os mecanismos por detrás da fertilização foram amplamente estudados em ouriços-do-mar e ratinhos. Esta pesquisa aborda a questão de como o esperma e o óvulo apropriado se encontram e a questão de como apenas um espermatozóide entra no óvulo e entrega o seu conteúdo. Existem três etapas para a fertilização que asseguram a especificidade da espécie:
- Chemotaxis
- activação do esperma/reacção acrosómica
- adesão do esperma / óvulo
interno vs., externalEdit
considerar se um animal (mais especificamente um vertebrado) utiliza fertilização interna Ou Externa é muitas vezes dependente do método de nascimento. Animais ovíparos que põem ovos com espessas cascas de cálcio, tais como galinhas, ou cascas espessas de couro reproduzem-se geralmente através de fertilização interna, de modo que o esperma fertiliza o ovo sem ter de passar pela espessa camada protectora e terciária do ovo. Os animais ovovivíparos e vivíparos também utilizam fertilização interna., É importante notar que, embora alguns organismos se reproduzam através do amplexo, podem ainda utilizar fertilização interna, como acontece com algumas salamandras. As vantagens da fertilização interna incluem: desperdício mínimo de gâmetas; maior possibilidade de fertilização individual dos óvulos, período relativamente “mais longo” de protecção dos óvulos e fertilização selectiva; muitas fêmeas têm a capacidade de armazenar esperma durante longos períodos de tempo e podem fertilizar os seus ovos à sua vontade.,por outro lado, os animais ovíparos que produzem ovos com membranas terciárias finas ou sem membranas utilizam métodos de fertilização externos. Esses animais podem ser denominados mais precisamente ovuliparous. As vantagens da fertilização externa incluem: o contacto mínimo e a transmissão de fluidos corporais; a diminuição do risco de transmissão de doenças e uma maior variação genética (especialmente durante os métodos de reprodução externa).urchinsEdit do mar
Acrosome reaction on a sea urchin cell.,
o esperma encontra os óvulos via quimiotaxia, um tipo de interacção ligando / receptor. Resact é um peptídeo de 14 aminoácidos purificado da camada de geleia de A. punctulata que atrai a migração de esperma.depois de encontrar o óvulo, o esperma penetra a geleia através de um processo chamado ativação do esperma. Em outra interação ligando / receptor, Um componente oligossacárido do óvulo liga-se e ativa um receptor no esperma e causa a reação acrosómica. As vesículas acrosomais do esperma fundem-se com a membrana plasmática e são libertadas., Neste processo, moléculas ligadas à membrana vesicular acrosomal, como bindin, são expostas na superfície do esperma. Estes conteúdos digerem a camada de geleia e eventualmente a membrana vitelina. Além da liberação de vesículas acrosomais, há polimerização explosiva de actina para formar um espigão fino na cabeça do esperma chamado processo acrosomal.o esperma liga-se ao óvulo através de outra reacção ligando entre os receptores da membrana vitelina. A bindina da proteína de superfície do esperma liga-se a um receptor na membrana vitelina identificada como EBR1.,a fusão das membranas plasmáticas do esperma e do óvulo é provavelmente mediada pela bindin. No local de contacto, a fusão provoca a formação de um cone de fertilização.Mamíferos fecham internamente através da copulação. Depois de um macho Ejacular, muitos espermatozóides se movem para a vagina superior (através de contrações da vagina) através do colo do útero e através do comprimento do útero para atender o óvulo., Nos casos em que ocorre fertilização, a fêmea geralmente ovula durante um período que se estende de horas antes da copulação a alguns dias depois; portanto, na maioria dos mamíferos é mais comum a ejaculação preceder a ovulação do que vice-versa.quando os espermatozóides são depositados na vagina anterior, não são capazes de fertilização (isto é, não capacitados) e são caracterizados por padrões de motilidade lineares lentos. Esta motilidade, combinada com contracções musculares, permite o transporte de esperma para o útero e trompas de Falópio., Há um gradiente de pH dentro do micro-ambiente do trato reprodutivo feminino de tal forma que o pH próximo à abertura vaginal é menor (aproximadamente 5) do que os tubos Falópio (aproximadamente 8). A proteína de transporte de cálcio sensível ao pH do esperma chamada CatSper aumenta a permeabilidade dos espermatozóides ao cálcio à medida que se move mais para o tracto reprodutivo. O influxo intracelular de cálcio contribui para a capacitação e hiperactivação do esperma, causando um padrão de motilidade não-linear mais violento e rápido à medida que o esperma se aproxima do oócito., O espermatozóide capacitado e o oócito se encontram e interagem na ampola do tubo Falópio. Rheotaxis, thermotaxis e chemotaxis são mecanismos conhecidos que guiam o esperma em direção ao óvulo durante a fase final da migração do esperma. Os espermatozóides respondem (ver termotaxia do esperma) ao gradiente de temperatura de ~2 °C entre o oviduto e a ampola, e os gradientes quimiotácticos da progesterona foram confirmados como o sinal emanado das células cumulus oophorus que circundam os oócitos de coelho e humanos., Espermatozóides capacitados e hiperactivados respondem a estes gradientes alterando o seu comportamento e movendo-se para o complexo cumulus-oócito. Outros sinais quimiotáticos como formyl Met-Leu-Fme (fMLF) também podem guiar espermatozoários.a zona pelúcida, uma espessa camada de matriz extracelular que rodeia o óvulo e é semelhante ao papel da membrana vitelina nos ouriços do mar, liga o esperma. Ao contrário dos ouriços-do-mar, o esperma liga-se ao óvulo antes da reacção acrosómica. A ZP3, uma glicoproteína na zona pelúcida, é responsável pela adesão do óvulo/esperma em ratinhos., O receptor galactosiltransferase (GalT) liga-se aos resíduos de N-acetilglucosamina no ZP3 e é importante para a ligação com o esperma e para a activação da reacção acrossoma. ZP3 é suficiente, embora desnecessário para a ligação esperma/óvulo. Existem dois receptores adicionais de espermatozóides: uma proteína de 250 KD que se liga a uma proteína secretada por oviducto, e SED1, que se liga independentemente à zona. Após a reação acrosiva, acredita-se que o esperma permaneça ligado à zona pelúcida através de receptores ZP2 expostos. Estes receptores são desconhecidos em ratinhos, mas foram identificados em cobaias.,
em mamíferos, a ligação do espermatozóide ao GalT inicia a reacção acrossoma. Este processo libera a hialuronidase que digere a matriz do ácido hialurônico nos vestimentos em torno do oócito. Além disso, glicosaminoglicanos semelhantes à heparina (GAGs) são liberados perto do oócito que promove a reação acrossoma. A fusão entre as membranas de plasma oócito e o esperma segue e permite que o núcleo do esperma, o típico centriol, e o atípico centriol que está ligado ao flagelo, mas não a mitocôndria, para entrar no oócito., A proteína CD9 é provavelmente mediadora desta fusão em ratinhos (o homolog de ligação). O óvulo “activa-se” ao fundir-se com um único espermatozóide e, assim, muda a membrana celular para evitar a fusão com outro espermatozoide. Átomos de zinco são liberados durante esta ativação.
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Este processo finalmente leva à formação de uma célula diplóide chamada de zigoto. O zigoto divide-se para formar um blastocisto e, ao entrar no útero, implantes no endométrio, iniciando a gravidez., A implantação embrionária não na parede uterina resulta numa gravidez ectópica que pode matar a mãe.em animais como coelhos, o coito induz a ovulação, estimulando a libertação da hormona hipófise gonadotropina; esta libertação aumenta consideravelmente a probabilidade de gravidez.
HumansEdit
Fertilização em seres humanos. O esperma e o óvulo unem-se através da fertilização, criando um zigoto que (ao longo de 8-9 dias) se implanta na parede uterina, onde reside por nove meses.,o artigo principal: fertilização humana nos seres humanos é a União de um óvulo humano e espermatozóides, que ocorrem geralmente na ampola do tubo de Falópio, produzindo uma célula zigótica ou um óvulo fecundado, iniciando o desenvolvimento pré-natal. Os cientistas descobriram a dinâmica da fertilização humana no século XIX.o termo conceção refere-se geralmente ao “processo de engravidar envolvendo fertilização ou implantação ou ambos”., A sua utilização faz dela um tema de discussões semânticas sobre o início da gravidez, tipicamente no contexto do debate sobre o aborto.Após a gastrulação, que ocorre cerca de 16 dias após a fertilização, o blastocisto implantado desenvolve três camadas germinativas, o endoderme, o ectoderme e o mesoderme, e o código genético do pai torna-se plenamente envolvido no desenvolvimento do embrião; a geminação posterior é impossível. Além disso, os híbridos interespécies sobrevivem apenas até a gastrulação e não podem desenvolver-se mais.,No entanto, alguma literatura de biologia do desenvolvimento humano refere-se ao concepto e tal literatura médica refere-se aos “produtos da concepção” como o embrião pós-implantação e suas membranas circundantes. O termo “concepção” não é geralmente usado na literatura científica por causa de sua definição variável e conotação.
InsectsEdit
Vermelho-venosa darters (Sympetrum fonscolombii) voando “na cop” (masculino à frente), permitindo que o macho para impedir que outros machos a partir de acasalamento. Os ovos são fertilizados à medida que são colocados, um de cada vez.,
Insects in different groups, including the Odonata (dragonflies and damselflies) and the Hymenoptera (ants, bees, and wasps) practise delayed fertilisation. Entre os Odonata, as fêmeas podem acasalar com vários machos, e armazenar esperma até que os ovos sejam colocados., O macho pode pairar sobre a fêmea durante a postura do óvulo (oviposição) para impedi-la de acasalar com outros machos e substituir seu esperma; em alguns grupos, como os dardos, o macho continua a agarrar a fêmea com suas colheres durante a postura do ovo, o par voando em conjunto. Entre os Hymenoptera sociais, as abelhas acasalam apenas em voos de acasalamento, em um curto período que dura alguns dias; uma rainha pode acasalar com oito ou mais drones. Ela então armazena o esperma para o resto de sua vida, talvez por cinco anos ou mais.