细胞生物学 | 生殖细胞的起源与发生

精原细胞发育为精子(sperm) 的过程称为精子发生,在人类约为64天,其发生过程可分为增殖期、生长期、成熟期和变形期4个时期。

增殖期:精原细胞的有丝分裂。

精原细胞位于基膜上,呈圆形,分化程度较低。

青春期后开始不断增殖,可分为A、B两型。

A型精原细胞不断增殖,一部分保留下来作为干细胞,另一部分分化为B型精原细胞。

生长期:初级精母细胞的形成与发育。

B型精原细胞体积增大,形成初级精母细胞。

成熟期:精母细胞的减数分裂。

初级精母细胞迅速进入减数分裂I,染色体复制一次,形成2个次级精母细胞。很快完成减数分裂II,形成4个精细胞。

变形期:圆形的精细胞特化为成熟的精子。

1.顶体囊泡和尾部出现;2.顶体和尾部发育;3.过剩的细胞质脱落;4.成熟精子。

3 卵子的发生

卵原细胞(oogonium) 发育为卵子(ovum) 的过程称为卵子发生,一般可分为增殖期、生长期、成熟期三个时期。

增殖期:有丝分裂和卵原细胞的形成。

原始生殖细胞在生殖嵴中经过多次有丝分裂,称为卵原细胞;卵原细胞通过有丝分裂迅速增殖,最终留下约5万个。

生长期:初级卵母细胞的再发育。

卵原细胞体积增大,发育成初级卵母细胞。减数分裂I开始并停留在分裂前期的双线期,细胞内积累大量卵黄、RNA和蛋白质等物质。

卵母细胞发生与发育的基本功能单位为 卵泡(follicle),呈圆形泡状,位于卵巢皮质。

初级卵母细胞在原始卵泡和生长卵泡内进一步发育。

卵泡不断发育,泡液增多、泡体积增大,使其逐渐突出至卵巢表面,至排卵前,称 成熟卵泡。

成熟期:次级卵母细胞的形成。

发育成熟的初级卵母细胞完成减数分裂I,细胞质不对称分裂,形成大的次级卵母细胞和小的极体。

次级卵母细胞进入减数分裂II并被阻断在减数分裂II的中期,每月排出1个。排出的卵母细胞在受精后才最终完成减数分裂,细胞质不对称分裂,形成大的卵子和小的极体。

排卵(ovulation) 是指突出于卵巢表面的成熟卵泡发生破裂,包含有卵丘细胞的卵母细胞随卵泡液排出的过程。

发育成熟的卵子细胞具有显著特征:质膜外有一层卵外被(egg coat),即哺乳动物的透明带;质膜下靠近胞质外侧为皮层(cortex),皮层颗粒含有多种酶和蛋白;合成大量蛋白质、核糖体、RNA,某些mRNA和蛋白质为极性分布的指导受精卵发育的形态发生因子。

成熟卵子。Corona radiata 放射冠,Zona pellucida 透明带。

4 哺乳动物精子和卵子在发生上的差异

发生与成熟的时间不同。 人类女性的卵原细胞仅在胎儿时期增殖并停留在卵母细胞状态,从青春期开始定期排卵。男性精原细胞的减数分裂和精子形成直到青春期才开始。

形成成熟生殖细胞的数量不同。 精子发生产生四个相同的精子细胞,卵子发生形成一个卵子和三个极体。

参考资料

[1] 医学细胞生物学(第6版),人民卫生出版社,2018

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文章来源于: 两只贝壳

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