基本介紹
- 中文名：初級精母細胞
- 外文名：Primary spermatocyte
- 減一前期：形成四分體
- 減一中期：著絲點對稱排列在赤道板上
- 減一後期：同源染色體間彼此分離
- 領域：生物學
簡介,分裂過程,區別,
簡介
精母細胞位於生精上皮中層，分初級精母細胞(Primary spermatocyte)和次級精母細胞(secondary spermatocyte)兩種。各種精母細胞又處於細胞周期的不同階段，因此在切片上可看到不同形態的精母細胞。
由B型精原細胞直接分裂形成的初級精母細胞，稱為前細線期精母細胞，其細胞結構特點和B型精原細胞相類似，體積稍大，開始時同曲細精管基膜還有少量接觸，進而完全離開基膜。支持細胞的突起將前細線期精母細胞同基膜和鄰接細胞相隔開。前細線期精母細胞被認為是靜止期細胞。其實，它除了複製DNA外，還積極參與轉錄和轉運，合成在精子發生過程中需要的大部分蛋白質和酶，並進行貯存，因而細胞質增多，細胞體積增大，可達18μm左右。不久即進入成熟分裂，由於其分裂前期很長，可達22天以上，因此在切片上可以看到大量的處於分裂前期的初級精母細胞。從初級精母細胞開始，細胞器增多，高爾基體發達，線粒體逐步變成為泡狀線粒體。胞質密度比精原細胞深。
初級精母細胞經1次成熟分裂，形成兩個次級精母細胞。體積較小，直徑約8—9μm。核球形，染色質呈細網狀，但也可有一些大的染色質顆粒。次級精母細胞的間期很短，很快進行第二次成熟分裂，故在切片上所看到的多為分裂期的次級精母細胞，間期者不易看到。
成熟分裂(meiossis)，又名減數分裂。這是生殖細胞發育過程中特有的一種細胞分裂方式，它包括了兩次連續的細胞分裂，即初級精母細胞的2次成熟分裂和次級精母細胞的第二次成熟分裂。初級精母細胞的染色體是雙倍體(44+xY)，有44條常染色體及2條性染色體(X和Y)。在細胞分裂間期或細線前期，初級精母細胞複製DNA，使DNA的量達到4n。接著細胞進入分裂期。
四分體間基因的交叉互換
由B型精原細胞直接分裂形成的初級精母細胞，稱為前細線期精母細胞，其細胞結構特點和B型精原細胞相類似，體積稍大，開始時同曲細精管基膜還有少量接觸，進而完全離開基膜。支持細胞的突起將前細線期精母細胞同基膜和鄰接細胞相隔開。前細線期精母細胞被認為是靜止期細胞。其實，它除了複製DNA外，還積極參與轉錄和轉運，合成在精子發生過程中需要的大部分蛋白質和酶，並進行貯存，因而細胞質增多，細胞體積增大，可達18μm左右。不久即進入成熟分裂，由於其分裂前期很長，可達22天以上，因此在切片上可以看到大量的處於分裂前期的初級精母細胞。從初級精母細胞開始，細胞器增多，高爾基體發達，線粒體逐步變成為泡狀線粒體。胞質密度比精原細胞深。
初級精母細胞經1次成熟分裂，形成兩個次級精母細胞。體積較小，直徑約8—9μm。核球形，染色質呈細網狀，但也可有一些大的染色質顆粒。次級精母細胞的間期很短，很快進行第二次成熟分裂，故在切片上所看到的多為分裂期的次級精母細胞，間期者不易看到。
成熟分裂(meiossis)，又名減數分裂。這是生殖細胞發育過程中特有的一種細胞分裂方式，它包括了兩次連續的細胞分裂，即初級精母細胞的2次成熟分裂和次級精母細胞的第二次成熟分裂。初級精母細胞的染色體是雙倍體(44+xY)，有44條常染色體及2條性染色體(X和Y)。在細胞分裂間期或細線前期，初級精母細胞複製DNA，使DNA的量達到4n。接著細胞進入分裂期。
四分體間基因的交叉互換分裂過程
參與精子發生周期的精原細胞經過生長、體積增加而發育形成的精母細胞。剛形成的初級精母細胞，有一個較大的圓形核，染色質顆粒著色深。隨著細胞體積的逐漸增大，完成DNA的複製和有關蛋白質的合成，即染色體進行了一次複製。此後，初級精母細胞開始進入減數第一次分裂，在這期間內染色體發生一系列動態變化，減數第一次分裂前期，細胞內的同源染色體聯會形成四分體，同源染色體間的非姐妹染色單體之間發生交叉，互換一部分基因。減數第一次分裂中期同源染色體著絲點對稱排列在赤道板上。減數第一次分裂後期同源染色體隨紡錘絲牽引向細胞兩極移動，同源染色體間彼此分離，非同源染色體自由組合。隨後細胞膜向內凹陷，一個初級精母細胞分裂為兩個次級精母細胞。
初級精母細胞，在精原細胞內側，約有2—3層，多為圓形大細胞，常有分裂相，染色體密集成團。該分裂相為第一次成熟分裂。
區別
（1）初級精母細胞(primary spermatocyte，PSC)
初級精母細胞為卵圓形。細胞大小7～8 μm，體積略比精原細胞小。細胞核亦呈卵圓形，核徑5～7 μm。核染色質凝聚成異染色質團塊的程度明顯增加，主要分布於靠近核內膜的位置。胞質中的核糖體豐富，分布亦較均勻。
次級精母細胞時期，核發生明顯變化。起始階段，核異染色質數量增加並相互之間聯成濃密粗網狀。胞質中囊泡數量增加。隨後，核經歷減數分裂的變化。這是次級精母細胞區別於初級精母細胞的最重要特徵。
（3）精子細胞(spermatid，ST)
次級精母細胞完成第二次減數分裂後即形成精子細胞。早期精子細胞核呈圓形，染色質高度濃縮，胞質電子密度也很高。整個細胞成為電子密度極高的均勻球體，大小3.5～4μm。精子細胞各自分開，位於一個單獨的小腔穴中發育。
中期的精子細胞，胞質中出現大小的高爾基囊泡，並在核的一端相互融合形成泡狀結構，即頂體囊。在精子變態中，頂體形成的演變過程。頂體在形成過程中，電子密度逐漸增大。其中蛋白質水解酶逐漸在其中濃縮。頂體囊與核之間有明顯的膜界限。
晚期的精子細胞，頂體囊中的蛋白水解酶進一步沉積濃縮，電子密度增大。頂體囊也逐漸向前伸長，形成棘狀突起。
（4）精子(spermatozoon，S)
精子細胞完成一系列變態過程後發育為精子。精子形成初期，胞質相對均勻地包圍在核外周，其間偶見結構簡單的線粒體。隨著精子成熟，細胞質逐漸丟失減少，僅在頂體和核之間有一條月芽形的細胞質帶，電子密度比核質高。而相對於頂體另一端，幾乎沒有胞質的存在，僅殘留一些膜性結構。精子的核染色質則從精子細胞的高度凝聚濃縮狀態解聚為彌散狀態。核區電子密度變得很低，核質由絮狀染色質構成。核仁一個，位於核的近中央位置。核膜不完整，僅由若干不連續的膜性結構與精子質膜形成精子底部邊界。
頂體像倒置的漏斗覆蓋在精子核區上部，電子密度高。
