mekaniken bakom gödsling har studerats utförligt i sjöborrar och möss. Denna forskning behandlar frågan om hur spermierna och det lämpliga ägget hittar varandra och frågan om hur Endast en sperma kommer in i ägget och levererar innehållet. Det finns tre steg till befruktning som säkerställer artspecificitet:
- kemotaxi
- Spermaktivering / akrosomal reaktion
- sperma / ägg vidhäftning
Intern vs., externalEdit
hänsyn till huruvida ett djur (mer specifikt ett ryggradsdjur) använder intern eller extern befruktning är ofta beroende av födelsemetoden. Oviparösa djur som lägger ägg med tjocka kalciumskal, t.ex. kycklingar, eller tjocka läderartade skal reproducerar i allmänhet genom intern befruktning så att spermierna befruktar ägget utan att behöva passera genom det tjocka, skyddande, tertiära skiktet av ägget. Ovoviviparous och viviparous djur använder också intern befruktning., Det är viktigt att notera att även om vissa organismer förökar sig via amplexus, kan de fortfarande använda intern befruktning, som med vissa salamandrar. Fördelarna med intern befruktning är: minimalt avfall av könsceller, större chans till individuell ägggödsel, relativt ”längre” tidsperiod för äggskydd och selektiv befruktning.många kvinnor har möjlighet att lagra spermier under längre tidsperioder och kan befrukta sina ägg på egen hand.,
oviparösa djur som producerar ägg med tunna tertiära membran eller inga membran, å andra sidan, använder externa gödningsmetoder. Sådana djur kan mer exakt kallas ovuliparous. Fördelarna med extern gödsling är: minimal kontakt och överföring av kroppsvätskor, minskad risk för överföring av sjukdomar och större genetisk variation (särskilt vid utsändning av lekmetoder för extern gödsling).
sjöborre
Acrosome reaktion på en sjöborre cell.,
spermier hitta äggen via kemotaxis, en typ av ligand / receptor interaktion. Resact är en 14 aminosyrapeptid renad från geléskiktet av A. punctulata som lockar migreringen av spermier.
Efter att ha hittat ägget tränger spermierna in i geléskiktet genom en process som kallas spermaaktivering. I en annan ligand / receptorinteraktion binder en oligosackaridkomponent i ägget och aktiverar en receptor på spermierna och orsakar akrosomalreaktionen. De akrosomala vesiklarna i spermierna säkrar med plasmamembranet och frigörs., I denna process exponeras molekyler bundna till det akrosomala vesikelmembranet, såsom bindin, på ytan av spermierna. Dessa innehåll smälter geléskiktet och så småningom vitellinmembranet. Förutom frisättningen av akrosomala vesiklar finns det explosiv polymerisering av aktin för att bilda en tunn spik i spermiernas huvud som kallas akrosomalprocessen.
spermierna binder till ägget genom en annan ligandreaktion mellan receptorer på vitellinmembranet. Spermiernas ytproteinbindin binder till en receptor på vitellinmembranet identifierat som EBR1.,
Fusion av spermiernas och äggets plasmamembran medieras sannolikt av bindin. Vid kontaktpunkten orsakar fusion bildandet av en gödselkon.
MammalsEdit
Däggdjur befruktar internt genom parning. Efter en manlig utlösning flyttar många spermier till övre vagina (via sammandragningar från slidan) genom livmoderhalsen och över livmoderns längd för att möta äggstocken., I de fall där gödsling sker, har honan vanligtvis ägglossning under en period som sträcker sig från timmar före parning till några dagar efter; därför är det i de flesta däggdjur vanligare att utlösning föregår ägglossningen än vice versa.
när spermier deponeras i den främre vagina kan de inte befruktas (dvs icke-kondenserade) och kännetecknas av långsamma linjära motilitetsmönster. Denna motilitet, i kombination med muskelsammandragningar möjliggör spermier transport mot livmodern och äggledarna., Det finns en Ph-gradient i mikromiljön hos det kvinnliga reproduktionssystemet så att pH-värdet nära vaginalöppningen är lägre (ca 5) än äggledarna (ca 8). Det spermspecifika pH-känsliga kalciumtransportproteinet som kallas CatSper ökar spermiecellens permeabilitet mot kalcium när det rör sig längre in i reproduktionsorganet. Intracellulär kalciuminflöde bidrar till spermiekapacitation och hyperaktivering, vilket orsakar ett mer våldsamt och snabbt icke-linjärt motilitetsmönster som spermier närmar sig oocyten., Den kondenserade spermatzonen och oocyten möts och interagerar i äggledarens ampulla. Rheotaxis, thermotaxis och kemotaxis är kända mekanismer som styr spermier mot ägget under slutskedet av spermiemigration. Spermatozoa svarar (se spermie thermotaxis) till temperaturgradienten av ~2 °c mellan ovidukten och ampullen, och kemotaktiska gradienter av progesteron har bekräftats som signalen som härrör från de cumulus ooforusceller som omger kanin och mänskliga oocyter., Kondenserad och hyperaktiverad Sperma svarar på dessa gradienter genom att ändra deras beteende och flytta mot cumulus-oocytkomplexet. Andra kemotaktiska signaler som formyl Met-Leu-Phe (fMLF) kan också styra spermatozoa.
zona pellucida, ett tjockt lager av extracellulär matris som omger ägget och liknar vitellinmembranets roll i sjöborrar, binder spermierna. Till skillnad från sjöborrar binder spermierna till ägget före akrosomalreaktionen. ZP3, ett glykoprotein i zona pellucida, är ansvarig för ägg / spermier vidhäftning hos möss., Receptorn galaktosyltransferas (GalT) binder till n-acetylglukosaminrester på ZP3 och är viktigt för bindning med spermierna och aktivering av akrosomreaktionen. ZP3 är tillräckligt men onödigt för spermier / äggbindning. Det finns ytterligare två spermareceptorer: ett 250kd-protein som binder till ett ovidukt utsöndrat protein och SED1, som självständigt binder till zona. Efter akrosomreaktionen tros spermierna förbli bundna till zona pellucida genom exponerade ZP2-receptorer. Dessa receptorer är okända hos möss men har identifierats hos marsvin.,
hos däggdjur initierar bindningen av spermatzonen till GalT akrosomreaktionen. Denna process frigör hyaluronidas som smälter matrisen av hyaluronsyra i västarna runt oocyten. Dessutom frigörs heparinliknande glykosaminoglykaner (GAGs) nära oocyten som främjar akrosomreaktionen. Fusion mellan oocytplasmamembran och spermier följer och tillåter spermkärnan, den typiska centriolen och atypisk centriole som är fäst vid flagellum, men inte mitokondrierna, att komma in i oocyten., Proteinet CD9 medierar sannolikt denna fusion hos möss (den bindande homolog). Ägget ”aktiverar” sig själv vid smältning med en enda spermiecell och ändrar därmed sitt cellmembran för att förhindra fusion med andra spermier. Zinkatomer frigörs under denna aktivering.
Wikimedia Commons har media relaterade till däggdjursbefruktning.
denna process leder slutligen till bildandet av en diploidcell som kallas en zygot. Zygoten delar sig för att bilda en blastocyst och, när den kommer in i livmodern, implantat i endometrium, börjar graviditeten., Embryonal implantation inte i livmoderväggen resulterar i en ektopisk graviditet som kan döda mamman.
hos sådana djur som kaniner inducerar coitus ägglossning genom att stimulera frisättningen av hypofyshormongonadotropin; denna frisättning ökar sannolikheten för graviditet kraftigt.
HumansEdit
gödsling hos människor. Spermierna och ägget förenas genom befruktning, vilket skapar en zygot som (under 8-9 dagar) implantat i livmoderväggen, där den bor i nio månader.,
gödsling hos människor är en förening av ett mänskligt ägg och sperma, vanligen förekommande i ampullen i äggledaren, som producerar en zygotcell, eller befruktat ägg, initierar prenatal utveckling. Forskare upptäckte dynamiken i mänsklig befruktning under nittonde århundradet.
begreppet befruktning hänvisar ofta till ”processen att bli gravid med befruktning eller implantation eller båda”., Dess användning gör det till ett ämne av semantiska argument om graviditetens början, vanligtvis i samband med abortdebatten.Vid gastrulation, som inträffar runt 16 dagar efter befruktning, utvecklar den implanterade blastocysten tre bakterieskikt, endodermen, ektodermen och mesodermen, och faderns genetiska kod blir fullt involverad i embryonets utveckling.senare är vänortsverksamhet omöjlig. Dessutom överlever interspecies hybrider endast tills gastrulation och kan inte vidareutvecklas.,Men vissa mänskliga utvecklingsbiologi litteratur hänvisar till begreppetus och sådan medicinsk litteratur hänvisar till ”produkter av uppfattningen” som post-implantation embryo och dess omgivande membran. Termen ”uppfattning” används vanligtvis inte i vetenskaplig litteratur på grund av dess variabla definition och konnotation.
InsectsEdit
Red-veined darters (Sympetrum fonscolombii) flying ”in cop” (male ahead), vilket gör det möjligt för hanen att förhindra andra män från parning. Äggen befruktas Som de läggs, en i taget.,
insekter i olika grupper, inklusive Odonata (sländor och damselflies) och Hymenoptera (myror, bin och getingar) öva fördröjd gödsling. Bland Odonata kan kvinnor para sig med flera män och lagra spermier tills äggen läggs., Hanen kan sväva över honan under äggläggning (oviposition) för att förhindra henne från parning med andra män och ersätta hans sperma; i vissa grupper som darters fortsätter hanen att förstå honan med sina knäppare under äggläggning, paret flyger runt i tandem. Bland sociala Hymenoptera, Honeybee queens mate bara på parningsflyg, i en kort period som varar några dagar; en drottning kan para sig med åtta eller flera drönare. Hon lagrar sedan spermierna för resten av sitt liv, kanske i fem år eller mer.