Эпителий семенных канальцев формируется клетками Сертоли, которые питают и регулируют развитие мужских гамет. Ядра клеток Сертоли неправильной формы и имеют одно или два различимых ядрышка. Зародышевые клетки лежат скученно, погруженные в глубокие инваганации мембраны клеток Сертоли. В течение сперматогенеза они постепенно продвигаются к просвету семенного канальца.
а) Сперматогонии. Сперматогонии возобновляют митотическую активность с наступлением половой зрелости. Все сперматогонии остаются в контакте с базальной мембраной семенных канальцев. Базальный компартмент, содержащий сперматогонии, отделен от адлюминального компартмента специальными плотными соединениями между клетками Сертоли.
Дочерние клетки последнего поколения сперматогоний отсоединяются от базальной мембраны и поступают в адлюминальный компартмент, становясь первичными сперматоцитами.
б) Мейоз. В адлюминальном компартменте первичный сперматоцит вступает в профазу первого редукционного деления. Лептотенная и похищенная стадии сопровождаются формированием веретена первого редукционного деления (метафаза I).
Так как дочерние клетки (вторичные сперматоциты) немедленно начинают второе мейотическое деление (метафаза И), вторичные сперматоциты с деконденсированным хроматином наблюдаются редко (у многих видов их нет вовсе).
в) Спермиогенез. Сперматиды появляются как дочерние клетки второго мейотического деления и дифференцируются в сперматозоиды. Клеточное ядро конденсируется. Пузырек комплекса Гольджи дает начало акросомальному пузырьку, который в виде колпачка покрывает клеточное ядро, формируя акросому.
Центриоль развивается в жгутик с 9 х 2+2 микротрубочками. Митохондрии скапливаются в шейке сперматозоида и формируют кольцо вокруг центрального филамента. Избыточная цитоплазма отбрасывается как остаточное тельце и может присоединиться к хвостовому филаменту сперматозоида. После отсоединения от клеток Сертоли сперматозоиды транспортируются пассивно жидкостью семенных канальцев. Они становятся подвижными только в женском половом тракте.