精子游动的供能中心:附睾精子的能量系统

  利埃概器欺2000嵐繁肝 川弌灯初府同时贵阳实验二小举行“献礼新中国奋斗新时代,精子中大量的线粒体构成精子尾部中段螺旋形排列的线粒体鞘,是精子的供能中心。精子糖酵解和线粒体呼吸代谢中产生的ATP是精子运动的主要能量来源,能激活精子的鞭毛系统。

  在大多数动物的附睾精子成熟过程中,精子内ATP含量是增加的,ATP酶的总活性在羊和大鼠也是成熟精子比较高。ATP水解释放的高能磷酸键一方面为精子的代谢提供了能量,另一方面也为精子鞭毛运动的微管滑动提供了能量基础。

  用放射性同位素标记的实验证明,诱导精子突然出现活动能力的地点与附睾上皮活跃地转运肉碱的地点一致,而且附睾液内肉碱浓度和精子的活动力平行地增加,提示肉碱与精子运动的诱导有密切关系。用附睾远侧的肉碱浓度孵育附睾头部近侧的不动精子,可使其运动产生。延长孵育时间或增加肉碱的浓度则可由起初的刺激效应转变为抑制效应。表明肉碱对于附睾精子运动是一个双重效应。

  肉碱对于精子运动的刺激作用,一般认为是低浓度时提供了乙酰肉碱作为精子氧化代谢的底物,乙酰肉碱同样可以刺激未动精子的运动。而高浓度时则反而能抑制乙酰肉碱的代谢,从而抑制精子的运动。实验表明高浓度的肉碱能抑制射出精子的呼吸作用。附睾尾部高浓度的肉碱可能就是起了一个保持附睾尾部已经成熟、精子运动能力已经充分发育的精子仍然处于静息的状态,以作能量储备,为射出精子的活跃运动提供充分的能量基础。

  与附睾精子运动能力获得的相关因素很多,也很复杂。目前概括起来可以归结为四个方面:①精子附睾成熟运行过程中的结构调控,如精子鞭毛[精子的成熟]

  精子进入雌性阴道并快速通过子宫颈进入子宫,最后到达输卵管。目前已比较明确,这种精子在女性生殖道内的运行,除了受女性生殖道的蠕动[精子的成熟]

  精子活动和代谢的客观测量显示活动是由糖酵解和线粒体呼吸作用产生的ATP所支持的。附睾精子含有所有能有效进行糖酵解的酶类,其中[精子的成熟]

  精子膜在附睾精子成熟过程中,膜上的巯基逐渐被氧化为二硫键。由于二硫键的键能很大(约125~418kJ/ml),他可把不同肽链或同一肽链的不同[精子的成熟]

  在附睾精子成熟过程中,精子膜蛋白质组成发生了重大的改变,这种改变或是在运行过程中加进了新的蛋白质成分,用高离子浓度培养液洗涤大[精子的成熟]

  有关直接研究精子在附睾成熟过程中膜流动性的报道比较少。但现有结果一般认为是随附睾成熟运行,精子膜的流动性是逐步降低的。Maju[精子的成熟]

  研究精子膜糖基的组成,一般可用植物凝集素(lectin)作为细胞膜的特异性分子探针。如刀豆球蛋白(ConA)可与葡萄糖胺和甘露糖结合,麦芽凝集[精子的成熟]

  精子在附睾成熟过程中精子膜的结构也发生了重要的变化,膜上成分以及生化、生理、物理性状的明显改变。包括膜的通透性、膜的流动性[精子的成熟]

  精子核DNA与核蛋白的结合越来越紧,随着精子在附睾中运行和贮存,精子核的巯基逐渐被二硫键所替代,这对精子核结构及基因的稳定起保护[精子的成熟]

  附睾精子成熟过程中,精子的形态结构也发生了进一步的变化,主要包括精子胞质小滴的移行,精子内胞质的减少,以及精子顶体的大小、形状和[精子的成熟]

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