mecanica din spatele fertilizării a fost studiată extensiv pe arici de mare și șoareci. Această cercetare abordează problema modului în care sperma și oul adecvat se găsesc reciproc și problema modului în care un singur spermatozoid intră în ou și își livrează conținutul. Există trei pași pentru fertilizare care asigură specii-specificitate:
- Chemotaxis
- Sperma activare/acrosomal reacție
- Spermatozoizi/ou aderență
Intern vs, externedit
luarea în considerare a faptului dacă un animal (mai precis un vertebrat) utilizează fertilizarea internă sau externă este adesea dependentă de metoda nașterii. Animalele ovipare care depun ouă cu cochilii groase de calciu, cum ar fi găinile, sau cochilii groase din piele, se reproduc în general prin fertilizare internă, astfel încât sperma fertilizează ovulul fără a trebui să treacă prin stratul gros, protector, terțiar al ovulului. Animalele ovovivipare și vivipare utilizează, de asemenea, fertilizarea internă., Este important de reținut că, deși unele organisme se reproduc prin amplexus, ele pot utiliza în continuare fertilizarea internă, ca și în cazul unor salamandre. Avantajele fertilizării interne includ: deșeuri minime de gameți; șanse mai mari de fertilizare individuală a ouălor, o perioadă de timp relativ „mai lungă” de protecție a ouălor și fertilizare selectivă; multe femei au capacitatea de a stoca sperma pentru perioade lungi de timp și își pot fertiliza ouăle la propria dorință.,animalele ovipare care produc ouă cu membrane terțiare subțiri sau fără membrane, pe de altă parte, utilizează metode externe de fertilizare. Aceste animale pot fi numite mai precis ovulipare. Avantajele fertilizării externe includ: contactul minim și transmiterea fluidelor corporale; scăderea riscului de transmitere a bolii și o variație genetică mai mare (în special în timpul metodelor de fertilizare externă de reproducere transmisă).
Mare urchinsEdit
reacția Acrozomului pe un arici de mare de celule.,
spermatozoizii găsesc ouăle prin chemotaxie, un tip de interacțiune ligand/receptor. Resact este o peptidă de aminoacizi 14 purificată din stratul de jeleu al A. punctulata care atrage migrarea spermei.după găsirea ovulului, sperma pătrunde în stratul de jeleu printr-un proces numit activarea spermei. Într-o altă interacțiune ligand/receptor, o componentă oligozaharidică a oului se leagă și activează un receptor asupra spermei și provoacă reacția acrosomală. Veziculele acrosomale ale spermei fuzionează cu membrana plasmatică și sunt eliberate., În acest proces, moleculele legate de membrana veziculei acrosomale, cum ar fi bindina, sunt expuse pe suprafața spermei. Aceste conținuturi digeră stratul de jeleu și, eventual, membrana vitelline. În plus față de eliberarea veziculelor acrosomale, există o polimerizare explozivă a actinei pentru a forma un vârf subțire la capul spermei numit proces acrosomal.sperma se leagă de ou printr-o altă reacție de ligand între receptorii de pe membrana vitelline. Proteina de suprafață a spermei bindin, se leagă de un receptor de pe membrana vitelline identificată ca EBR1.,fuziunea membranelor plasmatice ale spermei și ovulului este probabil mediată de bindin. La locul de contact, fuziunea determină formarea unui con de fertilizare.mamiferele se fertilizează intern prin copulare. După ce un bărbat ejaculează, mulți spermatozoizi se deplasează în vaginul superior (prin contracții din vagin) prin colul uterin și pe toată lungimea uterului pentru a întâlni ovulul., În cazurile în care are loc fertilizarea, femela ovulează de obicei într-o perioadă care se extinde de la ore înainte de copulare la câteva zile după; Prin urmare, la majoritatea mamiferelor este mai frecvent ca ejacularea să preceadă ovulația decât invers.când spermatozoizii sunt depozitați în vaginul anterior, aceștia nu sunt capabili de fertilizare (adică necapitați) și se caracterizează prin modele de motilitate liniară lentă. Această motilitate, combinată cu contracții musculare, permite transportul spermatozoizilor spre uter și trompele uterine., Există un gradient de pH în micro-mediul tractului reproducător feminin, astfel încât pH-ul din apropierea deschiderii vaginale este mai mic (aproximativ 5) decât tuburile uterine (aproximativ 8). Sperma specifice pH-sensibile de calciu, proteină de transport numit CatSper crește sperma permeabilitatea celulară cu calciu ca se misca mai departe în tractul reproductiv. Influxul intracelular de calciu contribuie la capacitatea și hiperactivarea spermei, provocând un model de motilitate neliniară mai violent și mai rapid pe măsură ce sperma se apropie de ovocit., Spermatozoidul capacitat și ovocitul se întâlnesc și interacționează în ampula tubului uterin. Rheotaxia, termotaxia și chemotaxia sunt mecanisme cunoscute care ghidează sperma spre ovul în timpul etapei finale a migrației spermei. Spermatozoizi răspundă (vezi Sperma thermotaxis) la un gradient de temperatură de ~2 °C între oviduct și ampula, și chemotactice degradeuri de progesteron au fost confirmate ca semnalul provenind de la cumulus oophorus celulele din jur iepure și om ovocite., Spermatozoizii capacitați și hiperactivați răspund la aceste gradiente prin schimbarea comportamentului lor și deplasarea spre Complexul cumulus-ovocit. Alte semnale chemotactice, cum ar fi formil Met-Leu-Phe (fMLF) pot ghida, de asemenea, spermatozoizii.zona pellucida, un strat gros de matrice extracelulară care înconjoară oul și este similar cu rolul membranei vitelline în arici de mare, leagă sperma. Spre deosebire de urchinele de mare, Sperma se leagă de ou înainte de reacția acrosomală. ZP3, o glicoproteină din zona pellucida, este responsabilă pentru aderența ouălor/spermatozoizilor la șoareci., Receptorul galactosyltransferase (GalT) se leagă de N-acetilglucozamina reziduuri pe ZP3 și este important pentru legarea cu sperma și activarea reacția acrozomului. ZP3 este suficient, deși nu este necesar pentru legarea spermei / ouălor. Există doi receptori suplimentari de spermă: o proteină 250kd care se leagă de o proteină secretată de oviduct și SED1, care se leagă independent de zona. După reacția acrosomului, se crede că sperma rămâne legată de zona pellucida prin receptorii ZP2 expuși. Acești receptori nu sunt cunoscuți la șoareci, dar au fost identificați la cobai.,la mamifere, legarea spermatozoizilor la GalT inițiază reacția acrozomală. Acest proces eliberează hialuronidaza care digeră matricea acidului hialuronic în veșmintele din jurul ovocitelor. În plus, glicozaminoglicanii asemănători heparinei (gag) sunt eliberați în apropierea ovocitelor care promovează reacția acrozomului. Fuziunea dintre membranele plasmatice ale ovocitelor și sperma urmează și permite nucleului spermatozoizilor, centriolului tipic și centriolului atipic care este atașat la flagel, dar nu la mitocondrii, să intre în ovocit., Proteina CD9 probabil mediază această fuziune la șoareci (homologul de legare). Oul „activează” în sine la fuziunea cu o singură celulă de spermă și, prin urmare, își schimbă membrana celulară pentru a preveni fuziunea cu alte spermatozoizi. Atomii de Zinc sunt eliberați în timpul acestei activări.Wikimedia Commons are medii legate de fertilizarea mamiferelor.acest proces duce în cele din urmă la formarea unei celule diploide numite zigot. Zigotul se împarte pentru a forma un blastocist și, la intrarea în uter, implantează în endometru, începând sarcina., Implantarea embrionară nu în peretele uterin are ca rezultat o sarcină ectopică care poate ucide mama.la animale precum iepurii, coitusul induce ovulația prin stimularea eliberării hormonului hipofizar gonadotropină; această eliberare crește foarte mult probabilitatea de sarcină.
HumansEdit
Fecundația la om. Sperma și ovulul se unesc prin fertilizare, creând un zigot care (pe parcursul a 8-9 zile) implantează în peretele uterin, unde locuiește timp de nouă luni.,
Fecundația la om este uniunea dintre un om de ou si sperma, de obicei, apar în ampula trompei uterine, producând un zigot mobil, sau ovul fertilizat, inițierea dezvoltării prenatale. Oamenii de știință au descoperit dinamica fertilizării umane în secolul al XIX-lea.termenul concepție se referă în mod obișnuit la „procesul de a rămâne gravidă care implică fertilizare sau implantare sau ambele”., Utilizarea sa îl face un subiect de argumente semantice despre începutul sarcinii, de obicei în contextul dezbaterii avortului.La gastrulation, care apare în jurul valorii de 16 zile de la fertilizare, implantat blastocist se dezvoltă trei straturi germinale, din endoderm, ectoderm și mezoderm, și codul genetic al tatălui devine pe deplin implicat în dezvoltarea embrionului; mai târziu twinning este imposibil. În plus, hibrizii interspecifici supraviețuiesc numai până la gastrulare și nu se pot dezvolta în continuare.,Cu toate acestea, unele literaturi de Biologie Umană de dezvoltare se referă la concept și o astfel de literatură medicală se referă la „produsele concepției” ca embrionul post-implantare și membranele sale înconjurătoare. Termenul „concepție” nu este de obicei folosit în literatura științifică datorită definiției și conotației sale variabile.
InsectsEdit
Roșu cu mucegai darters (Sympetrum fonscolombii) „în zbor polițist” (bărbat înainte), care permite de sex masculin pentru a preveni alte masculi de împerechere. Ouăle sunt fertilizate pe măsură ce sunt depuse, pe rând.,
insectele din diferite grupuri, inclusiv Odonata (libelule și damselflies) și Hymenoptera (furnici, albine și viespi) practică fertilizarea întârziată. Printre Odonata, femelele se pot împerechea cu mai mulți bărbați și pot păstra sperma până când ouăle sunt depuse., Masculul poate pluti deasupra femelei în timpul ouatului (ovipoziție) pentru a o împiedica să se împerecheze cu alți masculi și să-i înlocuiască sperma; în unele grupuri, cum ar fi darters, masculul continuă să prindă femela cu clemele sale în timpul ouatului, perechea zburând în tandem. Printre Himenopterele sociale, reginele albinelor se împerechează doar pe zborurile de împerechere, într-o perioadă scurtă care durează câteva zile; o regină se poate împerechea cu opt sau mai mulți drone. Apoi stochează sperma pentru tot restul vieții, poate timp de cinci ani sau mai mult.