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受精作用
只有發(fā)生頂體反應(yīng)的精子才能與卵融合。在頂體酶的作用下,精子穿過放射冠,并與透明帶上精子受體糖蛋白分子ZP3相作用,使精子釋放頂體酶,穿過透明帶進(jìn)入卵周隙。受精開始時(shí),人精子頭側(cè)面赤道部的包膜與卵細(xì)胞膜接觸,隨即精子的細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)進(jìn)入卵內(nèi)。精子進(jìn)入卵子后,卵子淺層細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的皮質(zhì)顆粒立即釋放其內(nèi)容物到膜周圍間隙中,引起了透明帶中ZP3糖蛋白分子變化,使透明帶失去接受精子穿越的功能。與此同時(shí),隨著皮質(zhì)顆粒的膜與卵細(xì)胞融合,使細(xì)胞表面負(fù)電荷隨之增多,從而制止精子質(zhì)膜與卵膜的融合,稱之為皮質(zhì)反應(yīng)。透明帶結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,稱為透明帶反應(yīng)。此時(shí),透明帶對(duì)精子的結(jié)合能力降低,防止了多精受精的發(fā)生,保證了人類單精受精的生物學(xué)特性。皮質(zhì)顆粒的內(nèi)容物(一種胰酶樣蛋白酶)除能破壞或滅活透明帶上與精子結(jié)合的受體,還能使透明帶中肽鏈間的交聯(lián)增加,對(duì)頂體蛋白酶的敏感性減弱,制止精子穿透。通常情況下,雖然有數(shù)個(gè)精子穿越透明帶,但只有一個(gè)精子進(jìn)入卵細(xì)胞內(nèi),使之受精。在異常情況下,可以有兩個(gè)精子參與受精,即雙精受精。兩個(gè)精子同時(shí)進(jìn)入卵子形成三倍體細(xì)胞的胚胎,此種胚胎均流產(chǎn)或出生后很快死亡。精子入卵后,卵子迅速完成第二次成熟分裂,此時(shí)的精子和卵的細(xì)胞核分別稱為雄原核和雌原核。兩個(gè)原核逐漸靠攏,核膜消失,染色體融合,形成二倍體的受精卵。
精卵融合
精卵細(xì)胞融合時(shí)首先可以看到卵子表面的微絨毛包圍精子,可能起定向作用;隨即卵質(zhì)膜與精子頂體后區(qū)的質(zhì)膜融合。許多動(dòng)物的精子頭部進(jìn)入卵子細(xì)胞質(zhì)后即旋轉(zhuǎn)180°,精子的中段與頭部一起轉(zhuǎn)動(dòng),以致中心粒朝向卵中央。接著雄性原核逐漸形成,與此同時(shí)中心粒四周產(chǎn)生星光,雄性原核連同星光一起遷向雌性原核。精子中段和尾部不久退化和被吸收。卵子細(xì)胞核在完成兩次成熟分裂之后,形成雌性原核。雌、雄兩原核相遇,或融合,即兩核膜融合成一個(gè);或聯(lián)合,兩核并列,核膜消失,僅染色體組合在一起,以建立合子染色體組,受精至此完成。
當(dāng)精子與卵子接觸時(shí),卵子的代謝速率將大幅度上升,并且開始合成DNA。除了精子之外,一些其他非專一的化學(xué)的或物理的處理也能讓卵細(xì)胞激活,例如用針去刺蛙卵的話,也能使之激活。激活的起始無需任何新蛋白質(zhì)的合成。
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