Начальные этапы сперматогенеза появляются в 12-летнем возрасте, когда происходит образование сперматид из сперматоцитов второго порядка. Полное формирование сперматогенеза происходит к 16 годам.
Изнутри мембрану семенного канальца выстилают сустентоциты (клетки Сертоли), которые обеспечивают сперматогенные клетки продуктами своей секреторной активности, выполняют фагоцитарную функцию в отношении остатков после сперматогенеза, синтезируют эстрогеноподобное вещество (ингибин) и выделяют андрогенсвязывающий протеин, способствующий переносу Т и дигидротестостерона в половые клетки, где они закрепляются в ядре, обусловливая различные метаболические процессы, необходимые для созревания сперматозоидов. Как бы «втиснутые» между сустентоцитами, ближе к основанию мембраны, располагаются сперматогонии. В просвет канальца направлены многочисленные цитоплазматические отростки сустентоцитов, между отростками располагаются клетки сперматогенного эпителия. По мере созревания клетки сперматогенного эпителия продвигаются к просвету канальца. В результате митотического деления приумножается число сперматогоний. Последние, увеличиваясь в размерах, превращаются в сперматоциты 1-го порядка, каждый из которых содержит диплоидный набор хромосом (46XY). Сперматоциты 1-го порядка после усиленного роста и созревания вступают в стадию мейоза (редукционного деления). При этом из сперматоцитов 1-го порядка образуется два сперматоцита 2-го порядка с гаплоидным набором хромосом (22 аутосомы и одна половая – X или Y). Из каждого сперматоцита 2-го порядка образуются путем быстрого митотического деления две сперматиды. В конечном итоге из одного сперматоцита 1-го порядка образуются четыре сперматиды, содержащие уменьшенный наполовину (гаплоидный) набор хромосом. Сперматиды захватываются цитоплазматическими выростами сустентоцитов, в цитоплазме которых происходит развитие и формирование сперматозоидов. Сперматида удлиняется, ядро ее эксцентрично смещается. Из части цитоплазмы формируется шейка и вырастает жгутик сперматозоида. После распада протоплазменных выростов сустентоцитов сперматозоиды освобождаются, выходят в просвет канальцев и накапливаются в придатке, где происходит их дозревание.
Развитие и дифференциация сперматозоидов происходят в три этапа: 1) сперматоцитогенез – пролиферация сперматогоний;
2) сперматогенез – деление и созревание сперматоцитов; 3) спермиогенез – конечная фаза дифференциации сперматид в сперматозоиды.
Профаза первого (мейотического) деления сперматоцита 1-го порядка занимает значительную долю (около 3/4) времени сперматогенеза. Второе (митотическое) деление сперматоцитов 2-го порядка, приводящее к образованию сперматид, происходит довольно быстро. Морфологические изменения в сперматиде, включающие в себя перестройку ядра и цитоплазматических элементов и завершающиеся образованием сперматозоидов, суммарно описываются как спермиогенез и также длятся около 3/8 времени сперматогенеза. Для превращения первичной
