第三章-精子与精液.ppt

Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Click to edit Master title style,Page,*,LOGO,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Click to edit Master title style,Page,*,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Click to edit Master title style,*,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Click to edit Master title style,*,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Click to edit Master title style,*,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Click to edit Master title style,*,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Click to edit Master title style,*,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Click to edit Master title style,*,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Click to edit Master title style,*,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Click to edit Master title style,*,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Click to edit Master title style,*,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth levelFifth level,Click to edit Master title style,*,第三章 精子与精液,主讲教师：韩雪蕾,主要内容,第一节 精子的形态与结构,第二节 精子发生,第三节 精液的组成及其理化学特性,第四节 精子的生理学特性,计划学时：,2h,教学目标：,1.,了解精子发生的过程，以有利于种公畜的合理利用。,2.,了解精子发生过程。,3.,了解精子的形态、精子与精液的生理学特性，为正确地进行精液品质检查和精液的处理奠定基础。,第一节 精子的形态与结构,一、精子的正常形态与结构,精子与其他体细胞在形态结构上的不同点,精子,具有,独特,的形态结构及代谢过程,精子具有,运动,能力,精子,是一种特化的,单倍体细胞,，不再生长与,增殖,精子,是一种,高度浓缩的细胞,，缺乏大多数体细胞所具有的大量细胞质，且头部体积,小,精子,具有高度改良的与活动有关的,细胞器,、线粒体及鞭毛所构成的,尾,精子是高度特化了的细胞，具有,运动性,。形态和大小有种属差异，但长度与动物的体格大小无关。家畜精子的全长一般为,50,70m,。,家畜精子的形态与结构：,主要由,扁卵圆形,的头部、细长的尾部组成（头与尾的连接部也称,颈部,，此处结构极脆弱）；表面覆盖质膜，携带父方遗传物质。,大鼠的精子头部呈,镰刀形,小鼠精子头部呈,鹰喙状,（钩状）,禽精子的头部呈略弯曲的,长圆锥形,第一节 精子的形态与结构,精子的尾部任何部位带有,原生质滴,，均表明其形态上不成熟，它们在自然条件下不具受精能力,第一节 精子的形态与结构,第一节 精子的形态与结构,第一节 精子的形态与结构,三、哺乳动物畸形精子的分类,根据出现畸形的部位，可分为头部、中段和尾部,3,类畸形。,1.,头部畸形：,常见的有大头、小头、双头、头部过圆或过窄、顶体膨胀、顶体不完整或脱落等。多数是由于在精子发生过程中，细胞分裂和精子细胞变形时受某些不良环境影响引起，对精子的受精能力和运动方式有显著影响。,2.,尾部,畸形：,主要有头尾分离、尾部卷曲、双尾、断尾、带有原生质滴等类型,。,大部分尾部畸形是精子通过附睾、尿生殖道或体外处理过程中出现的。尾部畸形对精子的运动能力和运动方式影响最为明显。,3.,中段畸形：,包括中段肿胀，纤丝裸露和中段呈螺旋状扭曲等，多数在睾丸和附睾中发生，直接影响精子运动方式和运动能力。,第一节 精子的形态与结构,第二节 精子发生（,Spermatogenesis,）,精子发生,是指精子在睾丸内产生的全过程，也叫,精子生成,（,spermioteleosis,）。包括生精细胞分裂、增殖、演变和向管腔释放等过程。,一、精子发生的部位,二、精子发生的过程,三、精子发生的时间和空间概念,四、精子在附睾内的成熟变化,五、精子发生的内分泌调节,六、血液,-,睾丸屏障,第二节 精子发生,早期胚胎发育中，来自卵黄囊的PGCs,（原始生殖细胞）迁移到未分化的,性腺原基,有丝分裂,性原,细胞,性腺原基,卵原细胞,精原细胞,精子发生,卵子发生,精子,卵子,第二节 精子发生,一、精子发生的部位,精子产生于,睾丸,小叶内的,曲细精管,，其在初情期发动时出现在管腔中。,曲细精管上皮细胞的组成：,足细胞,（,sertoli cell,）：足细胞在出现管腔前称,支持细胞,生精细胞,：发育不,同阶段的精子,第二节 精子发生,曲精细管的管壁从外到内分别为：,结缔纤维组织：,内含有血管、淋巴管、神经和间质细胞（分泌雄性激素）。,精细管基膜,：肌样细胞层,生殖上皮：,生精细胞：数量比较多，成群的分布在足细胞之间，大致排成,37层，为不同阶段的精子和精细胞,足细胞：呈辐射状排列在精细管中，分散在各期生精细胞之间，支持营养生精细胞,第二节 精子发生,1.,不同发育阶段种细胞在曲精细管壁上的排列,从管壁外周的基膜内侧至管腔依次排列有精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精（子）细胞和变形中的精子。,完成变形后的精子游离到管腔中。,第二节 精子发生,2.,足细胞,为一种不定形细胞，处于曲精细管壁上相邻的两个扇形生精细胞群之间，为,血,-,睾屏障,的基本组成部分，对生精细胞具营养和支持作用，具有内分泌作用、细胞通讯作用，吞噬作用。,第二节 精子发生,足细胞滑面内质网收缩使精子向曲细精管管腔中释放,足细胞顶部紧邻精细管管腔的滑面内质网,的不断变形是促使精细胞完成变形和精子向管腔中释放的动力。,第二节 精子发生,二、精子发生的过程,精子发生,的起点是,A,1,型精原细胞,的分裂。精子发生过程分,4,个阶段,：,第一阶段：,精原细胞的分裂和初级精母细胞的形成。,A1,型精原细胞经多次有丝分裂，形成初级精母细胞，一般经历,1517d,。主要特点是：精原细胞首次分裂同时产生一个人活动的精原细胞和另外一个暂时休眠的干细胞，所有细胞的分裂都是有丝分裂。,第二阶段：,初级精母细胞经第一次减数分裂和次级精母细胞的形成。初级精母细胞进行第一次减数分裂，由一个初级精母细胞产生,2,个次级精母细胞。是一个染色体复制加倍的过程，致使分裂后每个次级精母细胞称为含有两个染色单体的单组染色体。经历时间为,1516d,。,第三阶段：,初级精母细胞的第二次减数分裂和精子细胞的生成。次级精母细胞在短时间由,1,个细胞分裂成,2,个精子细胞（单倍体），这个阶段一天之内即可完成，因此在睾丸的组织切片上很难发现次级精母细胞的存在。,第四阶段：,精子细胞的变形和精子的形成，也称为精子形成。细胞质的变化，顶体及线粒体鞘的形成，中心粒的发育和尾部的形成等。细胞核变成精子的主要部分，高尔基体形成顶体，中心个体变成精子的尾，线粒体逐渐聚集在尾的中段形成特有的线粒体鞘膜。细胞的原生质浓缩为一个球形的原生质滴，附着在精子的颈部。通过这个变形过程，圆形的精子细胞逐渐形成蝌蚪状的精子，并脱离精细管上皮的足细胞，游离于管腔中。,第二节 精子发生,第二节 精子发生,精母细胞的减数分裂（成熟分裂）,1,个初级精母细胞,2,个次级精母细胞,（,1516d,）,1,个次级精母细胞,减数分裂,I,第,1,次成熟分裂,减数分裂,II,第,2,次成熟分裂,2,个精子细胞,（,1d,内）,1,个初级精原细胞经过,2,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。,第二节 精子发生,精子的形成和释放：,主要的变化为：,(1).,细胞核内染色质浓缩，核称为精子头部；,(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。,1,个精细胞,变形,1,个精子（,1015d,）,第二节 精子发生,第二节 精子发生,三、精子发生的时间概念和空间概念,1.,精子发生的时间概念,（,1,）,.,精子发生周期,（,Spermatogenic cycle,）：,指由,A,1,型精原细胞分裂开始，经过增殖、生长、减数分裂及变形等阶段最后形成精子的整个过程所需要的时间。,家畜的精子发生周期大多在,40,60d,的范围内（猪为,44,45d,，牛,60d,，绵羊,49,50d,，马,50d,）。,精子生成,后从,睾丸运抵附睾尾,所需的时间：牛10(7,11)d,，羊,13,15d,猪,9,12d,马,10,12d,，兔,9,10d,。,第二节 精子发生,（,2,）,.,精细管上皮周期,(,cycle of the seminiferous eoithelium,),：,也称,生精上皮周期,，指在精子发生过程中，同一部位的精细管上皮出现两次相同,细胞组合,所经历的时间。,一个精子发生周期包含,45,个精细管上皮周期。,周期长度（,d,）：猪,9,、羊,10,、马,12,、牛,14,。,细胞组合,（,cellular association,）：指精子发生序列中由不同类型的生精细胞组成的,细胞群,。,第二节 精子发生,（,3,）,.精子发生周期与精细管上皮周期的关系,精子发生周期：,从,A,型精原细胞开始至精细胞变成精子的过程所需要的时间。睾丸内精子的形成是连续的，而精子在精细管局部的形成有周期性。,每个精子发生周期内包含着若干个精细管上皮周期。,例：牛的精子发生周期是,60d,，一个精细管上皮周期是,14d,，即在能够产生“一个”精子的时间内，在精细管的某个横断面上就会发生,4.3,（,60/14,）个精细管上皮周期的细胞群变化。,第二节 精子发生,2.,精子发生的空间概念,细胞组合在曲精细管纵长上的排列状态：,沿着精细管的纵长，在某一时刻总是排列着一定数量的,细胞组合片段,（,序列,）。,细胞组合片段,：,指在曲精细管的纵长上按一定的顺序排列并占有一定长度的细胞组合所组成的序列。,第二节 精子发生,曲精细管中,细胞组合,的出现有,周期性：,同一片段,中的细胞组合在起止点间按顺序排列；,相邻片段,的细胞组合依序首尾相接。,如：以,为,起点,、以,为,终点,的,序列,的排列状态为,细胞组合在某些局部会有排列不整齐的“,变序现象,”。,变序也是正常现象。,第二节 精子发生,精细管上皮波,(Spermatogenic Wave):,指在同一时间沿着精细管的,纵轴不同部位出现相同细胞组合，称为,精细管上皮波,。反映精细管上皮的“空间”或距离的变化规律。,第二节 精子发生,四、精子在附睾内的成熟变化,形态和结构的变化：,细胞质小滴消失；,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；,DNA,与核蛋白结合愈来愈紧密；,精子体内的,HS SS,使精子核及精子尾部结构更加稳定。,第二节 精子发生,运动能力和运动方式的变化：,附睾头的精子，仅做原地摆动或圆周运动；附睾尾的精子则获得前进运动的能力，呈直线前进运动。,受精能力的发展：,精子只有通过附睾才获得受精能力（体外受精除外）。,代谢方式的改变,：,睾丸内精子通过糖酵解获取能量，附睾内精子（需能量很少，呈休眠状态）则分解乳酸取得能量。,膜的改变：,膜通透性改变，,Na+,的外排和,K+,的内渗而形成 获取负电荷，负离子更易通过膜进入精子内第二节 精子发生,五、精子在附睾内贮存,附睾内的温度比正常体温低,47,；,弱酸,性：,PH=6.26.8;,某些抑制因子抑制精子的活动。,第二节 精子发生,五、精子发生的内分泌调节,睾丸的生精机能受下丘脑,-,垂体,-,睾丸轴自上而下的正向调节和自下而上的反馈调节。,1.,GnRH,：,促进,FSH,和,LH,的分泌。,2.,FSH,：刺激精子发生；刺激足细胞产生,雄激素结合蛋白（,ABP,）,以满足精子在附睾内成熟对睾酮的需要。,3.,LH,：,刺激间质细胞分泌睾酮，以满足精细胞发育（维持精子发生）以及精子向曲精细管管腔内释放对睾酮的需要。,4.,睾酮,是维持精子发生的主要激素之一，它主要反馈调节下丘脑,GnRH,和垂体,FSH,、,LH,的分泌；,5.,足细胞分泌的,抑制素,可选择性的抑制,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。,第二节 精子发生,第二节 精子发生,六、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核精子，形成血睾屏障。,2,、间质细胞,-,分泌,T,而由,T,来直接发生作用。,第二节 精子发生,六、血液,-,睾丸屏障,(,血,-,睾屏障,),血,-,睾屏障,是由曲精细管基膜上有收缩作用的,肌样细胞,（,第一血,-,睾屏障,或,不完全屏障,）和管壁上相邻足细胞间的,紧密联接,两部分构成的一种对精子发生具有保护性作用的生理结构。,第二节 精子发生,1.,血,-,睾屏障的结构,（,1,）血,-,睾屏障的两种构成形式,：曲精细管基膜里的,肌细胞层,（,第一血,-,睾屏障,或,不完全屏障,）和管壁上相邻足细胞间的,紧密联接,。后者是血,-,睾屏障的主要部分。,（,2,）血,-,睾屏障的功能性结构,：包括曲精细管生精上皮被足细胞分隔成的,基底区,和,近腔区,两部分。基底区内含有精原细胞或分裂早期的初级精母细胞；近腔区（有多个）内含有发育中的各阶段生精细胞。,（,3,）,血,-,睾屏障的特性,：可重复分开和闭合（以此保证生精细胞向管腔侧的正常移动）。,第二节 精子发生,2.,血,-,睾屏障的生理学意义,（,1,）阻止血液和淋巴液直接进入精细管内，使得发育中的生精细胞免受血液化学变化的影响。,（,2,）为不同阶段的生精细胞的正常分裂和发育提供一个相对稳定的适宜环境。,（,3,）保证生精细胞向管腔侧的正常移动。,第三节 精液的组成及其理化学特性,一、精液的合成和排出,二、精清的化学组成及其生理作用,三、精液的物理学特性,第三节 精液的组成及其理化学特性,一、精液的合成和排出,1.,精液的基本组成：家畜排出的精液由精子和精清两部分构成。其中精清主要来自副性腺的分泌物还有少量的附睾液和睾丸液。,2.,射出精液的容量，因畜种不同而异。通常牛羊的射精量小，而精子密度大，猪和马相反；一般禽类的射精量小，但精子密度比家畜大。,畜种,一次射精量,ml,精子数,/ml,亿,畜种,一次射精量,ml,精子数,/ml,亿,牛,4(210),10(2.520),猪,250(150500),2.5(13),水牛,3(0.512),9.8(2.120),马,70(30300),1.2(0.38),绵,(,山,),羊,1(0.72),30(2050),鸡,0.8(0.21.5),35(0.560),第三节 精液的组成及其理化学特性,二、精清的生理作用及其化学组成,(,一,),精清or,副性腺分泌物）的生理作用,冲洗尿生殖道：,尿道球腺分泌物先于精子排出而带走尿生殖道内残留的尿液等，为射精时精子安全通过创造条件。,精子的天然稀释剂：,扩大精液量（减少精子损失，增加受精机会）。,缓冲作用：,精清中的柠檬酸盐和磷酸盐可保护精子，延长精子的存活时间。,为精子提供营养物质：,如精囊腺分泌的糖类等。,第三节 精液的组成及其理化学特性,激活精子，赋予精子运动能力：,副性腺液的,渗透压低,于附睾环境，使精子能从中得到适量的水分补充而恢复运动；副性腺液呈,弱碱性,，可刺激精子运动。,精清中的,PGs,有助于促进精子运行,与精子成熟有关：,精清中的甘油磷酸胆碱、肉毒碱、糖蛋白,延长精子的受精能力：,精清中的糖蛋白是去能因子，能抑制顶体活动,9.,精子的天然载体,：,其流体特性使精子易于在雌性生殖道内运行。,第三节 精液的组成及其理化学特性,10.,形成阴道栓,（或,子宫栓,），,防止精液逆流,猪、马、兔等动物的副性腺液中存在有,凝固醇,，它们与空气接触或射入阴道后，在凝固酶的作用下迅速发生凝固而形成阴道栓（子宫栓），堵塞住阴道口（子宫颈口），防止精液倒流。,猪,精液中的颗粒状胶质凝块,小鼠,交配后阴道口有阴道栓,毛丝鼠,的特殊子宫栓,第三节 精液的组成及其理化学特性,（二）精清的化学组成,水,:,含量最多（在家畜的精清中，约占,85%-98%,）。,糖类,:,由,精囊腺,分泌，存在于精清中，但量不多。,糖类,是精子的主要,能量,来源（精子可直接利用果糖和葡萄糖）。在,人工授精,（,AI,）条件下，可通过在稀释液中添加糖类进行,补充,。,常见畜禽精液的含糖特点：,反刍类,以,果糖,为主；家兔的是果糖与葡萄糖的混合物；鸡的主要是葡萄糖。马、猪的精液中含糖量甚微；犬的精液中不含糖（只含有极微量的可以转化为果糖的山梨醇）。,第三节 精液的组成及其理化学特性,蛋白质和氨基酸,:,精清中含蛋白质很少，约占,3%-7%,。含有游离的氨基酸等含氮物质,【,精子可利用氨基酸,】,。,精子不直接利用蛋白质,精子头部含有核蛋白，另有构成质膜的脂蛋白，它们若利用蛋白质，就等于自残,如脂蛋白一分解，顶体的机能就受损害。,第三节 精液的组成及其理化学特性,脂类,:,主要是磷脂（由前列腺分泌）。脂质可被精子利用（精液的低温保存稀释液中常添加富含卵磷脂的新鲜卵黄，它对精子有,防冻保护作用,）。,山羊的精清中含有来自尿道球腺的卵黄凝固因子（山羊冻精稀释液中添加,新鲜卵黄,，是为羊冻精配种后受胎效果差的原因之一）。另据日本学者报道，山羊精清中含有的某些酶，可分解冻精稀释液中的,卵黄,而产生对精子有害的脂肪酸。,第三节 精液的组成及其理化学特性,酶类,:,种类多。参与代谢（精子内还有受精酶类）。,维生素类,:,有,VB1,、,VB2,（核黄素,牛、羊精液中尤多）、,VC,等，可提高精子的活力和密度。,柠檬酸,:,由精囊腺分泌，精子不能利用。其作用是维持精液渗透压、缓冲和防止精液凝固。,PGs,:,包括,PGE,、,PGF,类。,无机物,:,以离子形式存在。,较重要的正离子：,Na+,主要是维持渗透压；,K+,刺激精子的运动（过犹不及）。,较重要的负离子：,HCO3-,等，参与构建缓冲系统。,第三节 精液的组成及其理化学特性,三、精液的物理学特性,精液的一般物理性状,精液量,一般指,射精量,（即种公畜一次射出精液的量，常用,ml,表示）。,射精量的大小，既有种间差异（取决于副性腺的发达程度，与体格大小无必然联系），也有个体间或不同次射精间的差异（包括固有的或偶尔的射精量的差异第三节 精液的组成及其理化学特性,精子密度,（“精子浓度”）,:,指单位容积的精液内所含有的精子数目（通常用,亿,/ml,表示）,【,此“密度”不是指“,”】,。,在通常情况下，精子密度与射精量呈反比关系，但有例外，如猪的射精量和精子密度都比马的大。,第三节 精液的组成及其理化学特性,色泽,精子密度大的精液呈乳白色（牛、羊精液中往往含有较多的,VB,2,而发黄,呈乳黄色）；其它颜色均为异常。,气味,略腥，并可带本物种的特有体味。,云雾状运动,多见于精子密度大的,牛,、,羊,的精液，可见精液有漩涡状的翻滚现象（牛、羊精液精子密度非常大者，在集精杯里肉眼即可看到精子的集团翻滚运动）。,第三节 精液的组成及其理化学特性,精液的理化特性,渗透压（,OP,）,射出精液的精子和精清,等渗,。,精液渗透压的两种表达形式：,渗压摩尔浓度,:,（,Osm,，旧称,渗压克分子浓度,）。常用“毫渗压摩尔”（,mOsm,）。一般畜禽精液的渗透压略高于,0.3 Osm,。,冰点下降度,（,）,:,各种家畜精液的冰点一般在,-0.6,左右（即,值为,0.6,）。,第三节 精液的组成及其理化学特性,pH:,新鲜精液一般在,pH7.0,左右。一般情况下，新采出的牛、羊精液偏酸性，猪和马偏碱性。,精液,pH,升高的可能原因：采精过频、精液被污染或死精子多（氨浓度升高）。,相对密度（比重）,:,精液的比重取决于精子密度。成熟精子的相对密度高于精清，精液的相对密度一般都大于,1,，猪、马精液的分层现象本于此。,透光性,与精子密度成反比（精子对光的吸收性和反射性比精清强）。据此可用比色法（分光光度计）测精子密度,传统做法须事先制作出标准曲线,【“,精子密度测定仪”,】,。,第三节 精液的组成及其理化学特性,导电性,:,精液导电性是由精液中的无机离子造成的，含量越高导电性越强。可以利用这一特性，通过测定精液的导电性估计精液中电解质的含量及其性质。精液的导电性与射精量有一定关系，绵羊精液的导电性最差，牛次之，猪和马最好。,6.,黏度：,与精子密度和精清中含有粘蛋白唾液酸有关。精清的黏度大于精子。,第四节 精子的生理学特性,一、精子的代谢,二、精子的运动,三、外界因素对精子的影响,第四节 精子的生理学特性,一、精子的代谢,1.,精子的代谢途径,精子只能利用精清或者自身的某些物质进行分解代谢，而不能进行合成代谢。精子分解代谢途径有两条：,糖酵解（果糖酵解）和有氧氧化（精子的呼吸），,是在不同条件下既有联系又有区别的代谢途径。,(1).,糖酵解：,指精子在,有氧或无氧条件下，均可,在酶的作用下，把精清中的果糖或葡萄糖等六碳糖分解成乳酸而释放能量的过程。,第四节 精子的生理学特性,无氧糖酵解的终末产物是,乳酸,（仍可供氧化分解）；有氧时生成水和,CO,2,（彻底分解）,。,精子对果糖酵解的能力与精子的密度和活力有关，与精液的品质和精子的受精能力也有关。,第四节 精子的生理学特性,(2),精子的呼吸（有氧氧化）：,指精子在有氧条件下，可将果糖酵解产生的乳酸，通过呼吸消耗氧进一步分解为,CO,2,和,H,2,O,，产生比糖酵解大得多的能量，称为有氧氧化，也叫精子呼吸。,精子呼吸的特点：,耗氧、产生能量多（为糖酵解的,19,倍）。,精子呼吸的两种形式：,外源呼吸：,即在有氧时，精子由呼吸而消耗氧，并能氧化代谢精清中外源性基质的呼吸，称为外源呼吸。,第四节 精子的生理学特性,外源基质,：,存在于精清中，主要是进行糖酵解的物质。有糖类、有机酸（乳酸、乙酸、丙酮酸、氨基酸）和有机酸盐等。,除糖类（可供糖酵解和外源呼吸）外，其余的外源基质只供需氧的外源呼吸用。,内源呼吸：,指精子在消耗完外源基质后，糖酵解和活动力都已停止但尚未死亡时，通过呼吸作用（需耗氧）分解和利用细胞内的脂类来提供能量，维持自身生存的呼吸方式。,内源基质,：,脂质，存在于精子体内，供,内源呼吸,用。,精子代谢能源基质的规律,：,先,外,后,内,。,第四节 精子的生理学特性,2.,延长液态精液精子寿命的措施,隔绝,:,隔绝空气（氧气）。,双降,:,降低保存温度（低温抑制,ATP-ADP,转换）；降低,pH,（产生酸抑制）。,两补充,:,充入二氧化碳（作用：降低氧分压和,pH,）；通过精液稀释液补充代谢基质（糖类等）。,抑菌措施不可省,:,通过精液稀释液添加抗菌,低温保存要抗冷,:,添加抗冷保护剂（适于低温保存的精液）。,隔绝双降两补充,抑菌措施不可省,低温保存要抗冷,第四节 精子的生理学特性,二、精子的运动,精子的运动能力与一些主要的代谢机能密切相关，是活精子的重要特征，它有赖于,ATP,的存在。,1.,精子的运动形式：,精子的运动的动力是靠尾部弯曲时出现自尾前端或中段向后传递的横波，压缩精子周围的液体使精子向前涌动。,第四节 精子的生理学特性,直线前进运动,只有直线前进运动是唯一的正常运动形式：可能有受精能力,有效,精子,转圈运动,：,头部结构,异常,原地摆动,：,尾部摆动发生障碍，正在丧失正常的收缩力,死精子,的,被动运动,：,母畜生殖道分泌物的液流能把死精子带到输卵管壶腹部去；镜检时常会见到死精子在视野中快速“流动”,-,受液流影响所致。,第四节 精子的生理学特性,2.,精子运动的特性,有三个“,向性,”：,趋流性,（向流性、趋逆性）,:,精子具有趋流性而可逆流运行，而且精子在流动的液体里逆流运行时可显著提高运动速度。,趋物性,（向异性）,:,精子有趋向异物并吸附在异物表面而引起凝集（异物性凝集）的特性。异物有：血细胞、上皮组织碎屑或其它杂质以及普通血清,胎儿血清除外）。,趋化性,（向化性）,:,化学性凝集；趋向卵子。,第四节 精子的生理学特性,3.,精子运动的速度,在,3738,下运动速度最快，低于,10,基本停止活动。,以牛精子的运动为例：,牛精子在静止的液体里运动速度为,93m/s,，逆流运动时可达,180m/s,。,发情时，生殖道发生收缩、蠕动，使生殖道分泌物产生液流而有利于精子运行，使精子能在很短的时间内到达受精部位（牛输精后，精子运动最快者到达受精部位仅需,2.5min,在如此短的时间内，精子主动运动的距离最远也只有,27mm,）。,第四节 精子的生理学特性,4.,精子的凝集性：,指由于受到某些理化因素或免疫学因素的影响，许多精子聚集成堆（头部附着在异物表面或头对头、尾对尾地聚在一起）的现象。,第四节 精子的生理学特性,三、外界因素对精子的影响,1.,影响精子生活力和受精力的外界因素,(1),温度,影响很大，而且其后果易被观察到。,生活温度,:,37,38,（最适于精子正常运动）,【,检查精子活力应在此温度条件下进行。不同温度下评定的结果没有可比性,】,。,高温,:,使精子的活动变得异常活跃而导致衰竭甚至很快死亡。,一般家畜精子在不太长的时间内能耐受的最高温度为,45,（驴精子为,48,）；瞬时致死温度为,56,。,第四节 精子的生理学特性,低温,:,精液采出后，在无保护性措施的情况下，急剧地降温到,10,以下会使精子发生“,冷休克,”（,cold shock,）。,超低温,在精液稀释液中添加甘油等抗冻保护剂，精液就可在超低温（,-79,或,-196,）条件下长期保存。,精子的“,冷休克,”：是指精子受到急剧降温造成的低温打击后，,丧失正常活动力,或,生活力,的现象，表现为发生,不可逆,的凝集或者死亡。,精子冷休克的实质：不适宜的低温使,ATP,合成受阻，严重影响糖酵解和呼吸。,第四节 精子的生理学特性,最,易引起精子发生冷休克的,温度范围,为,10,0,。,防止,精子发生冷休克的措施：,缓慢降温（精液采出后可在,1,2h,内缓慢地降到,5,甚至更低些，但不能降至冰点）；,提高精子抗冻能力（在稀释液中添加,新鲜,卵黄,等,抗冷保护剂,）。,新鲜卵黄在精液稀释液中的作用：防止精子发生冷休克（保护精子质膜）；降低精液稀释液中的电解质浓度，调节稀释精液的渗透压；为精子提供磷脂等营养物质。,第四节 精子的生理学特性,(2),光照和辐射,:,红外线使精液升温；紫外线使精液产生过氧化氢（防紫外线：精液容器要不透光或用棕色玻璃制造）；,X,射线危害精子的受精力和胚胎发育。,(3)pH,碱性促进精子运动，酸性则抑制之。,鸡精子假死,的原因：,酸抑制,。,(4),渗透压,高渗压与低渗压的影响。低渗影响更大。,大幅度改变精子所处环境的渗透压可对其造成“渗透性损伤”,精子内部电解质流失、水分含量大幅度改变、结构改变等。,第四节 精子的生理学特性,精子可耐受的渗压范围为,50%,（可取,110%,）,(5),电解质,主要是影响渗透压和精子的代谢,活动，弱酸,盐类起,缓冲作用,(,调节,精液的,pH),。,重金属,离子对精子有害甚至有致死作用,。,离子,在通常情况下对精子的影响,：,正离子,对精子的代谢活动和运动起刺激或,抑制作用,负离子,能除去精子表面的脂类而引起精子,凝集,负离子,对精子的损害大于正离子。,第四节 精子的生理学特性,(6),化学性药物,抗生素类,抑细菌、防腐败，但应适量；,常用的,消毒剂,杀死精子；,糖类,等可为精子提供营养；,某些,生殖激素,（,E,、,P,、,OT,、,PGs,等）和,氨基酸,（如精氨酸）对精子的运动力有影响。,(7),振动和,冲击,对精子造成机械性损伤而致畸形（精液稀释、处理时要避免冲击；运输时精液瓶要装满）。8),异物,引起精子发生,“,异物性凝集,”,。,(9),烟雾,对精子有害（,C,粒，可溶物）。,第四节 精子的生理学特性,(10),气相,指精子所处环境中的,O,2,和,CO,2,等气体的组成。,猪精子,的,假死现象,：,猪的精液采出后经过静置，精子发生沉淀，就会因缺氧而处于不活动的状态，当得到氧气供应后便会很快恢复运动的一种特殊生理现象。,(11),稀释,未经稀释的精液不能保存（细菌孳生,+,酸中毒）。,稀释过度会造成,“,稀释打击,”,（渗透性损伤）。,精子密度过低时不利于受精。,第四节 精子的生理学特性,（,12,）浓缩与重力,浓缩（如猪和马的精液以离心法弃去一部分精清，提高精子密度）时，重力增大会导致精子的内部结构发生改变而降低其受精力。,参考消息,10.19,2001,：美国航天局（,NASA,）的研究发现，精子经低速离心，活力就降低；离心的速度越高则危害越大（高速离心可致酶类和磷脂质损失）。,一般认为，精液的,“,适宜离心速度,”,应为,1200,1500rpm,，相对离心力的计算公式：,g=1.11810,-5,离心半径,rpm,2,小结,主要知识点,常见动物（家畜、鸡、小鼠）精子的正常形态、结构，带有原生质滴精子的受精能力特点；,精子发生、精子形成、细胞组合、精子发生的时空概念、变序现象、血,-,睾屏障；,射精量、射精量与精子密度的一般关系、精清的主要化学成分及其作用、精清的主要生理作用、射精各阶段精液组成的差异、精液的生物物理学特性、精液渗透压的表示方法；,精子的糖酵解、精子呼吸的类型、精子的运动形式、精子运动的趋流性、影响精子生活力和受精力的外界因素、精子的冷休克、精子凝集的概念、精子凝集现象的分类及其发生原因。,小结,谢谢,