词条 | 受精 |
类别 | 中文百科知识 |
释义 | 受精shoujing精子和卵细胞结合的过程。人体受精的部位一般在输卵管壶腹部。卵从卵巢排出后,由于输卵管伞端上皮细胞纤毛的摆动,很快进入输卵管的腹腔口。随后由于输卵管的蠕动或分节活动以及上皮纤毛的摆动,卵进入壶腹部。精子靠尾部的旋转或摆动、女性生殖道平滑肌的收缩和纤毛的摆动而运动。经子宫腔到达输卵管壶腹部。一定数量的精子在此处与卵细胞相遇。精子分泌透明质酸酶和蛋白酶,溶解卵外面的放射冠和透明带,随即钻进卵内。其他精子就不能再进入。进入卵细胞后的精子头部形成的雄性原核与卵细胞核形成的雌性原核相互接近,核膜消失,染色体重新排列,形成一个新细胞、即受精卵。受精卵是新个体发育的起点。 受精shoujing动物的精子与卵接触,两者迅速经历了一系列复杂且相互协调的作用后,最终融合成为受精卵(合子)的过程。受精卵标志着新生命的开始。不同动物的受精过程不尽相同,但其基本步骤及其机理是类似的。其简要过程如下:由于卵膜内有一种特异性的糖蛋白精子受体(ZP3),这些受体可被精子顶体的结合蛋白(位于顶体内并和顶体内膜紧密结合)所识别,两者相互作用,以保证精子与卵的种特异性结合。精子与卵表面接触或与卵膜分泌的物质相遇后,精子完成顶体反应(见“顶体反应”条)。顶体反应是受精的先决条件。完成顶体反应的精子穿过卵膜,到达卵周隙,精子头部质膜与卵的质膜发生融合,随后诱导卵皮质反应(见“皮质反应”条),皮质颗粒内含物与卵膜结合形成受精膜。卵表面具有许多微绒毛,肌动蛋白细丝束从微绒毛伸入皮质,借助于这些蛋白的收缩把微绒毛和已融合的精子拉入卵细胞质内。进入卵内的精子头部的核膨大形成雄原核,卵细胞核在完成两次成熟分裂之后形成雌原核。雌雄原核相遇并结合成为受精卵,受精过程即完成。精子与卵接触后就引起了卵的激动,激发卵内的发育信息,启动受精卵的发育。在精子与卵融合后,卵的质膜迅速出现瞬间的去极化作用,形成对多精入卵的暂时性阻断。受精作用引起卵皮质颗粒组分的改变,出现了细胞外被层硬化及精子受体的失活,以阻止其他精子的穿入,从而避免与受精卵结合。受精使受精卵内的染色体数目恢复为二倍体,保证了每种生物体细胞内染色体数目的恒定,使物种的相对稳定性得以保持。 受精fertilization胚前期的第二个发育阶段,即从精子和卵子原核接合开始到成为合子的过程。胚前期的第一个发育阶段为授精,是由雄性外生殖器(阳茎)将精子输送到雌虫生殖器官内和精子经卵孔进入卵内的全过程(见生殖系统)。 受精fertilization植物雄配子(精子)与雌配子(卵)融合形成合子(受精卵)的过程。被子植物成熟的花粉内有两个雄配子; 雌配子体是胚囊, 多数植物的胚囊中有7个细胞: 1个卵细胞, 2个助细胞,3个反足细胞和含有2个极核的中央细胞。一般在开花时,花粉被传送到柱头上, 花粉在与柱头的相互作用下萌发长出花粉管,花粉管进入柱头, 穿过花柱到达子房,沿子房内壁或胎座继续生长到胚珠而进入胚囊。花粉管穿入胚囊后立即释放2个精子、营养核和少量细胞质, 其中1个精子与卵融合形成受精卵, 另1个精子与中央细胞的2个核融合, 形成三倍体核。这一过程称为双重受精, 受精卵发育成胚, 三倍体核发育成胚乳。在花粉管进入胚珠时, 多数植物是经珠孔进入胚囊受精的, 称为珠孔受精, 如桃、葡萄等; 有些植物的花粉管是通过合点区进入胚珠, 称为合点受精, 如核桃属的一些种; 还有些植物的花粉管经珠柄或珠被进入胚珠, 称为中部受精。 受精fertilization雌雄生殖细胞相遇并结合为一个新的双倍体细胞——合子的过程。两性细胞的相遇称授精,两性细胞的结合才是受精的本质。动物界的受精方式有体外和体内两种。体外受精时,雌、雄生殖细胞通常均排入水中,两者在水中结合为合子;体内受精时,精子主要借助于交配器或精胞被送入雌性生殖道,两性生殖细胞在雌性生殖道中结合成合子。
精子穿过卵黄膜或透明带 顶体继续释放出另一种酶称顶体素,能将卵黄膜或透明带溶解,以便精子顺利通过,随即与卵子表面的微绒毛相接触,这时精子的活动能力逐渐减弱以至消失。 精子质膜与卵子质膜相融合 首先,精子头的中部和后部质膜与卵子微绒毛质膜平行相贴(大鼠),然后相互融合,形成一连续的膜,并逐渐包围整个精子头部,两者质膜继续向精子尾部融合,于是整个裸露的精子被“拖入”卵内(中国田鼠和野鼷鼠的尾部脱落在外)(图2)。 受精反应 一旦精、卵质膜相融合,卵子即被激活,其内部发生一系列受精反应的变化:❶皮质反应。表现为皮质颗粒膜和卵子质膜相融合,并释放出皮质颗粒内的酶。 ❷透明带反应。即皮质颗粒内的酶破坏透明带上精子受体的反应,其意义在于阻止其他精子入卵而实现单精子受精。 ❸卵黄膜反应。与透明带反应一样,同样能阻止多精子入卵,这由皮质颗粒膜加入卵子质膜内而使后者发生膜的变性所引起;在海胆,这时的卵黄膜已变为硬性的受精膜。 ❹雌、雄原核的形成与发育。许多动物(海胆、文昌鱼和蛙等)的精子入卵后旋转180°,但有的不旋转(小鼠和大鼠); 入卵后的精核受卵细胞质内雄原核生长因子的作用开始膨胀,转变为雄原核;卵核在完成两次成熟分裂后,转变为雌原核。雌、雄原核不断生长,核内DNA复制,通常雄原核生长较快,体积较大,随着生长,两原核向合子中央靠拢。 ❺原核联合或原核融合。两原核靠拢后,核膜破裂,两原核染色质变为染色体,互相混合排列在赤道面上,此为原核联合,如蛔虫、海滨蛤等; 两原核靠拢后,核膜互相融合,共同组成合子核膜,内含松散的雌雄性染色质,此为原核融合,如海胆; 受精到此结束(图2)。 图 2 大鼠受精过程示意图 受精过程的生化变化 在海胆上已有广泛研究。精子入卵后3秒,海水中的钠离子进入卵内,引起瞬时膜电位的变化,这是早期阻止多精子入卵现象。8秒钟后,细胞内的游离钙离子释放。到20秒钟,钙离子浓度大大增加,引起皮质反应,发生晚期阻止多精子入卵的现象。这时受精卵立即排出氢离子,一直延续到精子入卵后的4分钟,使细胞内pH值由6.6升高为7.2。同时,又有同等数量的钠离子从海水进入卵内,钠一质子交换后,受精卵酸度下降,可能促使结合在功能蛋白(结构蛋白)上的抑制蛋白解离,由此激活生物合成而促进胚胎发育(图3)。 图 3 海胆受精过程的生化变化示意图 异常受精 包括多精子受精、双雌核发育、雌核发育和雄核发育等。多精子受精与阻止多精子入卵的机构不完善有关,在家畜常由延迟配种而引起。如猪常有发生。双雌核发育是由于卵子在某次成熟分裂中未抛出极体,卵内有两个雌核,受精后都发育成原核。如猪延迟配种也会引起。卵开始受精时正常,后来任何一方原核不能形成,称雌核发育或雄核发育。小鼠如延迟交配,这两种发育均能发生。任何一种异常受精产生的多倍体或单倍体胚胎,往往在发育的早期即夭亡。 体外受精 (见胚胎技术)。 受精成熟的精子和卵融合形成受精卵的过程。精子入卵后,恢复成一般细胞核的构造,成为雄原核,与雌原核结合到一起,成为受精卵。受精卵在适宜环境下,发育为新的个体。受精可分:1.单精入卵,在受精时只有一个精子进入卵内;2.多精入卵,有一个以上的精子同时进入卵内,但只有一个精子形成雄原核,其余精子逐渐消失。 受精成熟的精子与卵子融合成一个细胞的过程。受精是新个体的开端,是双亲的遗传物质互相融合传给下一代的过程。 受精见“生物学一般”中的“受精”。 受精又称“受孕”。当一个获能的精子进入一个次级卵母细胞的透明带时,标志着受精的开始,卵原核与精原核的染色体融合是受精过程的完成。参见“生物”中的“受精”。 受精fertilization雌配子(卵)和雄配子(精子)相互融合成合子的过程。当两性配子相遇时,首先,雌、雄配子在接触处的质膜溶解,精子进入卵细胞,二者的细胞质融合。然后,核膜间融合,精子染色体扭松开,逐渐分散在卵核中。最后,染色质混合,核仁融合。此时,雌配子(n)和雄配子(n)的染色体会合在一起,成为2n。各种不同动物由于其生理和生态环境的不同,又有体内受精(如哺乳动物)和体外受精(如两栖类、鱼类)、同体受精(如绦虫)和异体受精(大多数动物所具有)之分。植物中也有单受精(如低等植物和高等植物的苔藓、蕨类、裸子植物)和双受精(如被子植物)的区别。 |
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