mechanika oplodnění byla rozsáhle studována u mořských ježků a myší. Tento výzkum se zabývá otázkou, jak spermie a příslušné vejce najít navzájem, a otázka, jak pouze jedna spermie dostane do vajíčka a přináší jeho obsah. Existují tři kroky k oplodnění, které zajistí druhů-specifičnost:
- Chemotaxe
- Spermie aktivace/akrozomálního reakce
- Spermie/vajíčko přilnavost
Vnitřní vs., externalEdit
úvaha o tom, zda zvíře (konkrétněji obratlovec) používá vnitřní nebo vnější hnojení, je často závislá na způsobu narození. Oviparous zvířata, kterým se vejce s tlustou vápenaté skořápky, jako jsou kuřata, nebo tlusté kožovité skořápky obecně reprodukovat přes vnitřní oplodnění tak, že spermie oplodní vajíčko, aniž by museli projít přes husté, ochranné, terciární vrstvou vejce. Ovoviviparous a viviparous zvířata také používají vnitřní hnojení., Je důležité si uvědomit, že i když se některé organismy reprodukují prostřednictvím amplexu, mohou stále používat vnitřní hnojení, jako u některých mloků. Výhody vnitřního oplodnění patří: minimální ztráta gamet; větší šanci na individuální oplodnění vajíček, relativně „delší“ dobu vejce ochranu, a selektivní oplození; mnohé ženy mají schopnost uchovávat sperma po delší dobu a mohou oplodnit jejich vejce na své vlastní touhy.,
Oviparous zvířata produkující vejce s tenkými terciárními membránami nebo bez membrán, na druhé straně používají externí metody hnojení. Taková zvířata mohou být přesněji nazývána ovuliparous. Výhody externí hnojení patří: minimální kontakt a předávání tělesných tekutin; snižuje riziko přenosu choroby, a větší genetické variability (zejména během vysílání tření vnější oplození metody).
Moře urchinsEdit
Acrosome reakce na mořského ježka buňky.,
spermie najdou vejce prostřednictvím chemotaxe, typu interakce ligand / receptor. Resact je 14 aminokyselinový peptid čištěný z želé a.punctulata, který přitahuje migraci spermií.
po nalezení vajíčka proniká spermie do želé procesem zvaným aktivace spermií. V jiné interakci ligand/receptor se oligosacharidová složka vajíčka váže a aktivuje receptor na spermie a způsobuje akrosomální reakci. Akrosomální vezikuly spermií se spojí s plazmatickou membránou a uvolní se., V tomto procesu, molekuly vázány akrozomálního váčku membrány, jako je bindin, jsou vystaveny na povrchu spermie. Tento obsah tráví želé kabát a nakonec vitellinovou membránu. Kromě uvolnění akrozomálních váčků, tam je výbušný polymerizaci aktinu tvoří tenký bodec na hlavě spermie tzv. akrozomálního proces.
spermie se váže na vajíčko další ligandovou reakcí mezi receptory na vitellinové membráně. Protein bindin povrchu spermií se váže na receptor na vitellinové membráně identifikované jako EBR1.,
fúze plazmatických membrán spermií a vajec je pravděpodobně zprostředkována bindinem. V místě kontaktu způsobuje fúze vznik hnojivého kužele.
Savecedit
savci vnitřně oplodňují kopulací. Poté, co muž ejakuluje, mnoho spermií přesunout do horní části pochvy (přes kontrakce z pochvy) přes děložního čípku a po celé délce dělohy, aby vyhovovaly vajíčka., V případech, kde oplodnění dochází, samice obvykle ovuluje během období, které sahá od hodin před páření na pár dní po; proto u většiny savců to je více obyčejné pro ejakulaci předcházet ovulace, než naopak.
když jsou spermie uloženy do přední vagíny, nejsou schopny oplodnění (tj. Tato motilita v kombinaci se svalovými kontrakcemi umožňuje transport spermií směrem k děloze a vejcovodům., V mikro prostředí ženského reprodukčního traktu existuje gradient pH tak, že pH v blízkosti vaginálního otvoru je nižší (přibližně 5) než vejcovody (přibližně 8). Protein pro transport vápníku citlivý na pH spermií zvaný CatSper zvyšuje propustnost spermií pro vápník, když se pohybuje dále do reprodukčního traktu. Intracelulární vápník přispívá příliv spermií zkapacitnění a hyperaktivace, což způsobuje více násilný a rychlý non-lineární pohyblivost vzor jako spermie přístup oocytu., Kapacitní spermatozoon a oocyt se setkávají a interagují v ampulce vejcovodu. Reotaxe, termotaxe a chemotaxe jsou známé mechanismy, které vedou spermie směrem k vajíčku během konečné fáze migrace spermií. Spermie reagovat (viz Spermie thermotaxis) teplotní gradient až 2 °C mezi vejcovodu a ampule, a chemotaktické přechody progesteronu byly potvrzeny jako signál vycházející z cumulus oophorus buněk v okolí králík a lidských oocytů., Kapacitní a hyperaktivní spermie reagují na tyto gradienty změnou jejich chování a pohybem směrem ke komplexu cumulus-oocyte. Další chemotaktické signály, jako je formyl Met-Leu-Phe (fMLF), mohou také vést spermie.
zona pellucida, silná vrstva extracelulární matrix, která obklopuje vajíčko a je podobná roli žloutkovým membrány v moři ježci, váže spermie. Na rozdíl od mořských ježků se spermie váže na vejce před akrosomální reakcí. ZP3, glykoprotein v zona pellucida, je zodpovědný za adhezi vajec / spermií u myší., Galaktosyltransferáza receptoru (GalT) se váže na zbytky n-acetylglukosaminu na ZP3 a je důležitá pro vazbu se spermatem a aktivaci akrosomové reakce. ZP3 je dostačující, i když je to zbytečné pro vazbu spermií / vajec. Existují dva další receptory spermií: 250kd protein, který se váže na protein vylučovaný vejcovodem a SED1, který se nezávisle váže na zonu. Po akrosomové reakci se předpokládá, že spermie zůstávají vázány na zona pellucida prostřednictvím exponovaných receptorů ZP2. Tyto receptory nejsou známy u myší, ale byly identifikovány u morčat.,
u savců navázání spermatozoonu na GalT iniciuje akrosomovou reakci. Tento proces uvolňuje hyaluronidázu, která tráví matrici kyseliny hyaluronové v rouchách kolem oocytů. Kromě toho se v blízkosti oocytů uvolňují glykosaminoglykany podobné heparinu (gagy), které podporují akrosomovou reakci. Fusion mezi plazmatické membrány oocytu a spermie následuje a umožňuje spermie jádro, typické centriole a atypické centriole, který je připojen k bičíku, ale ne mitochondrií, vstoupit do oocytu., Protein CD9 pravděpodobně zprostředkovává tuto fúzi u myší (vazebný homolog). Vejce „aktivuje“ se při jištění s jedinou spermii a tím mění jeho buněčnou membránu, aby se zabránilo fúzi s jinými spermií. Během této aktivace se uvolňují atomy zinku.
Wikimedia Commons má média související s oplodněním savců.
tento proces nakonec vede k tvorbě diploidní buňky zvané zygota. Zygota se dělí na formu blastocysty a po vstupu do dělohy implantáty v endometriu, které začínají těhotenstvím., Embryonální implantace, která není ve stěně dělohy, vede k mimoděložnímu těhotenství, které může zabít matku.
u takových zvířat, jako jsou králíci, koitus indukuje ovulaci stimulací uvolňování hypofyzárního hormonu gonadotropinu; toto uvolnění výrazně zvyšuje pravděpodobnost těhotenství.
HumansEdit
hnojení u lidí. Spermie a vajíčko se spojují oplodněním a vytvářejí zygotu, která (v průběhu 8-9 dnů) implantuje do děložní stěny, kde sídlí devět měsíců.,
Hnojení u lidí je spojení lidského vajíčka a spermie, obvykle se vyskytující v ampule vejcovodu, produkovat zygota buňka, nebo oplodněné vajíčko, zahájení prenatální vývoj. Vědci objevili dynamiku lidského oplodnění v devatenáctém století.
termín koncepce běžně označuje „proces otěhotnění zahrnující oplodnění nebo implantaci nebo obojí“., Jeho použití je předmětem sémantických argumentů o začátku těhotenství, obvykle v souvislosti s debatou o potratech.Na gastrulation, který se vyskytuje kolem 16 dní po oplození, implantaci blastocysty se vyvíjí tří zárodečných vrstev, endoderm, ektoderm a mesoderm, a genetický kód otce, stane se plně podílí na vývoji embrya, později partnerství je nemožné. Mezidruhové hybridy navíc přežívají pouze do gastrulace a nemohou se dále rozvíjet.,Nicméně, některé lidské vývojové biologie literatura odkazuje na conceptus a taková lékařská literatura odkazuje na „produkty koncepce“ jako postimplantační embryo a jeho okolní membrány. Termín „koncepce“ se ve vědecké literatuře obvykle nepoužívá kvůli své variabilní definici a konotaci.
InsectsEdit
Červené plísní darters (Sympetrum fonscolombii) létající „polda“ (muž), což samec, aby se zabránilo další samečky od páření. Vejce jsou oplodněna, jak jsou položeny, jeden po druhém.,
Hmyz v různých skupinách, včetně Odonata (vážky a damselflies) a Hymenoptera (mravenci, včely a vosy) praxe zpožděné oplození. Mezi Odonaty se samice mohou pářit s více muži a ukládat spermie, dokud nejsou vajíčka položena., Muž se může vznášet nad samice při kladení vajíček (kladení vajíček), aby se zabránilo ji před páření s jinými samci a nahrazení jeho spermie; u některých skupin, například darters, muž stále pochopit ženské s jeho claspers během kladení vajíček, pár kolem létání v tandemu. Mezi společenskými Hymenopterami se královny včel páří pouze na páření, v krátkém období trvajícím několik dní; královna se může pářit s osmi nebo více drony. Sperma pak uchovává po zbytek svého života, možná po dobu pěti let nebo déle.