受精事件
精卵协会
的顶体精子的反应精子精子和精子之间的联系的先决条件是什么蛋这是通过它们的质膜融合而发生的。在精子与卵子接触后,顶体(精子前端的一个突起)经历了一系列明确的结构变化。顶体内的一种结构,称为顶体囊泡,爆裂等离子体膜围绕精子的膜与围绕顶体囊泡的膜在顶体尖端融合形成一个开口。随着开口的形成,被顶体囊泡包围的顶体颗粒消失。颗粒的溶解会释放出一种叫做a的物质赖素,它能分解卵子的卵黄膜,允许精子通过卵子。开口对面的顶体膜区粘附在精子的核膜上,形成一个浅的出囊,迅速拉长成一个细管,顶体小管延伸到卵子表面,与卵子质膜融合。这样形成的小管形成了连续性在卵子和精子之间,并为精子提供了一条通路核到达蛋的内部。卵细胞内可能携带的其他精子结构包括中段和尾部的一部分;然而,精子质膜和顶体膜不能到达卵子内部。事实上,将整个精子注射到未受精卵中不能引起激活反应,也不能与卵核融合。当精核在卵子内收缩时,精子质膜就会分解;在这个过程的最后,卵质膜的连续性被重新建立。本文对精卵结合过程的描述,最早为文献记载橡子蠕虫Saccoglossus(Enteropneusta门),一般适用于迄今为止研究的大多数鸡蛋。
在通过哺乳动物的雌性生殖道时,精子会发生生理变化,称为精子获能,这是它们参与受精的先决条件;它们能够经历顶体反应,遍历鸡蛋包住,到达鸡蛋内部。卵细胞的扩散是由一种酶的作用引起的。透明质酸酶),它能分解将辐射冠细胞结合在一起的物质(玻尿酸)。在精子通过辐射冠的过程中,酶可能包含在顶体中,并作为顶体反应的结果而被释放。当精子接触到卵子周围的厚膜(透明带)时,反应已经进行得很好了。精子通过透明带的途径似乎是一个斜由精子头部在其与透明带连接点附近摆动而形成的狭缝。
哺乳动物精子与卵子表面的结合发生在精子的侧面,而不是像其他动物那样在精子的尖端,因此精子平躺在卵子表面。两个配子的质膜之间发生了几个融合点(即,膜的破坏是通过形成许多小泡而发生的)。
精卵相互作用的特异性
受精是严格的物种特异性的,卵子的涂层,透明带,在精子和卵子的结合过程中起着重要的作用。一般来说,一个物种的透明带的生物化学特征不同于另一个物种,因此它只与其他物种的精子相匹配并结合适当的物种。例如,在棘皮动物中,解决的果冻外套结块,或凝集,只有它们自己的物种的精子。然而,在棘皮动物和两栖动物中,卵子表面的轻微损伤使得不同物种的精子受精成为可能(异源受精);这一程序已用于获得某些杂交幼虫。此外,当卵子的透明带被去除时,不同物种的精子与卵子之间可能发生结合。
海鞘的卵,或者海鞘的成员。脊索动物的亚门被囊类它们都被一层厚厚的膜所覆盖蛋壳.绒毛膜和卵子之间的空间充满了被称为测试细胞的细胞。海鞘的配子在同一动物体内同时具有雄性和雌性生殖器官,它们同时成熟,然而,自体受精不会发生。然而,如果去除绒毛膜和测试细胞,不仅可以与不同物种的精子受精,而且还可以发生自我受精。
预防多精生育
大多数动物卵细胞是单精子的;也就是说,一个卵子只能容纳一个精子。在某些卵子中,防止多个精子穿透卵子的保护作用(多精入卵)是由于鸡蛋表面的某些性质;然而,在其他情况下,是卵膜起了作用。一些卵子产生多精子阻止反应的能力取决于卵子成熟(卵发生)过程中发生的卵子表面分子重排。虽然未成熟的海胆卵具有与精子结合的能力,但它们也允许多次穿透;也就是说,它们不能产生多精子抑制反应。由于大多数动物的成熟卵子在受精前完成减数分裂而能够产生多精防止反应的,则必须具备特定的卵细胞表面性质有区别的当减数分裂停止时,也就是卵子准备受精的时候。
在一些哺乳动物卵细胞中,对多精性的防御依赖于透明带的特性;也就是说,当一个精子已经开始通过带,它不允许额外的精子穿透(带反应)。然而,在其他哺乳动物中,带反应要么不发生,要么很弱,这表明在带和卵子表面之间的空间中存在大量精子。在这种情况下,多精子抑制反应存在于卵子表面。虽然某些动物的卵(例如,某些动物的卵)是可以繁殖的两栖动物,鸟,爬行动物,鲨鱼)是天然多精性的,只有一个精子核与一个卵核融合形成一个受精卵核;所有其他精子都退化了。
受精膜的形成
受精后最壮观的变化发生在卵子表面。最著名的例子是海胆鸡蛋,如下所述。受精的直接反应是膜的隆起,称为卵黄膜,从鸡蛋表面。一开始薄膜很薄;然而,它很快就会变厚,形成一个组织良好的分子结构,被称为受精膜。同时,广泛的鸡蛋表面的分子结构发生了重排。导致受精膜形成的过程大约需要一分钟。
在海胆卵的外表面有精子附着的地方,薄薄的卵黄膜就会脱落。因此,皮质颗粒的膜与卵质膜的内部接触并与之融合,颗粒打开,其中的内容物挤进卵黄周间隙;即卵表面和隆起的卵黄膜之间的空间。部分颗粒内容物与卵黄膜合并形成受精膜;如果皮层颗粒内容物与卵黄膜的融合被阻止,卵黄膜就会保持薄而软。另一种同样来自皮质颗粒的物质覆盖在卵的表面,形成一层透明层,称为透明层在将分裂过程中形成的细胞(卵裂球)聚集在一起时起着重要作用,或者分裂,鸡蛋。因此,围绕受精卵的质膜是一种镶嵌结构,其中包含未受精卵原始质膜的斑块和来自皮质颗粒膜的区域。在导致受精膜形成的过程中,也伴随着土壤肥力的变化电荷通过质膜,称为受精势,和一个并发流出钾离子(带电粒子);这两种现象都类似于在受刺激的大脑中发生的现象神经纤维.受精对卵质膜的另一个影响是它对各种分子的渗透性增加了几倍。这种变化可能是某些位于表面的膜运输机制激活的结果。
受精卵核的形成
在它进入卵细胞浆后,精核,现在称为雄性原核,开始膨胀,它的染色体物质分散并在外观上与雌性原核相似。尽管在卵细胞内包裹雄性原核的膜膜迅速分解,但新的膜膜会迅速在其周围形成。雄性原核旋转180°,向卵核方向移动,最初伴有两个结构(中心粒),在细胞分裂.在雄性和雌性原核接触后,精子中心粒产生第一个卵裂纺锤体,在受精卵分裂之前。在某些情况下,两个原核的融合可能通过膜融合过程发生;在这个过程中,两个相邻的膜在接触点熔合而产生连续围绕受精卵核的核膜。