什么是受精受精的方式
受精是卵子和精子融合為一個(gè)合子的過(guò)程。它是有性生殖的基本特征，普遍存在于動(dòng)植物界，但人們通常提到最多的是指的動(dòng)物。以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于什么是受精的內(nèi)容，希望大家喜歡!
受精的過(guò)程
受精后6~7日晚期胚泡透明帶消失后逐漸埋入并被子宮內(nèi)膜覆蓋的過(guò)程，稱受精卵著床。需要經(jīng)歷三個(gè)過(guò)程：1.定位;2.黏附;3.穿透。著床后迅速發(fā)生蛻變。
動(dòng)物的精子不像低等植物如苔蘚植物的精子有明顯的趨化性，而是靠自身主動(dòng)運(yùn)動(dòng)或依靠生殖道上皮細(xì)胞的纖毛運(yùn)動(dòng)抵達(dá)卵子附近。人類受精時(shí)間：排卵后24小時(shí)內(nèi)。受精地點(diǎn)：輸卵管壺腹部。
精子獲能
已知許多哺乳動(dòng)物精子經(jīng)過(guò)雌性生殖道或穿越卵丘時(shí)，包裹精子的外源蛋白質(zhì)被清除，精子質(zhì)膜的理化和生物學(xué)特性發(fā)生變化，使精子獲能而參與受精過(guò)程。
哺乳動(dòng)物的獲能精子接觸卵周的卵膜或透明帶時(shí)，特異地與卵膜上的某種糖蛋白結(jié)合，激發(fā)精子產(chǎn)生頂體反應(yīng)：頂體外圍的部分質(zhì)膜消失，頂體外膜內(nèi)陷、囊泡化，頂體內(nèi)含物包括一些水解酶外逸。頂體反應(yīng)有助于精子進(jìn)一步穿越卵膜。在海膽卵上，激起精子頂體反應(yīng)的是卵周膠膜中的某種多糖物質(zhì)。絕大部分卵的外周都有卵膜，各種卵膜厚度不一，主要組分是粘蛋白或粘多糖;只有少數(shù)是裸卵，如腔腸動(dòng)物的卵。
頂體反應(yīng)
精子穿越卵膜時(shí)，出現(xiàn)先粘著后結(jié)合的過(guò)程。前者為疏松附著，不受外界溫度干擾，無(wú)種的專一性，粘著期間，頂體內(nèi)膜上的原頂體蛋白轉(zhuǎn)化為頂體蛋白，頂體蛋白有加速精子穿越卵膜的作用;后者是牢固的結(jié)合，能被低溫干擾，具有種的專一性。在海膽精子質(zhì)膜上已分離到一種能與卵膜糖蛋白專一結(jié)合的蛋白質(zhì)，稱作結(jié)合蛋白，分子量約30000。
卵子的運(yùn)行
在排卵時(shí)處于第二次成熟分裂中期的次級(jí)卵母細(xì)胞連同周圍的透明帶和放射冠，由于輸卵管上皮細(xì)胞纖毛的擺動(dòng)和肌層的收縮，迅速通過(guò)腹腔進(jìn)入輸卵管壺腹部。如果卵細(xì)胞未能與精子相遇，一般在12—24小時(shí)內(nèi)開(kāi)始變性死亡。
卵子的激活
精子一旦與卵子接觸，卵子本身也發(fā)生一系列的激活變化。在哺乳動(dòng)物卵上，則表現(xiàn)為皮層反應(yīng)，卵質(zhì)膜反應(yīng)和透明帶反應(yīng)，從而起到阻斷多精受精和激發(fā)卵進(jìn)一步發(fā)育的作用。皮層反應(yīng)發(fā)生在精卵細(xì)胞融合之際，自融合點(diǎn)開(kāi)始，皮質(zhì)顆粒破裂，其內(nèi)含物外排，由此波及整個(gè)卵子的皮層。卵質(zhì)膜反應(yīng)是卵質(zhì)與皮質(zhì)顆粒包膜的重組過(guò)程。透明帶反應(yīng)為皮質(zhì)顆粒外排物與透明帶一起形成受精膜的過(guò)程，卵膜與質(zhì)膜分離，透明帶中精子受體消失，透明帶硬化。
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(guò)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(guò)透明帶進(jìn)入卵周隙。受精開(kāi)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)(cortical reaction)。透明帶結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，稱為透明帶反應(yīng)(zona reaction)。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(polyspermy)的發(fā)生，保證了人類單精受精(monospermy)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。
受精后的變化
精卵結(jié)合
卵受精之前，代謝水平很低，無(wú)DNA的合成活動(dòng)，RNA和蛋白質(zhì)的合成都極少。因此排出的卵子，如果未受精，很快就夭折。
當(dāng)精子與卵子表面結(jié)合時(shí)，卵子的代謝速率迅速提高，并開(kāi)始合成DNA。有關(guān)卵子激活的詳細(xì)機(jī)理還不清楚，只知精子僅起到打開(kāi)程序開(kāi)關(guān)的作用。除了精子，一些其他非專一的化學(xué)的或物理的處理，也能使卵激活，例如針刺蛙卵，也能使之激動(dòng)。激動(dòng)的起始無(wú)需任何新蛋白質(zhì)的合成。
受精機(jī)制
在海膽卵激活的早期階段，質(zhì)膜對(duì)鈉離子的通透性增加，鈉離子大量?jī)?nèi)流，致使質(zhì)膜在數(shù)秒鐘之內(nèi)去極化;鈣離子自細(xì)胞庫(kù)存中釋放，使20～30秒鐘之內(nèi)卵內(nèi)游離鈣離子量迅速增加多達(dá)100倍;隨著鈉離子內(nèi)流，氫離子外流，致使一分鐘之內(nèi)卵pH值明顯增加。這些離子的變化，誘發(fā)皮層反應(yīng)，導(dǎo)致阻斷多余精子入卵，并激起卵的進(jìn)一步發(fā)有。卵內(nèi)游離鈣離子的增加，趕到激活卵內(nèi)鈣調(diào)素的作用，由此進(jìn)一步激活卵內(nèi)其他的蛋白質(zhì)。隨即出現(xiàn)蛋白質(zhì)合成量的增加，DNA也開(kāi)始復(fù)制。
在海膽卵上，鈣離子也可能是通過(guò)鈣調(diào)素，激活卵質(zhì)膜上的某些專一轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白質(zhì)，使氫離子向細(xì)胞外輸出。卵內(nèi)pH值的增加，會(huì)引起蛋白質(zhì)合成速率增加和DNA的復(fù)制。這種氫離子的外流依賴于鈉離子的內(nèi)流。這些蛋白質(zhì)的合成并不依賴于RNA的新合成，而是預(yù)存卵中mRNA的去掩蓋以及核糖體激活的結(jié)果。
受精機(jī)制的研究，是人類有效掌握和控制有性生殖動(dòng)物繁殖和育種的基本保證之一。人類“試管嬰兒”的誕生只是少數(shù)成功的事例。由于受精和進(jìn)一步正常發(fā)育機(jī)制方面尚存在許多懸而未決的問(wèn)題，許多動(dòng)物的體外受精的嘗試均遭失敗。這些失敗表明基礎(chǔ)理論研究的重要。
受精的方式
體內(nèi)受精
凡在雌、雄親體交配時(shí)，精子從雄體傳遞到雌體的生殖道，逐漸抵達(dá)受精地點(diǎn)(如子宮或輸卵管)，在那里精卵相遇而融合的，稱體內(nèi)受精。
多發(fā)生在高等動(dòng)物如爬行類、鳥(niǎo)類、哺乳類、某些軟體動(dòng)物、昆蟲(chóng)以及某些魚(yú)類和少數(shù)兩棲類。
體外受精
凡精子和卵子同時(shí)排出體外，在雌體產(chǎn)孔附近或在水中受精的，稱體外受精。水生動(dòng)物的普遍生殖方式，如某些魚(yú)類和部分兩棲類等。
自體受精和異體受精多數(shù)動(dòng)物是雌、雄異體的，雌、雄兩性是分開(kāi)的。有些動(dòng)物是雌、雄同體的，同一個(gè)體既能產(chǎn)生卵子，也能產(chǎn)生精子。在雌雄同體的動(dòng)物中，有些是自體受精的，即同一個(gè)體的精子和卵子融合，如絳蟲(chóng);有些仍是異體受精，即兩個(gè)不同個(gè)體的精子和卵子相結(jié)合，如蚯蚓。
單精受精
通常，只有一個(gè)精子進(jìn)入卵內(nèi)完成受精，稱單精受精。如腔腸動(dòng)物、棘皮動(dòng)物、環(huán)節(jié)動(dòng)物、硬骨魚(yú)、無(wú)尾兩棲類和哺乳類動(dòng)物。這類卵子一旦與精子接觸，就立即被激活并產(chǎn)生一系列相應(yīng)的變化，阻止其他的精子入卵。
多精受精
通如果因?yàn)槁炎拥某墒斐潭炔贿m當(dāng)?shù)仍颍幸粋€(gè)以上的精子進(jìn)入這類卵子，即所謂的病理性多精受精，則卵裂不正常，胚胎畸形發(fā)育，遲早必歸天殤。有些卵子在正常受精情況下，可以有一個(gè)以上的精子進(jìn)入卵子，但只有一個(gè)精子的雄性原核能與卵子的雌性原核結(jié)合，成為合子的細(xì)胞核，其余的精子逐漸退化消失，稱生理性多精受精。如昆蟲(chóng)、軟體動(dòng)物、軟骨魚(yú)、有尾兩棲類、爬行類和鳥(niǎo)類的受精。
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