受精的细胞与分子机理
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
尾部是运动装置，可分为颈段、中段、主段和末段
尾内部全长是轴丝，由9+2排列的微管组成；中段的 轴丝外有9根纵行外周致密纤维，外侧再包有一层线 粒体鞘；主段最长，外周有纤维鞘；末段仅有轴丝
人精子发生（spermatogenesis）644.5天
A型
精原细胞：A型
B型
初级精母细胞：46，XY 次级精母细胞: 23, X/ 23, Y 精子细胞: 23, X/ 23, Y 精子: 23, X/ 23, Y
尾部（鞭毛）的主要结构
线粒体聚集，包绕轴丝近端，形成线粒体鞘 多余的胞质汇聚在尾侧，称残余体，后脱落
5. 精子（spermatozoon）： 人精子蝌蚪状，长约60 m；分为头、尾两部
头部嵌入支持细胞的顶部胞质中，尾部游离于生精 小管内
头部正面观呈梨形，长4-5 m 头内有高度浓缩的核，核的前2/3有顶体覆盖 顶体含有溶酶体酶：顶体素、透明质酸酶等
精 子 发 生
精子形成
精 子 发 生
精 子 形 成 及 精 子 结 构
由一个精原细胞增殖分 化所产生的各级生精细 胞，其胞质并未完全分 开，有胞质桥 （intercellular cytoplasmic bridge）连 接，形成同步发育的细 胞群，称同源细胞群 （isogeneous group）
减数分裂仅见于生殖细胞发生过程
4. 精子细胞（spermatide）： 位于近腔面，直径约8 m 核圆，染色质细密 经过精子形成（spermiogenesis），由圆形变为蝌蚪形
的精子—— 核浓缩，成为精子头部的主要结构 高尔基复合体形成顶体（acrosome），位于核的一端 中心粒迁移到顶体对侧，微管延长，形成轴丝，成为
附睾管腔HCO3-的重吸收
精子成熟
生理学意义
▪ 使精子获得前向运动能力 ▪ 掩盖精-卵相互作用的膜结构，该遮盖蛋白又称去能因子
Spermatogonia 精原细胞 Primary Spermatocytes 初级精母细胞 Secondary Spermatocytes 次级精母细胞
Spermatids 精子细胞 Sperm 精 子
形态变化
形态变化
spermiogenesis
Nucleus 核
Head 头
Golgi complex
受精的细胞与分子机理
Cellular and Molecular Mechanisms of Fertilization
人类的受精与 胚胎发育过程
伦纳特•尼尔松 [美国] 1965
4.5M
8d
6W
11W
一、两性配子在受精前的准备
（一）精子的准备
▪ 精子的发生 —— 睾丸 ▪ 精子的成熟 —— 附睾 ▪ 精子的获能 —— 女性体内
细密，染色浅。是干细胞，能够不断分裂增殖， 一部分子代继续作为干细胞，一部分分化为B型 B型：核圆形，核周边有较粗的染色质颗粒。 B型 精原细胞经过数次分裂后，分化为初级精母细胞
2. 初级精母细胞（primary spermatocyte）： 位于精原细胞近腔侧，圆形，体积较大，直径约18 m 核大而圆，核型46，XY 初级精母细胞经过DNA复制后（4n DNA），进行第1次
MTA1 和ER在成年大鼠附睾的分布
MTA1
ER
Caput
MTA1
Corpus
ER
Cauda Control
MTA1 ER
精子成熟
在附睾中的变化
胆固醇被转运入精子膜 膜抗原：出现与消失 附睾酸性环境 膜负电荷增加，等电点降低 膜结合的ATP酶活性下降 凝集素(WGA, RCA)引起的精子凝集度下降 二硫键形成：精子膜、核膜、线粒体膜结构更稳定 顶体后区膜内蛋白颗粒(IMP)数量明显增多 PH-20:由整个头部移向头部后区
乳 酸(女性生殖道) LDH-X 丙酮酸(提供能量)
精子的成熟 (maturation)
▪ 部位：附 睾 ▪ 成熟过程的一系列变化 ▪ 生理学意义
男性不育的常见原因包括精子活动力差或精子与卵子的 相互作用障碍
精子在附睾获得运动和受精等关键功能
人、大鼠、小鼠的附睾分段
wk.baidu.com
附睾上皮的各种细胞类型
减数分裂，形成两个次级精母细胞
3. 次级精母细胞（secondary spermatocyte）：
位置近腔面，圆形，直径约12 m
核圆形，染色较深，核型23，X或23，Y(2n DNA )
次级精母细胞不进行DNA复制，迅速进入第2次减数 分裂，形成两个精子细胞，核型23，X或23，Y(1n DNA )。生精小管中不常见到次级精母细胞
高尔基体
Acrosome
顶体
Centrioles
中心粒
Flagenum
鞭毛
Mitochondrion
Helix
线粒体
螺旋鞘
Cytoplasm
细胞质
Residual body
残余体
形态变化
精子发生过程中核型的改变
Germ cell
Spermatogonia
Nuclear protein
核蛋白变化
精子的使命:(1) 运动到达输卵管壶腹部；(2) 将携带的DNA送入卵子； 卵子：等待于输卵管壶腹部
睾丸
卵巢
精
卵子
子
精子的发生 (spermatogenesis)
▪ 部位：睾 丸 ▪ 形态上的变化 ▪ 核蛋白的变化 ▪ 精子代谢的变化
形态变化
（一）生精细胞
1. 精原细胞（spermatogonia）： 紧贴基膜，圆形或卵圆形，直径约12 m 分为A、B两型精原细胞 A型：核卵圆形，染色质细小，染色深；或染色质
Primary Spermatocytes Secondary Spermatocytes
Histone（组蛋白）
Spermatids
early stage elongating
Sperm
Protamine（精核蛋白）
▪ 核蛋白转型 ▪ 转型的意义
精子代谢变化
▪ 合成蛋白质的程度 ▪ 出现乳酸脱氢酶（LDH-X） ▪ 生理学意义
（二）卵子的准备
二、受精的细胞与分子机理
（一）顶体反应 （二）精子与卵子(透明带)的识别 （三）精子与卵子膜的融合 （四）卵子的活化、两性原核的形成与融合
一、两性配子在受精前的准备
（一）精子的准备
▪ 精子的发生 —— 睾丸（72天） ▪ 精子的成熟 —— 附睾（14天） ▪ 精子的获能 —— 女性体内（5-6小时）
尾内部全长是轴丝，由9+2排列的微管组成；中段的 轴丝外有9根纵行外周致密纤维，外侧再包有一层线 粒体鞘；主段最长，外周有纤维鞘；末段仅有轴丝
人精子发生（spermatogenesis）644.5天
A型
精原细胞：A型
B型
初级精母细胞：46，XY 次级精母细胞: 23, X/ 23, Y 精子细胞: 23, X/ 23, Y 精子: 23, X/ 23, Y
尾部（鞭毛）的主要结构
线粒体聚集，包绕轴丝近端，形成线粒体鞘 多余的胞质汇聚在尾侧，称残余体，后脱落
5. 精子（spermatozoon）： 人精子蝌蚪状，长约60 m；分为头、尾两部
头部嵌入支持细胞的顶部胞质中，尾部游离于生精 小管内
头部正面观呈梨形，长4-5 m 头内有高度浓缩的核，核的前2/3有顶体覆盖 顶体含有溶酶体酶：顶体素、透明质酸酶等
精 子 发 生
精子形成
精 子 发 生
精 子 形 成 及 精 子 结 构
由一个精原细胞增殖分 化所产生的各级生精细 胞，其胞质并未完全分 开，有胞质桥 （intercellular cytoplasmic bridge）连 接，形成同步发育的细 胞群，称同源细胞群 （isogeneous group）
减数分裂仅见于生殖细胞发生过程
4. 精子细胞（spermatide）： 位于近腔面，直径约8 m 核圆，染色质细密 经过精子形成（spermiogenesis），由圆形变为蝌蚪形
的精子—— 核浓缩，成为精子头部的主要结构 高尔基复合体形成顶体（acrosome），位于核的一端 中心粒迁移到顶体对侧，微管延长，形成轴丝，成为
附睾管腔HCO3-的重吸收
精子成熟
生理学意义
▪ 使精子获得前向运动能力 ▪ 掩盖精-卵相互作用的膜结构，该遮盖蛋白又称去能因子
Spermatogonia 精原细胞 Primary Spermatocytes 初级精母细胞 Secondary Spermatocytes 次级精母细胞
Spermatids 精子细胞 Sperm 精 子
形态变化
形态变化
spermiogenesis
Nucleus 核
Head 头
Golgi complex
受精的细胞与分子机理
Cellular and Molecular Mechanisms of Fertilization
人类的受精与 胚胎发育过程
伦纳特•尼尔松 [美国] 1965
4.5M
8d
6W
11W
一、两性配子在受精前的准备
（一）精子的准备
▪ 精子的发生 —— 睾丸 ▪ 精子的成熟 —— 附睾 ▪ 精子的获能 —— 女性体内
细密，染色浅。是干细胞，能够不断分裂增殖， 一部分子代继续作为干细胞，一部分分化为B型 B型：核圆形，核周边有较粗的染色质颗粒。 B型 精原细胞经过数次分裂后，分化为初级精母细胞
2. 初级精母细胞（primary spermatocyte）： 位于精原细胞近腔侧，圆形，体积较大，直径约18 m 核大而圆，核型46，XY 初级精母细胞经过DNA复制后（4n DNA），进行第1次
MTA1 和ER在成年大鼠附睾的分布
MTA1
ER
Caput
MTA1
Corpus
ER
Cauda Control
MTA1 ER
精子成熟
在附睾中的变化
胆固醇被转运入精子膜 膜抗原：出现与消失 附睾酸性环境 膜负电荷增加，等电点降低 膜结合的ATP酶活性下降 凝集素(WGA, RCA)引起的精子凝集度下降 二硫键形成：精子膜、核膜、线粒体膜结构更稳定 顶体后区膜内蛋白颗粒(IMP)数量明显增多 PH-20:由整个头部移向头部后区
乳 酸(女性生殖道) LDH-X 丙酮酸(提供能量)
精子的成熟 (maturation)
▪ 部位：附 睾 ▪ 成熟过程的一系列变化 ▪ 生理学意义
男性不育的常见原因包括精子活动力差或精子与卵子的 相互作用障碍
精子在附睾获得运动和受精等关键功能
人、大鼠、小鼠的附睾分段
wk.baidu.com
附睾上皮的各种细胞类型
减数分裂，形成两个次级精母细胞
3. 次级精母细胞（secondary spermatocyte）：
位置近腔面，圆形，直径约12 m
核圆形，染色较深，核型23，X或23，Y(2n DNA )
次级精母细胞不进行DNA复制，迅速进入第2次减数 分裂，形成两个精子细胞，核型23，X或23，Y(1n DNA )。生精小管中不常见到次级精母细胞
高尔基体
Acrosome
顶体
Centrioles
中心粒
Flagenum
鞭毛
Mitochondrion
Helix
线粒体
螺旋鞘
Cytoplasm
细胞质
Residual body
残余体
形态变化
精子发生过程中核型的改变
Germ cell
Spermatogonia
Nuclear protein
核蛋白变化
精子的使命:(1) 运动到达输卵管壶腹部；(2) 将携带的DNA送入卵子； 卵子：等待于输卵管壶腹部
睾丸
卵巢
精
卵子
子
精子的发生 (spermatogenesis)
▪ 部位：睾 丸 ▪ 形态上的变化 ▪ 核蛋白的变化 ▪ 精子代谢的变化
形态变化
（一）生精细胞
1. 精原细胞（spermatogonia）： 紧贴基膜，圆形或卵圆形，直径约12 m 分为A、B两型精原细胞 A型：核卵圆形，染色质细小，染色深；或染色质
Primary Spermatocytes Secondary Spermatocytes
Histone（组蛋白）
Spermatids
early stage elongating
Sperm
Protamine（精核蛋白）
▪ 核蛋白转型 ▪ 转型的意义
精子代谢变化
▪ 合成蛋白质的程度 ▪ 出现乳酸脱氢酶（LDH-X） ▪ 生理学意义
（二）卵子的准备
二、受精的细胞与分子机理
（一）顶体反应 （二）精子与卵子(透明带)的识别 （三）精子与卵子膜的融合 （四）卵子的活化、两性原核的形成与融合
一、两性配子在受精前的准备
（一）精子的准备
▪ 精子的发生 —— 睾丸（72天） ▪ 精子的成熟 —— 附睾（14天） ▪ 精子的获能 —— 女性体内（5-6小时）