约雅卡巴(印度尼西亚) - 在繁殖过程中,在动物受精期间发生的一系列事件非常有组织,复杂,并且是惊人的生命开始。

这一过程是一个决定性的时刻。每一步都充满了严格的选择和细胞戏剧。让我们详细研究精子和卵子的融合如何成功地创造出新的受精卵。

来自佐治亚理工学院生物科学网站的报道,受精是精子细胞核(单倍体)与卵子细胞核(单倍体)的融合,形成一个单一的二倍体细胞,称为胚胎。

受精过程需要准备和一系列非常具体的步骤,以确保胚胎的生存。为了理解它,以下是受精的重要过程:

事件始于化学吸引力。卵子释放出特定的化学物质(化学吸引剂),引导同类精子靠近。

接触后,精子必须穿透卵子的外层保护层,例如哺乳动物的透明带。精子与卵子层本身的相互作用可以引发精子反应。

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然后,消化酶从棘突(精子头部中的细胞器)释放出来,它实际上溶解了卵子的外层,以创建一个通往卵子细胞膜的狭窄通道。

在穿过外层后,精子细胞膜必须与卵子细胞膜融合。这个过程是非常选择性的,涉及精子上的Bindin蛋白与卵子膜上的特定受体结合。

这种物种特异性蛋白质的鉴定是动物受精过程中发生事件的关键之一,确保卵子只被自己物种的精子受精。

然后,受精过程中最关键的时刻之一是防止双胞胎(由不止一个精子受精的卵子)。

关键:如果不止一个精子成功受精,胚胎将携带不平衡的遗传物质,这通常会导致死亡。有两个防御机制,它们是连续发生的:

一旦精子-卵子膜融合,卵子细胞膜会经历电去极化(钠离子进入)。这种非常快速的变化发生在10-20秒左右,暂时阻止了其他精子粘附。这是第一道防线,也被称为“快速块”。

电极化在整个卵细胞中引发钙波,然后启动皮质反应。卵膜下皮质颗粒(颗粒)释放酶,并执行两件事:

然后,形成的受精鞘是“慢块”,并且是永久性的抗多精子授受。

在完成所有选择和防御步骤后,卵子将被宣布为活跃。精子细胞核和卵子细胞核最终融合(Amphimixis),将它们的单倍体遗传物质合并为一个二倍体细胞核,正式形成受精卵。

然后,这个新形成的双胞胎标志着动物受精期间发生的事件的结束。这同时也是下一个发展阶段的开始,即裂变。

在裂解期间,受精卵开始以非常快的速度进行有丝分裂,产生小细胞(原细胞),形成称为胚泡的空心结构,准备进入更复杂的胎儿发育阶段。

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