精子生成和卵子生成的差异
介绍
在所有生物中,繁殖是将生命一代一代延续下去的标准。配子生成(Gametogenesis)是发生在雄性和雌性性器官中的过程。在配子生成过程中,雄性配子(性细胞)和雌性配子的形成分别进行。从生物学角度来看,配子生成可以定义为二倍体细胞分裂并转化为成熟单倍体配子的过程。配子生成分为两种类型:精子生成和卵子生成。配子生成的主要步骤是:
- 生殖细胞的有丝分裂和细胞生长
- 减数分裂 I 和 II 形成单倍体细胞
- 单倍体细胞分化成有效的配子。
精子生成
精子生成是将未成熟生殖细胞转化为精子的过程。它发生在雄性睾丸中。在睾丸内,生精小管是精子生成的主要场所。它涉及细胞分裂和分化等多个步骤,最终产生成熟的精子。
重要特征
生精小管位于睾丸内,是精子生成的地方。它被支持细胞(Sertoli细胞)覆盖,这些体细胞为精子的成熟提供必要的营养。
完全成熟的雄性配子称为精子,存在于有性生殖生物体中。
生精细胞需要比体温低约 2°C 的温度才能正常发挥作用,这由血流和肌肉位置来调节,有助于使阴囊远离体热。
精子生成过程
在人类和动物中,精子生成的发生方式相似。
在第一阶段,产生具有半数遗传物质的初级精母细胞。这称为精母细胞生成,一个二倍体细胞形成四个单倍体精母细胞。
排列在生精小管中的干细胞进行有丝分裂并形成生殖细胞(精原细胞)。这些到达支持细胞的生殖细胞形成大的初级精母细胞。
在第二阶段,通过减数分裂 II 从次级精母细胞形成 4 个单倍体精子细胞。这称为精子细胞生成,发生速度很快。
精子形成是最终阶段,成熟的精子细胞或精子由精子细胞形成。
精子或精子细胞具有头部和尾部。头部由遗传物质组成,并被一个厚的帽状结构覆盖,称为顶体。尾部由微管组成,称为轴丝。睾丸中存在的睾酮激素有助于精子的成熟。存在于支持细胞中的精子被移动到生精小管中,但它们是不活动的,之后会移动到附睾(阴囊后面的结构)。精子在附睾中储存并获得运动能力。
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卵子生成
卵子生成发生在女性体内。它是指在卵巢(女性生殖器官)中,成熟的雌性配子(卵细胞)由生殖细胞或卵原细胞形成的过程。卵子生成在出生前就开始。在胚胎期,初级卵母细胞的产生发生并停止。接下来的步骤在青春期后进行。女性青春期后每个月发生的周期性循环决定了她的生育期,这称为月经周期。
特征
卵子生成总共分为三个阶段:卵泡期、排卵期和黄体期。
当女性出生时,在她活跃的生育期内释放的所有卵子都在卵巢中准备好了。
某些卵细胞永远不会成熟,有些会退化。
当女性到达更年期时,卵子生成过程停止,初级卵母细胞的产生停止。
卵子生成的过程受垂体激素的调节。
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卵子生成的过程
卵子生成的过程在出生前开始,进一步的发育直到青春期才停止。在青春期时,排卵开始,卵子生成的发育重新开始。只有在卵细胞与精子受精后才能完成。卵子生成步骤如下:
二倍体卵原细胞/生殖细胞进行有丝分裂,并在胚胎期形成二倍体初级卵母细胞。有丝分裂停止,标志着减数分裂的开始。
在减数分裂 I 的前期,初级卵母细胞的进一步发育被抑制。初级卵母细胞被一层卵泡细胞包围,形成原始卵泡。从出生到青春期,大量的原始卵泡会退化。之后卵泡细胞形成分层柱状上皮,称为颗粒细胞。初级卵母细胞被几层颗粒细胞覆盖,导致形成次级卵泡。
青春期后,初级卵母细胞进行减数分裂 I,形成大小不等的单倍体细胞。一个较大的次级卵母细胞和一个较小的细胞称为极体。
次级卵母细胞现在进入减数分裂 II 阶段,但在此阶段被抑制。如果精子进入,次级卵母细胞分裂形成卵细胞,否则它会退化并通过月经周期排出。
次级卵母细胞和卵细胞是单倍体细胞。在卵子生成过程中,首先形成的极体又分裂成另外两个极体。如果精子在减数分裂 II 阶段进入,次级卵母细胞形成成熟的卵细胞,并与精子受精形成受精卵。
精子生成和卵子生成的相似之处
分裂、分化和成熟是精子生成和卵子生成中共同的步骤。
生殖细胞是两者中的前体细胞。
在这两个过程中,二倍体细胞形成单倍体配子。
减数分裂发生在这两个过程中。
有性生殖的初始和最重要的阶段。
精子生成和卵子生成的差异
精子生成 | 卵子生成 |
---|---|
精子由精原细胞形成的过程 | 卵细胞由卵原细胞产生 |
发生在雄性睾丸中 | 发生在雌性卵巢中 |
每天释放数百万个精子 | 在一个月经周期中释放一个卵细胞 |
青春期后每天发生,直到生命结束 | 青春期后开始,在更年期结束 |
存在支持细胞 | 没有支持细胞 |
生长阶段非常短 | 生长阶段较长 |
减数分裂Ⅰ产生次级精母细胞 | 减数分裂Ⅰ产生次级卵母细胞和极体 |
形成可动配子 | 配子不可动 |
结论
精子生成和卵子生成是配子生成的两种类型,是生殖的重要阶段,雄性配子(精子)和雌性配子(卵细胞)在此形成。二倍体细胞是起点,以单倍体细胞结束。雄性配子的形成发生在雄性睾丸中,在雌性中,卵细胞在卵巢中形成。精子和卵细胞在配子生成后进行受精,随后形成受精卵。
常见问题
Q1.什么是极体?
答:它是卵子生成中减数分裂的产物,具有少量细胞质和细胞核。
Q2.什么是黄体?
答:它是卵巢中形成的一团细胞,产生孕激素。
Q3.哪种激素诱导精子生成?
答:FSH - 促卵泡激素
Q4.什么是排卵?
答:卵细胞从卵巢中释放的过程称为排卵。