第四章 精子与精液
Chapter 4 Sperm and Semen
基本内容,
精子的发生, 形态, 结构, 成熟与生理特性；精液
的组成和理化学特性；外界因素对精子的影响 。
基本要求,
1,了解精子的形态, 结构与受精力的关系以及附睾的
功能；了解精子代谢与活动力的关系；精子的运动型
式, 特点 。 了解精清的理化特性和精子的生理特性,
为人工授精技术奠定理论基础 。
2,重点掌握精子发生的过程 。
第四章 精子与精液 Sperm and Semen
第一节 精子发生
Section 1 Spermatogenesis
第二节 精子在附睾内的成熟
Section 2 The mature of sperm in epididyims
第三节 精子的形态结构与生理特性
Section 3 Sperm‘s structure and biological characteristic
第四节 精液
Section 4 Semen
第一节 精子发生 Spermatogenesis
一,精子发生的部位和过程
Position and Process of Spermatogenesis
二、精细管上皮周期和精子发生波
Seminiferous Epiderm cycle and Spermatogenesis wave
三、精子发生中的基因表达（自学）
Gene express of Spermatogenesis
四, 精子发生的调控
Control of Spermatogenesis
在早期胚胎发育中，来自卵黄囊的 PGCs迁移 到未
分化
↗ ♂ → 精原细胞 精子
的性腺原基 → 性原细胞
↘ ♀ → 卵原细胞 卵子
精子发生
卵子发生
精子发生 (记忆 ):从精原细胞分裂到变成精子的全
过程。
有
丝
分
裂
一、精子发生的
部位 和过程
（一） 曲精细管上
皮 的细胞组成
足细胞 (支持细胞 )
生精细胞 (发育不同
阶段的精子 )
--曲精细管（管壁外 → 内）
--结缔组织纤维
--精细管基膜 （肌样细胞层）
--生殖上皮 → 生精细胞 （不同阶段的精细胞和精子）
↘ 足细胞 即支持细胞 （支持营养生精细胞）
（小叶内，曲精细管之间有结缔组织，内含血管，淋巴管，神经和
间质细胞,分泌雄激素）
支持细胞,又称足细胞或塞托利氏（ Sertoli）细胞,
间质细胞,又称莱氏（ Leydig）细胞
书 P77,
1、支撑和营养；
2、血 -睾屏障；
3、产生 ABP。
近腔端
远腔端
血
睾
屏
障
基底室
近腔室
血 -睾屏障 （ blood-tesis barrir） （ 记忆, 书 P77）, 精
细管外周的肌样细胞层, 构成不完全 血 -睾屏障, 而
相邻足细胞之间通过胞桥结构形成紧密联接 （ gap
junction）, 构成完全的血 -睾屏障, 将生精上皮分
隔成靠曲精细管周边的 基底室 和靠管腔的 近管室 两
部分 。
作用 （ 了解 ）,
1,形成和维持生精上皮分裂和分化的 微环境,精原细
胞在基底室内进行有丝分裂, 精母细胞在近管室内
进行成熟分裂 。
2,构成 免疫屏障,正常情况下, 精子在体内并不引起
自身免疫反应, 一旦血 -睾屏障破坏, 则可引起免疫
性不育 。
（二）精子发生的过程
包括（书 P77）,
1、精原干细胞的增殖和分化（ spermatogonium
proliferation and differentiation）
2,精母细胞 （ spermatocytes） 的减数分裂
3、精子形成（ spermiogenesis）和精子释放等过
程
在哺乳动物内,精子还需在附睾内的成熟。
（二） 精子发生的过程（记忆）
精子的发生在精细管内进行，经历三个阶段。
1、精原干细胞的增殖和分化
性成熟后精原细胞有三种类型发育不同阶段的生殖细
胞（ germ cell）
（ 1）Ａ型精原细胞 — Ａ 0、Ａ 1、Ａ 2、Ａ 3甚至Ａ 4，
其中Ａ 0型每次分裂产生一个Ａ 1和一个与之一样的
Ａ 0
（ 2）中间型精原细胞
（ 3）Ｂ型精原细胞
最后由 B型精原细胞经过最后一次有丝分裂产生初级精
母细胞。
理论上讲,1个 精原细胞 → 16 个初级精母细胞（ 15d）
2、精母细胞的减数分裂（成熟分裂）
减数分裂 I
1 个初级精母细胞 2个次级精母细胞 (15~16d)
第 1次成熟分裂
减数分裂 II
1个次级精母细胞 2个精子细胞 ( 1d内 )
第 2次成熟分裂
1个初级精母细胞经两次成熟分裂可形成 4个精子细胞,
而 1个精原细胞最终形成 64个精子细胞。
3、精子形成和释放
1精细胞 1精子 （ 10~15d）
主要变化为,
1,细胞核内染色质浓缩，核成为精子头部。
2,高尔基体成为顶体，包裹于精子头部。
3,中心体成为精子尾部。
4,线粒体围绕于精子尾部中段周围。
5、细胞质丢失,精子从足细胞脱离 。
变形
精子的释放：书 P80
理论上,1个精原细胞最终形成 64个精子
精子变成期,
高尔基期,出现前顶体颗粒, 形成顶体泡, 尾丝出
现 。
头帽期,顶体泡扩大, 包围细胞核前部, 尾丝加长 。
顶体期,顶体完成, 尾丝加长 。
成熟期,大部分细胞质脱落 。
支持细胞和释放精子示意图
精子的释放：书 P80
1精原细胞 （ 2N）
16 初级精母细胞 （ 2N）
32 次级精母细胞 （ 1N）
64 精细胞 （ 1N）
64 精子 （ 1N）
变形
第 1次成熟分裂
第 2次成熟分裂
减数分裂 I
减数分裂 II
数次有丝分裂 精
子
发
生
过
程
二、精细管上皮周期和精子发生波
（一）精子发生周期（记忆，书 P80 ）
定义,从 A型精原细胞开始至精细胞变成精子的
过程所需时间。
猪 44-45d、牛 54-60d、绵羊 49-50d、山羊 60d,
兔 44-50d、马 50d、大鼠 48d、小鼠 35d
?精子发生周期的特点：（了解，书 P80）
1、连续性
2、同步性
（二）精细管上皮周期（记忆，书 P80）
定义,在精细管的一个部位，重复出现相同类
型细胞群体的间隔时间。（时间概念）
1个精子发生周期包含 4— 5个精细管上皮周期。
家畜的一个精细管上皮周期时间为,
牛, 13.5d，猪, 8.6d，马, 12.2d，绵羊, 10.3d
兔, 10.3d
（三） 精细管上皮波 (记忆，书 P81）
定义,在同一时间里，精细管的不同部位出
现相同类型细胞群的距离。（空间概念）
三、精子发生中的基因表达（不讲）
1,精子发生是特定的基因控制的, 在精子发
生过程中合成精子必须的结构蛋白质, 有些
合成的蛋白质还控制着精子的形态发生 。
2,Y染色体上基因的表达对精子发生起重要作
用 。
3,Y染色体上合成的 mRNA,能促进精子成熟
分化 。
4,mRNA转录是在精原细胞和初级精母细胞
阶段完成的 。
四、精子发生的调控
（一）内分泌调控 (记忆,P82-83)
（二）睾丸不同类型细胞及其功能联系
对精子发生的调控（了解）
ABP：雄激素结
合蛋白
PRL
↗ FSH 精子发生
下丘脑 → GnRH→ 垂体 ABP
↘ LH T
PRL
间质细胞
反馈调节
分泌
维持高浓度的雄激素
生精细胞
足细胞
抑制素
分泌
（一）内分泌调控 （记忆，书 P82-83）
下丘脑分泌的 GnRH作用于垂体，引起 FSH和 LH的
分泌而间接调节精子发生。
1,FSH作用于 生精细胞,刺激精子的发生；
2,FSH作用于 足细胞 可产生 ABP（雄激素结合蛋白）。
3,LH促进 间质细胞 产生 T,T的一部分 (或代谢产物 )
可进入精细管与 ABP成复合物，由此复合物促进精
子发生，但大部分经血液流到全身各靶细胞。
4,T是维持精子发生的主要激素之一，它主要是反馈
调节下丘脑 GnRH和垂体 FSH, LH的分泌；
5、足细胞分泌的 抑制素 可选择性地抑制 FSH的分泌，
参与精子发生的内分泌调节；
6、垂体前叶分泌 PRL作用于间质细胞，可增加其 LH
受体数量，加强间质细胞对 LH 的敏感性。
（ 二 ） 睾丸不同类型细胞及其功能联系对精
子发生的调控
１、足细胞 —— 提供营养、分泌 ABP、分泌抑制
素、吞噬退化和死亡的精原细胞和精子，形成血
睾屏障。
２、间质细胞 —— 分泌Ｔ而由Ｔ来直接发生作用。
自己看书, P83图 4-3
第二节 精子在附睾内的成熟
The maturation of sperm in epididyims
一、精子在附睾内的运行
最初的精子 —— 基本不运动
运出睾丸的力量（记忆）,
1、精细管液
2、睾丸网液
3、附睾上皮的纤毛运动和附睾管壁的收缩
二, 精子在附睾内的成熟
（一）精子在附睾内的成熟过程（记忆，书 P85）
1、获得前进运动能力：前向运动蛋白与受体结
合而具备运动能力。
2、获得固着于透明带能力：雄激素存在与一些
附睾内因子的共同作用。
3、获得受精能力：除上两点外，还发生一些生
理和形态的变化。 这时获得的受精能力只是
一种潜能，因为受精前需在母畜生殖道发生
精子获能 。
（二）精子成熟过程中的变化（了解）
精子的成熟过程，与精子形态和代谢上发生的
变化有关。
1、结构的变化
（ 1）细胞质小滴的消失。
（ 2）头部核内染色质浓缩（附睾内的高渗环境
吸收水分所致）脱水，顶体变小。
（ 3） DNA与核蛋白结合愈来愈紧密。
（ 4）精子体内的 HS SS，使精子核及精子
尾部结构更加稳定。
氧化
２、精子膜的变化
膜通透性改变，外排Ｎ a＋ 与Ｋ ＋ 内渗而成Ｎ a＋外
高与Ｋ＋内高，致精子不易凝集。此外还有一些
蛋白 (受精素 )附着于精子表面。
3、代谢改变
呈休眠状态，有利于在附睾中贮存。
4、运动方式的变化
位于附睾头的精子，仅作原地摆动或圆周运动，
但经过附睾后，则能获得前进运动的能力，即呈
作直线运动。
（三）精子在附睾内的贮存 (前已讲）
原因,
1,附睾内温度较体体温低 4～ 7℃ ；
2,弱酸性（ pH 6.2 ～ 6.8）；
3,某些抑制因子抑制精子的活动。
第三节 精子的形态结构与生理特性
Sperm’s structure and biological characteristic
一、精子的形态结构
The structure of
Sperm
二、精子的生理特性
The biological
characteristic of
Sperm
各种动物的精子形态
一、精子的形态结构
哺乳动物的精子都是由头部、颈、尾三部分组成。一
般家畜的精子长度达 50~70μm，但头部仅长 10μm。
（一）头部
呈扁圆形，主
要由 细胞核, 顶
体, 核后帽, 赤
道节 组成。
其中 顶体是受
精所需的重要细
胞器，内含多种
蛋白质和脂质水
解酶。
顶体
质膜
核
核膜
顶体帽
核后帽
（二）颈部
位于头与尾之间起连
接作用。精子头部后
极上有一个 植入窝,
颈部前端有一凸起称
基板,基板后为中心
小体发生而来的 近端
中心粒,由环状排列
的 9根微管所构成。
长约 0.5μm,是最脆弱
的部分。
（三）尾部
40-50 ?m，占总长度
的 80%,分中段、
主段、末段三部分。
１、中段：最粗,外表
为线粒体鞘，两条
中心纤丝，九条二
联体内圈纤丝和九
条外圈粗纤丝。
２、主段：最长，有两
条中心纤丝，但九
条内外纤丝向后渐
少。
３、末段：长约３～５
?m，两条中心纤丝
和外表胞膜。
二,精子的生理特性
（一）精子的代谢
精子活动所需要的能量消耗, 主要利用精清
中的糖类能源, 有 糖酵解 和 呼吸作用 。
1,精子的糖酵解作用（记忆，书 P89）
指精子在无氧时，进行糖酵解产生丙酮酸或乳
酸，最终分解为 CO2和 H2O，并放出能量。
C6H12O6 2C3H6O3+36000卡
底物（可酵解的）：葡萄糖,果糖,甘露糖
不能酵解的：半乳糖，蔗糖
由于精子主要利用精清中的果糖进行糖酵解，因此也称
为 果糖酵解 。
果糖酵解指数（记忆，书 P89）,指 109个精子在 37 ℃ 条
件下 1h利用果糖的量。
例，牛、羊的,1.74mg
２、精子的呼吸作用
C6H12O6 ＋ 6O2 6CO2+6H20+686000卡
耗氧量（记忆,P89）,指 109个精子在 37 ℃ 条件下 1h所
消耗的氧量。
例：正常牛精子的耗氧量,21ul
绵羊精子的耗氧量,22ul
鸡精子耗氧量,7ul
精子和精液中几种物质
进行代谢的可能途径
３、精子对脂类的代谢
储存的磷脂 脂肪酸 CO2
４、精子对蛋白质的代谢
仅有分解代谢，无合成，当利用到蛋白质时说
明精子已近死亡。
呼吸商：指精子代谢产生的 CO2除以 O2的量，
即二者的比值（ CO2/O2）。
例,
代谢糖时 —— 呼吸商为 1（ CO2/ O2 ）
代谢脂类 —— 呼吸商为 0.7
代谢蛋白质 —— 呼吸商为 0.83
（二）精子的活动力
1、精子活动的方式
正常运动,直线前进
异常运动：摆动、转圈、颤动
2、精子的运动机制（书 P90）
? 精子中段被线粒体鞘缠绕，是能量代谢中心，线粒
体能够利用果糖等单糖产生精子运动所需的 ATP。
? 精子纤丝中含有精球蛋白，与肌球蛋白在分子结构
及生化性质上很相似，具有 ATP酶活性，能够利用
ATP，精子纤丝还有一种毡动素与肌动素相似，这
两种蛋白的相互作用引起纤丝收缩，导致尾部摇摆
而使精子运动。
3,精子运动的特性（记忆）
向流性,精子总是向流体上方游动；
向触性：精子总是向异物边缘运动的趋向；
向化性,精子总是向某些化学物游去如卵子分泌物 ；
4、精子运动的速度
37-38℃ 下运动速度最快，低于 10 ℃ 基本停止活动。
运动速度（ μm/s）,
牛,97-113，人,75-100,
马,87,绵羊,200-250
（三）精子的凝集性（ 书 P90）
精子凝集 即是多个精子头与头, 或尾与尾聚集在
一起 。 这将使精液品质下降 。
（四）外界因素对精子的影响（了解）
1,温度 （ 体温, 37 ℃ 左右 ）
1） 高温,
2） 低温,
☆ 冷休克 （ 低温打击, 记忆 ）, 精液由 30℃ 以上
（ 体温或室温 ） 迅速降温到 10℃ 以下, 造成精子不可
逆地丧失生命力 。
2、光照和辐射
3,pH值
4、渗透压
精子与精液是等渗的。
5、电解质
一定量的电解质可以刺激精子的正常代谢和活动。
6、精液的稀释和浓缩
马、猪精液要浓缩（除去胶状物）
7、气相
有氧条件下 → 呼吸作用强，耗能增加，存活时间
缩短。
隔绝空气时 → CO2积累，抑制精子代谢，利于保存。
8、药品
抗生素、磺胺：抑制精液病原微生物，有利于精液保
存；
甘油：抗冷冻保护作用；
消毒药物：杀死精子；
胰岛素：促进糖酵解；
甲状腺素：促进糖类分解；
睾酮、孕酮：促进糖酵解；
重金属离子：杀死精子；
对精液采集和处理时，应特别注意外界因素的影响。
第四节 精液 semen
一、精液的理化性状
Physiclogical and biochemistry characteristic
of semen
二、精液的化学组成与作用
Chemistry composition of semen and it’s
function
一、精液的理化性状
精液由 精子、精清 两部分组成。
(一 )外观
颜色：正常：灰白、乳白或淡黄
异常：红色（尿生殖道损伤）
绿色（可能有炎症）
混浊度 —— 混浊度越高则精子密度越大
（二）气味,一般无味或略带腥味。其它为异味。
（三）精液量,各种动物精液量有其正常范围，
或多或少时应检查原因。
（四）精子密度
定义（记忆,P93）,是指每毫升精液中所含的
精子数量。 (精子数 /ml)
(五 ) pH值
由副性腺分泌物决定。精子生存的 pH，最低 5.5,
最高 10。
（六）渗透压
以冰点下降度表示,-0.6℃ 。
精液稀释时常用生理盐水或渗压与生理盐水类
似的溶液。
（七）比重
与密度有关，密度高，则比重大，一般大于 1。
（八）粘度
与精子密度有关
（九）导电性
与盐类和离子含量有关。
（十）光学特性
与精子密度有关，一般可以通过精液的透光
性测定其中精子密度，光电比色测定密度的
原理。
二、精液的化学组成与作用（书 P94-97）
（一）精子的主要成分（熟悉）
1,核酸
主要为 DNA,且存在于精子头部, 构成染色质的主要成
分 。
2,蛋白质
头部与 DNA结合的核蛋白, 顶体复合蛋白, 尾部肌动球
蛋白等 。
3,酶
除参与糖类, 脂类, 蛋白质代谢有关的酶外, 主要为与
精子受精有关的酶, 如放射冠穿透酶, 透明质酸酶, 顶
体素等 。
4,脂质
主要为磷脂, 又分为卵磷脂和缩醛磷脂两类 。 大部分
（ 90%） 磷脂存在于精子, 精清中仅含 10%左右 。
（二）精清的来源、主要化学成分与作用
1、精清的来源与组成（ 书 P95-96）
主要来自于副性腺。 (看图 )
睾丸液, 足细胞分泌，很少。
附睾液, 对精子成熟和贮存起重要作用，甘油磷酰胆碱
（ GPC）、肉毒碱。
前列腺分泌物, 主要是 酶类 。
精囊腺分泌物, 偏碱性，主要是 糖类（果糖）, VC。
尿道球腺和壶腹, 胶质（公猪胶状物的来源），冲洗尿
道。
前列腺
2、精清的主要化学成分
糖类,除马、猪外，牛、羊精液中含有相当多的果糖，
由精囊腺分泌而来。果糖可通过糖酵解提供精子能
量。另外有山梨醇和肌醇,
有机成分, GPC,VC,柠檬酸, 核黄素 （ 牛 ）
脂类和前列腺素, 脂类主要为磷脂 。 PGs刺激平滑肌
收缩, 与精子运送有关 。
蛋白质和酶, 蛋白质 3%-7%,依种类而异；有多种酶 。
无机离子, 主要为 K+,Na+,PO43-,Cl-,HCO3-等：
为维持缓冲体系, 并维持渗透压
精液成分表
3、精清的生理作用 （记忆，书 P97）
（ 1）冲洗尿生殖道。
（ 2）稀释、营养、活化和保护精子。
（ 3）运送精子。
（ 4）形成阴道栓,
（ 5）与精子成熟过程有关（附睾分泌的肉毒
碱与糖蛋白）。
射精各阶段的成分差异
牛和羊, 射精量少，射精时间短，精液无阶段
性差异。
电刺激采精时，开始几滴为无精子的副性腺分
泌物。用假阴道采精时，让牛空爬几次，可见到
有一些液体从阴茎流出，此为无精子或含精子少
的副性腺分泌液。
马和猪, 射精量大，射精时间长，射精分几个阶
段，各个阶段精液组成也不同。 (看后图 )
猪射出精液的各阶段特征,
第一部分：不含精子的水样液,5~20%。
第二部分,富含精子的水样液,30~50%。
第三部分：胶状凝块（堵住阴道，防止精液倒流，
40~60%）。
马射出精液的各阶段特征,
第一段：不含精子 。
第二段,密度大 。
第三段：大量胶冻状物质, 少量精子, 精囊腺分
泌 。
第四段：数滴, 个别精子 。
Chapter 4 Sperm and Semen
基本内容,
精子的发生, 形态, 结构, 成熟与生理特性；精液
的组成和理化学特性；外界因素对精子的影响 。
基本要求,
1,了解精子的形态, 结构与受精力的关系以及附睾的
功能；了解精子代谢与活动力的关系；精子的运动型
式, 特点 。 了解精清的理化特性和精子的生理特性,
为人工授精技术奠定理论基础 。
2,重点掌握精子发生的过程 。
第四章 精子与精液 Sperm and Semen
第一节 精子发生
Section 1 Spermatogenesis
第二节 精子在附睾内的成熟
Section 2 The mature of sperm in epididyims
第三节 精子的形态结构与生理特性
Section 3 Sperm‘s structure and biological characteristic
第四节 精液
Section 4 Semen
第一节 精子发生 Spermatogenesis
一,精子发生的部位和过程
Position and Process of Spermatogenesis
二、精细管上皮周期和精子发生波
Seminiferous Epiderm cycle and Spermatogenesis wave
三、精子发生中的基因表达（自学）
Gene express of Spermatogenesis
四, 精子发生的调控
Control of Spermatogenesis
在早期胚胎发育中，来自卵黄囊的 PGCs迁移 到未
分化
↗ ♂ → 精原细胞 精子
的性腺原基 → 性原细胞
↘ ♀ → 卵原细胞 卵子
精子发生
卵子发生
精子发生 (记忆 ):从精原细胞分裂到变成精子的全
过程。
有
丝
分
裂
一、精子发生的
部位 和过程
（一） 曲精细管上
皮 的细胞组成
足细胞 (支持细胞 )
生精细胞 (发育不同
阶段的精子 )
--曲精细管（管壁外 → 内）
--结缔组织纤维
--精细管基膜 （肌样细胞层）
--生殖上皮 → 生精细胞 （不同阶段的精细胞和精子）
↘ 足细胞 即支持细胞 （支持营养生精细胞）
（小叶内，曲精细管之间有结缔组织，内含血管，淋巴管，神经和
间质细胞,分泌雄激素）
支持细胞,又称足细胞或塞托利氏（ Sertoli）细胞,
间质细胞,又称莱氏（ Leydig）细胞
书 P77,
1、支撑和营养；
2、血 -睾屏障；
3、产生 ABP。
近腔端
远腔端
血
睾
屏
障
基底室
近腔室
血 -睾屏障 （ blood-tesis barrir） （ 记忆, 书 P77）, 精
细管外周的肌样细胞层, 构成不完全 血 -睾屏障, 而
相邻足细胞之间通过胞桥结构形成紧密联接 （ gap
junction）, 构成完全的血 -睾屏障, 将生精上皮分
隔成靠曲精细管周边的 基底室 和靠管腔的 近管室 两
部分 。
作用 （ 了解 ）,
1,形成和维持生精上皮分裂和分化的 微环境,精原细
胞在基底室内进行有丝分裂, 精母细胞在近管室内
进行成熟分裂 。
2,构成 免疫屏障,正常情况下, 精子在体内并不引起
自身免疫反应, 一旦血 -睾屏障破坏, 则可引起免疫
性不育 。
（二）精子发生的过程
包括（书 P77）,
1、精原干细胞的增殖和分化（ spermatogonium
proliferation and differentiation）
2,精母细胞 （ spermatocytes） 的减数分裂
3、精子形成（ spermiogenesis）和精子释放等过
程
在哺乳动物内,精子还需在附睾内的成熟。
（二） 精子发生的过程（记忆）
精子的发生在精细管内进行，经历三个阶段。
1、精原干细胞的增殖和分化
性成熟后精原细胞有三种类型发育不同阶段的生殖细
胞（ germ cell）
（ 1）Ａ型精原细胞 — Ａ 0、Ａ 1、Ａ 2、Ａ 3甚至Ａ 4，
其中Ａ 0型每次分裂产生一个Ａ 1和一个与之一样的
Ａ 0
（ 2）中间型精原细胞
（ 3）Ｂ型精原细胞
最后由 B型精原细胞经过最后一次有丝分裂产生初级精
母细胞。
理论上讲,1个 精原细胞 → 16 个初级精母细胞（ 15d）
2、精母细胞的减数分裂（成熟分裂）
减数分裂 I
1 个初级精母细胞 2个次级精母细胞 (15~16d)
第 1次成熟分裂
减数分裂 II
1个次级精母细胞 2个精子细胞 ( 1d内 )
第 2次成熟分裂
1个初级精母细胞经两次成熟分裂可形成 4个精子细胞,
而 1个精原细胞最终形成 64个精子细胞。
3、精子形成和释放
1精细胞 1精子 （ 10~15d）
主要变化为,
1,细胞核内染色质浓缩，核成为精子头部。
2,高尔基体成为顶体，包裹于精子头部。
3,中心体成为精子尾部。
4,线粒体围绕于精子尾部中段周围。
5、细胞质丢失,精子从足细胞脱离 。
变形
精子的释放：书 P80
理论上,1个精原细胞最终形成 64个精子
精子变成期,
高尔基期,出现前顶体颗粒, 形成顶体泡, 尾丝出
现 。
头帽期,顶体泡扩大, 包围细胞核前部, 尾丝加长 。
顶体期,顶体完成, 尾丝加长 。
成熟期,大部分细胞质脱落 。
支持细胞和释放精子示意图
精子的释放：书 P80
1精原细胞 （ 2N）
16 初级精母细胞 （ 2N）
32 次级精母细胞 （ 1N）
64 精细胞 （ 1N）
64 精子 （ 1N）
变形
第 1次成熟分裂
第 2次成熟分裂
减数分裂 I
减数分裂 II
数次有丝分裂 精
子
发
生
过
程
二、精细管上皮周期和精子发生波
（一）精子发生周期（记忆，书 P80 ）
定义,从 A型精原细胞开始至精细胞变成精子的
过程所需时间。
猪 44-45d、牛 54-60d、绵羊 49-50d、山羊 60d,
兔 44-50d、马 50d、大鼠 48d、小鼠 35d
?精子发生周期的特点：（了解，书 P80）
1、连续性
2、同步性
（二）精细管上皮周期（记忆，书 P80）
定义,在精细管的一个部位，重复出现相同类
型细胞群体的间隔时间。（时间概念）
1个精子发生周期包含 4— 5个精细管上皮周期。
家畜的一个精细管上皮周期时间为,
牛, 13.5d，猪, 8.6d，马, 12.2d，绵羊, 10.3d
兔, 10.3d
（三） 精细管上皮波 (记忆，书 P81）
定义,在同一时间里，精细管的不同部位出
现相同类型细胞群的距离。（空间概念）
三、精子发生中的基因表达（不讲）
1,精子发生是特定的基因控制的, 在精子发
生过程中合成精子必须的结构蛋白质, 有些
合成的蛋白质还控制着精子的形态发生 。
2,Y染色体上基因的表达对精子发生起重要作
用 。
3,Y染色体上合成的 mRNA,能促进精子成熟
分化 。
4,mRNA转录是在精原细胞和初级精母细胞
阶段完成的 。
四、精子发生的调控
（一）内分泌调控 (记忆,P82-83)
（二）睾丸不同类型细胞及其功能联系
对精子发生的调控（了解）
ABP：雄激素结
合蛋白
PRL
↗ FSH 精子发生
下丘脑 → GnRH→ 垂体 ABP
↘ LH T
PRL
间质细胞
反馈调节
分泌
维持高浓度的雄激素
生精细胞
足细胞
抑制素
分泌
（一）内分泌调控 （记忆，书 P82-83）
下丘脑分泌的 GnRH作用于垂体，引起 FSH和 LH的
分泌而间接调节精子发生。
1,FSH作用于 生精细胞,刺激精子的发生；
2,FSH作用于 足细胞 可产生 ABP（雄激素结合蛋白）。
3,LH促进 间质细胞 产生 T,T的一部分 (或代谢产物 )
可进入精细管与 ABP成复合物，由此复合物促进精
子发生，但大部分经血液流到全身各靶细胞。
4,T是维持精子发生的主要激素之一，它主要是反馈
调节下丘脑 GnRH和垂体 FSH, LH的分泌；
5、足细胞分泌的 抑制素 可选择性地抑制 FSH的分泌，
参与精子发生的内分泌调节；
6、垂体前叶分泌 PRL作用于间质细胞，可增加其 LH
受体数量，加强间质细胞对 LH 的敏感性。
（ 二 ） 睾丸不同类型细胞及其功能联系对精
子发生的调控
１、足细胞 —— 提供营养、分泌 ABP、分泌抑制
素、吞噬退化和死亡的精原细胞和精子，形成血
睾屏障。
２、间质细胞 —— 分泌Ｔ而由Ｔ来直接发生作用。
自己看书, P83图 4-3
第二节 精子在附睾内的成熟
The maturation of sperm in epididyims
一、精子在附睾内的运行
最初的精子 —— 基本不运动
运出睾丸的力量（记忆）,
1、精细管液
2、睾丸网液
3、附睾上皮的纤毛运动和附睾管壁的收缩
二, 精子在附睾内的成熟
（一）精子在附睾内的成熟过程（记忆，书 P85）
1、获得前进运动能力：前向运动蛋白与受体结
合而具备运动能力。
2、获得固着于透明带能力：雄激素存在与一些
附睾内因子的共同作用。
3、获得受精能力：除上两点外，还发生一些生
理和形态的变化。 这时获得的受精能力只是
一种潜能，因为受精前需在母畜生殖道发生
精子获能 。
（二）精子成熟过程中的变化（了解）
精子的成熟过程，与精子形态和代谢上发生的
变化有关。
1、结构的变化
（ 1）细胞质小滴的消失。
（ 2）头部核内染色质浓缩（附睾内的高渗环境
吸收水分所致）脱水，顶体变小。
（ 3） DNA与核蛋白结合愈来愈紧密。
（ 4）精子体内的 HS SS，使精子核及精子
尾部结构更加稳定。
氧化
２、精子膜的变化
膜通透性改变，外排Ｎ a＋ 与Ｋ ＋ 内渗而成Ｎ a＋外
高与Ｋ＋内高，致精子不易凝集。此外还有一些
蛋白 (受精素 )附着于精子表面。
3、代谢改变
呈休眠状态，有利于在附睾中贮存。
4、运动方式的变化
位于附睾头的精子，仅作原地摆动或圆周运动，
但经过附睾后，则能获得前进运动的能力，即呈
作直线运动。
（三）精子在附睾内的贮存 (前已讲）
原因,
1,附睾内温度较体体温低 4～ 7℃ ；
2,弱酸性（ pH 6.2 ～ 6.8）；
3,某些抑制因子抑制精子的活动。
第三节 精子的形态结构与生理特性
Sperm’s structure and biological characteristic
一、精子的形态结构
The structure of
Sperm
二、精子的生理特性
The biological
characteristic of
Sperm
各种动物的精子形态
一、精子的形态结构
哺乳动物的精子都是由头部、颈、尾三部分组成。一
般家畜的精子长度达 50~70μm，但头部仅长 10μm。
（一）头部
呈扁圆形，主
要由 细胞核, 顶
体, 核后帽, 赤
道节 组成。
其中 顶体是受
精所需的重要细
胞器，内含多种
蛋白质和脂质水
解酶。
顶体
质膜
核
核膜
顶体帽
核后帽
（二）颈部
位于头与尾之间起连
接作用。精子头部后
极上有一个 植入窝,
颈部前端有一凸起称
基板,基板后为中心
小体发生而来的 近端
中心粒,由环状排列
的 9根微管所构成。
长约 0.5μm,是最脆弱
的部分。
（三）尾部
40-50 ?m，占总长度
的 80%,分中段、
主段、末段三部分。
１、中段：最粗,外表
为线粒体鞘，两条
中心纤丝，九条二
联体内圈纤丝和九
条外圈粗纤丝。
２、主段：最长，有两
条中心纤丝，但九
条内外纤丝向后渐
少。
３、末段：长约３～５
?m，两条中心纤丝
和外表胞膜。
二,精子的生理特性
（一）精子的代谢
精子活动所需要的能量消耗, 主要利用精清
中的糖类能源, 有 糖酵解 和 呼吸作用 。
1,精子的糖酵解作用（记忆，书 P89）
指精子在无氧时，进行糖酵解产生丙酮酸或乳
酸，最终分解为 CO2和 H2O，并放出能量。
C6H12O6 2C3H6O3+36000卡
底物（可酵解的）：葡萄糖,果糖,甘露糖
不能酵解的：半乳糖，蔗糖
由于精子主要利用精清中的果糖进行糖酵解，因此也称
为 果糖酵解 。
果糖酵解指数（记忆，书 P89）,指 109个精子在 37 ℃ 条
件下 1h利用果糖的量。
例，牛、羊的,1.74mg
２、精子的呼吸作用
C6H12O6 ＋ 6O2 6CO2+6H20+686000卡
耗氧量（记忆,P89）,指 109个精子在 37 ℃ 条件下 1h所
消耗的氧量。
例：正常牛精子的耗氧量,21ul
绵羊精子的耗氧量,22ul
鸡精子耗氧量,7ul
精子和精液中几种物质
进行代谢的可能途径
３、精子对脂类的代谢
储存的磷脂 脂肪酸 CO2
４、精子对蛋白质的代谢
仅有分解代谢，无合成，当利用到蛋白质时说
明精子已近死亡。
呼吸商：指精子代谢产生的 CO2除以 O2的量，
即二者的比值（ CO2/O2）。
例,
代谢糖时 —— 呼吸商为 1（ CO2/ O2 ）
代谢脂类 —— 呼吸商为 0.7
代谢蛋白质 —— 呼吸商为 0.83
（二）精子的活动力
1、精子活动的方式
正常运动,直线前进
异常运动：摆动、转圈、颤动
2、精子的运动机制（书 P90）
? 精子中段被线粒体鞘缠绕，是能量代谢中心，线粒
体能够利用果糖等单糖产生精子运动所需的 ATP。
? 精子纤丝中含有精球蛋白，与肌球蛋白在分子结构
及生化性质上很相似，具有 ATP酶活性，能够利用
ATP，精子纤丝还有一种毡动素与肌动素相似，这
两种蛋白的相互作用引起纤丝收缩，导致尾部摇摆
而使精子运动。
3,精子运动的特性（记忆）
向流性,精子总是向流体上方游动；
向触性：精子总是向异物边缘运动的趋向；
向化性,精子总是向某些化学物游去如卵子分泌物 ；
4、精子运动的速度
37-38℃ 下运动速度最快，低于 10 ℃ 基本停止活动。
运动速度（ μm/s）,
牛,97-113，人,75-100,
马,87,绵羊,200-250
（三）精子的凝集性（ 书 P90）
精子凝集 即是多个精子头与头, 或尾与尾聚集在
一起 。 这将使精液品质下降 。
（四）外界因素对精子的影响（了解）
1,温度 （ 体温, 37 ℃ 左右 ）
1） 高温,
2） 低温,
☆ 冷休克 （ 低温打击, 记忆 ）, 精液由 30℃ 以上
（ 体温或室温 ） 迅速降温到 10℃ 以下, 造成精子不可
逆地丧失生命力 。
2、光照和辐射
3,pH值
4、渗透压
精子与精液是等渗的。
5、电解质
一定量的电解质可以刺激精子的正常代谢和活动。
6、精液的稀释和浓缩
马、猪精液要浓缩（除去胶状物）
7、气相
有氧条件下 → 呼吸作用强，耗能增加，存活时间
缩短。
隔绝空气时 → CO2积累，抑制精子代谢，利于保存。
8、药品
抗生素、磺胺：抑制精液病原微生物，有利于精液保
存；
甘油：抗冷冻保护作用；
消毒药物：杀死精子；
胰岛素：促进糖酵解；
甲状腺素：促进糖类分解；
睾酮、孕酮：促进糖酵解；
重金属离子：杀死精子；
对精液采集和处理时，应特别注意外界因素的影响。
第四节 精液 semen
一、精液的理化性状
Physiclogical and biochemistry characteristic
of semen
二、精液的化学组成与作用
Chemistry composition of semen and it’s
function
一、精液的理化性状
精液由 精子、精清 两部分组成。
(一 )外观
颜色：正常：灰白、乳白或淡黄
异常：红色（尿生殖道损伤）
绿色（可能有炎症）
混浊度 —— 混浊度越高则精子密度越大
（二）气味,一般无味或略带腥味。其它为异味。
（三）精液量,各种动物精液量有其正常范围，
或多或少时应检查原因。
（四）精子密度
定义（记忆,P93）,是指每毫升精液中所含的
精子数量。 (精子数 /ml)
(五 ) pH值
由副性腺分泌物决定。精子生存的 pH，最低 5.5,
最高 10。
（六）渗透压
以冰点下降度表示,-0.6℃ 。
精液稀释时常用生理盐水或渗压与生理盐水类
似的溶液。
（七）比重
与密度有关，密度高，则比重大，一般大于 1。
（八）粘度
与精子密度有关
（九）导电性
与盐类和离子含量有关。
（十）光学特性
与精子密度有关，一般可以通过精液的透光
性测定其中精子密度，光电比色测定密度的
原理。
二、精液的化学组成与作用（书 P94-97）
（一）精子的主要成分（熟悉）
1,核酸
主要为 DNA,且存在于精子头部, 构成染色质的主要成
分 。
2,蛋白质
头部与 DNA结合的核蛋白, 顶体复合蛋白, 尾部肌动球
蛋白等 。
3,酶
除参与糖类, 脂类, 蛋白质代谢有关的酶外, 主要为与
精子受精有关的酶, 如放射冠穿透酶, 透明质酸酶, 顶
体素等 。
4,脂质
主要为磷脂, 又分为卵磷脂和缩醛磷脂两类 。 大部分
（ 90%） 磷脂存在于精子, 精清中仅含 10%左右 。
（二）精清的来源、主要化学成分与作用
1、精清的来源与组成（ 书 P95-96）
主要来自于副性腺。 (看图 )
睾丸液, 足细胞分泌，很少。
附睾液, 对精子成熟和贮存起重要作用，甘油磷酰胆碱
（ GPC）、肉毒碱。
前列腺分泌物, 主要是 酶类 。
精囊腺分泌物, 偏碱性，主要是 糖类（果糖）, VC。
尿道球腺和壶腹, 胶质（公猪胶状物的来源），冲洗尿
道。
前列腺
2、精清的主要化学成分
糖类,除马、猪外，牛、羊精液中含有相当多的果糖，
由精囊腺分泌而来。果糖可通过糖酵解提供精子能
量。另外有山梨醇和肌醇,
有机成分, GPC,VC,柠檬酸, 核黄素 （ 牛 ）
脂类和前列腺素, 脂类主要为磷脂 。 PGs刺激平滑肌
收缩, 与精子运送有关 。
蛋白质和酶, 蛋白质 3%-7%,依种类而异；有多种酶 。
无机离子, 主要为 K+,Na+,PO43-,Cl-,HCO3-等：
为维持缓冲体系, 并维持渗透压
精液成分表
3、精清的生理作用 （记忆，书 P97）
（ 1）冲洗尿生殖道。
（ 2）稀释、营养、活化和保护精子。
（ 3）运送精子。
（ 4）形成阴道栓,
（ 5）与精子成熟过程有关（附睾分泌的肉毒
碱与糖蛋白）。
射精各阶段的成分差异
牛和羊, 射精量少，射精时间短，精液无阶段
性差异。
电刺激采精时，开始几滴为无精子的副性腺分
泌物。用假阴道采精时，让牛空爬几次，可见到
有一些液体从阴茎流出，此为无精子或含精子少
的副性腺分泌液。
马和猪, 射精量大，射精时间长，射精分几个阶
段，各个阶段精液组成也不同。 (看后图 )
猪射出精液的各阶段特征,
第一部分：不含精子的水样液,5~20%。
第二部分,富含精子的水样液,30~50%。
第三部分：胶状凝块（堵住阴道，防止精液倒流，
40~60%）。
马射出精液的各阶段特征,
第一段：不含精子 。
第二段,密度大 。
第三段：大量胶冻状物质, 少量精子, 精囊腺分
泌 。
第四段：数滴, 个别精子 。
