睾丸具有双重功能：精子发生(spermatogenesjs)与甾体(主要是睾酮)合成，此二功能由睾丸的两个互相分隔但又紧密联系的区域所承担，即曲细精管与间质组织。

　　间质组织为曲细精管间的不规则疏松组织，含有丰富的血管、淋巴管、神经纤维和多种细胞，包括合成甾体的间质细胞(Leydig cell)、巨噬细胞、肥大细胞、成纤维细胞以及胶原、弹力纤维基质。简言之，睾酮的合成通过下述途径：醋酸一胆固醇一孕烯醇酮一去氢表雄酮一雄烯二酮一+睾酮。

　　睾丸虽亦分泌少量雄烯二酮(androstenedione)及去氢表雄酮(dehydroepjandros—terone)，但它们的雄性素作用甚弱；而睾酮，特别是其靶器官代谢物5 cc双氢睾酮，则具有强雄性素作用。 

　　间质细胞除睾酮外，尚能分泌催产素、前列腺素、ACTH及内啡肽等，其意义尚待进一步阐明。

　　精子发生在曲细精管内进行。曲细精管内无血管及神经纤维，除生精细胞及精子外，还含两种体细胞：支持细胞及肌样细胞。肌样细胞是曲细精管壁的重要组成部分，负责曲细精管的蠕动。曲细精管壁的其他成分为成纤维细胞、基底膜及纤维基质。精子发生自原始干细胞开始，经过精原细胞、精母细胞、精子细胞各阶段而发展为精子，此过程所需的时间十分恒定，大鼠为48—52日，人则为64日。干细胞即未分化型精原细胞(A0)。一般认为，在精子发生正常，不要补充更多的分化型精原细胞(A1一A4)时，A。一直处于静止状态；在生精过程受损，需进行补充时，它们才通过有丝分裂产生新一代A。及分化型精原细胞A。(也有人认为，在生精过程正常进行时，A0缓慢地不断分裂，而在生精受损时分裂速度加快)，后者再依次分裂为分化型精原细胞A2、A3及A4(每个A1可产生8个A4)。然后A4又通过有丝分裂依次产生中间型及B型精原细胞及细线前期(preleptotene)初级精母细胞。A4也可分裂产生新一代A10。上述所有生精细胞均处于曲细精管的基底室。不久，细线前期精母细胞的DNA量增加一倍成为细线期(1eptotene)精母细胞而进入减数分裂；同时，它被运送至近腔室。减数分裂的下一阶段为合线期(zygote~ne)，可见相应的染色体对聚集成花束状结构，染色体对之间有明显的联会丝(synaptonerflal)复合体。

　　 此后，即进入粗线期(pachytene)，其染色体变得粗厚，且除着丝点外已开始出现纵行分裂；粗线期的时限较长，也易受内、外因素的损伤而出现广泛的退行性变。紧接粗线期后为双线期(diplotene)，此时，染色体已完全分裂，成4联体(4c)，细胞核也增至最大限度，与常染色体不同，X及Y染色体形成球状的异染色体。然后，双线期初级精母细胞的双倍染色体对中的同源组分互相分离，从而分裂为两个具有半数染色体(2c)的次级精母细胞，此即第一次减数分裂。次级精母细胞的寿命甚为短暂，其同源染色体又行分离而分裂为两个单倍体(1c)精子细胞(第二次减数分裂)。精子细胞不再分裂，而是经过高尔基期、头帽期、顶体期及成熟期，变态为精子，此过程称精子生成(spermitogene s。ils)。精子生成时，细胞核中富含赖氨酸的组蛋白被精子所特有的DNA结合蛋白(鱼精蛋白)所取代，鱼精蛋白富含精氨酸和半胱氨酸，并存在广泛的SS交叉链。完成变态的精子通过释精过程，(Spermiation)被释放入曲细精管腔。释放前，管球复合体首先断裂，接着精子细胞将约70％细胞浆作为残体排卸至支持细胞后成为精子被释放。

　　支持细胞(sustentacular ce 11)，亦称足细胞具有典型的凹陷型细胞核、众多的线粒体、复杂的高尔基体、粗糙与光滑内质网及多量脂滴。特别是脂滴的多少，随邻近生精细胞的周期不同而改变(于释放精子时特多)。人类支持细胞还具有两种晶状沉淀物，即Charcot_B6一ttcher晶体及spangar0晶体，功能不明。支持细胞子青春期后即不再分裂增殖b这些细胞自基底膜延伸至管腔，略似庭园中之树丛。在靠近基底膜处，相邻支持细胞的突出物互相接触，形成紧密结合，这是血睾屏障的结构基础。血睾屏障将曲细精管分为两个室：靠近基底膜的基底室及靠近管腔的近腔室(图3-4)。血睾屏障于青春期或青春期前不久在FSH及LH的影响下形成，它阻止辣根过氧化酶、镧等电子不透性标志物的通过，也使蛋白质(蛋白激素、抗体等)及一些亲水性有害物质不致进入近腔室，从而创造减数分裂的有利环境．。它也阻止半倍体精子细胞蛋白质的通过而防止免疫反应。

　　曲细精管中仅支持细胞及精原细胞具有FSH受体，因此认为，FsH对生精过程的影响是通过支持细胞的。此外支持细胞密切接触曲细精管中所有生精细胞，精原细胞虽紧靠基底膜，也部分地被支持细胞所包围，其他生精细胞大多均被支持细胞整体包裹。这种解剖特点也提示支持细胞对发展中的生精细胞产生支持或哺育作用(除精原细胞外)，此项作用可能是籍助以下方式进行的：　 

　　1．通过支持细胞与生精细胞问的特殊连接

　　(1)桥粒状连接(desn'loS01Tie—ljke junction)  这种连接可见于支持细胞与B型精原细胞和各级精母细胞之间，它们可能是生精细胞从基底室向管腔转运的重要机构。在桥粒状连接内，存在另一种连接，名为隙缝(gap)连接，这些连接则为细胞传递物质和信息的处所。

　　(2)连接特化区(junctjOIlfll specjf；cati0ns)这种特化区首先见于支持细胞与粗线期精母细胞之间，此后，这些区域变得不太明显，而于精子细胞伸长时又趋于明显。

　　 (3)管球复合体(tubulo-bulbar complex)  这是精子细胞上一些具有球状顶端的细长突出物，它们伸进并与支持细胞的坑洼相吻合。

　　上述密切连接使细胞间的物质与信息交换成为可能，例如，支持细胞将葡萄糖转化为乳酸，后者协助生精细胞产生ATP。

　　2．通过其它间接机制

　　例如支持细胞在FSH作用下分泌雄激素结合蛋白(ABP)，它可结合睾酮及双氢睾酮。以前认为，ABP使雄激素集结于曲细精管，使其浓度大为增高。现已表明，曲细精管液中雄激素浓度并不比周围间质液中高，因此认为，ABP可能是运送雄激素至皋网及附睾头部。雄激素一ABP复合物被管腔内皮细胞所摄取后，ABP被降解而释出雄激素以维持附睾功能和助长精子成熟。　 

　　支持细胞与生精细胞间的关系并非单向性的，生精细胞也可能影响支持细胞，例如促进支持细胞分泌ABP和转铁蛋白以及抑制17β雌二醇的分泌。生精细胞也促进支持细胞分泌纤溶酶原激活因子。晚期精子细胞残体被支持细胞所吞噬可能为促进纤溶酶原激活因子分泌的原因之一。残体的吞噬也可能为生精过程局部调控的一个重要因素，残体似作为下一周期精子发生的信使，敦促支持细晦合成助长精子发生所必需的物质