白质纤维收缩所致。严重的精子无力症或死精子症的病人,精子中可有纤维鞘缺失或其他缺陷。
通常是用光学显微镜观察精子的形态,因此必须将精液做成涂片,进行染色。一般采用巴氏染色法:取精液一滴(约0.1毫升)于清洁玻片上,推成薄片(若精液中精子数较少的,应先将精液离心沉淀,取其沉淀物推成均匀薄片)。置室温或37℃烘箱中使之干燥,然后用95%的酒精进行固定处理后,再用苏木精、橘黄及EA36等染料进行染色。通过染色使精子头前部染为淡紫红色,有核的头后部染为深紫色,体及尾部为淡紫红色。若无条件进行以上特殊染色法,也可用一般革兰氏染液染色,精子头部染为紫红色,尾及其他部分淡红色。
在光学显微镜下正常精子可粗分为头、体、尾三部,头部呈扁平卵圆形,正面观呈卵圆形,侧面观呈梨形,长约4~5μm。尾长约55μm,近头端较粗 ,直径约1μm,末端较细约0.1μm,尾部长而弯曲。但正常精子头部亦可以有生理变异,而成为大头、小头、圆头及尖头,幼稚型精子有小头、头部有附加帽、体部有附加物等之分,衰老型精子有头部胞浆出现黑点、头部全部着色、头部不着色等。
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