人的受精卵是怎样受精的
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解决时间 2021-04-27 03:39
- 提问者网友:低吟詩仙的傷
- 2021-04-26 16:13
人的受精卵是怎样受精的
最佳答案
- 五星知识达人网友:封刀令
- 2021-04-26 17:19
被恐和了就会受惊(精)吖、--.
全部回答
- 1楼网友:执傲
- 2021-04-26 17:40
1.受精前配子结构
受精对精子和卵子提出较大的要求:
受精的精子必须找到.识别并且穿过围绕在卵周围的透明带。然后精子还需要结合到卵的质膜上。卵子不仅要对精子的受精有多种反应并且要防止一个以上的精子受精,被多个精子受精是有害的。在它们成熟后,精子和卵的结构使它们能够完成它们的任务。
1.1精子的结构
大部分十岁以上的人都能立刻认出成熟精子的形态。哺乳动物精子的核是扁平且椭圆形的。在精子形成过程中,单倍体的精子细胞长出一个尾巴,或者说是鞭毛,并且所有的线粒体在尾巴根部螺旋排列,形成中段。整个细胞是被质膜包裹。
在成熟精子中的另一个重要构造是顶体。顶体实际上是在核的前部形成的一个大的溶酶体。它是由膜包裹的,顶体的内膜对着核,顶体的外膜同质膜紧密相连。顶体是在质膜与核之间的一个深色环状物一内部和外部的顶体膜在一般放大倍数下是看不清楚的。在受精中顶体的功能和命运将在下一节讨论。
1.2卵的结构
大多数哺乳动物排出的卵是一个次级卵母细胞,通常是次级卵母细胞受精。次级卵母细胞与第一极体的产生是第一次减数分裂的结果。这些细胞被一层叫做透明带的厚厚的糖蛋白外壳包住。从遗传学的角度讲,那些到达输卵管的次级卵母细胞正处于第二次减数分裂的中期。在卵母细胞的内部赤道板位于第一极体的正下方。在受精中,卵能完成这些功能的重要结构特点是具有一套皮质颗粒。在卵子发生过程中,卵母细胞在细胞质中产生大量膜包裹的颗粒,这些颗粒正好位于质膜的下方。右图是一个小鼠的染色的卵母细胞。染色是为了使皮质颗粒(所有的小红点)更清楚。在这个制片中,次级卵母细胞赤道板中的DNA染色体组呈现蓝白色。
皮质颗粒在卵中有类似于顶体在精液中的作用。它们的功能将在以下关于受精的章节介绍。
2.受精
受精不是一个单独的,隔离的现象,而是一个连续的过程。实际上,在这个链反应中任何一个环节被打断都将导致受精的失败。这个链反应从一些能影响精子的变化开始,这个变化是为受精做准备工作。成功的受精不仅需要精子与卵子的融合,而且最多只能允许一个精子与卵子融合。多精入卵的受精将不可避免地导致早期胚胎的死亡。链反应的最后是能够有效的防治多精入卵的环节。
总的来说,受精可以描述为以下几步:
2.1精子获能
刚射出来的精子并不能够受精。相反的,它们必须经历精子获能过程中的一系列变化。精子获能包括几个过程:去除粘附的精浆蛋白,改变质膜上脂质和蛋白的排列。它也可能包括细胞外钙离子内流,环腺苷酸的增加和细胞内PH值的降低等。不同种类的生物精子获能过程中的分子变化情况是不尽相同的。
精子在它停留在雌性生殖道内的那段时间获能,这正是配子迁移的时间。不同物种所需要的时间长度是不同的,但通常都需要几个小时。所有哺乳动物的精子,包括人类在内都可以在特定的受精环境中获能。
获能后的精子变成超活性状态,换句话说就是表现出很强的活动能力更重要的是,精子获能破坏了精子质膜而为顶体反应做准备,如下所述
2.2精子一透明带结合
精子与透明带结合是一个配体与受体相互作用的过程,存在着高度的种属特异性。透明带上糖蛋白的糖基是精子的受体。精子用来与这个受体结合的分子现在还不能完全确定,实际上,应该是由若干个蛋白共同来完成这一功能的。
2.3顶体反应
精子与透明带结合是受精中的一个简单步骤。接下来精子将面对穿过透明带到达卵母细胞这一困难的过程。然后又是对顶体的考验,在精子头部的前端有一个大的特殊的溶酶体,里面充满了透明带溶解酶,这就是它的用途。就像使用了一个酶的钻头,顶体反应使精子穿过透明带。作为精子受体的透明带蛋白同时也激发了一系列的反应,导致了在精子质膜与顶体膜在多处发生融台。膜融合(实际上是一个胞吐现象)与囊泡化使顶体内容物暴露出来,也就导致了顶体酶从精子头部排出。
随着顶体反应的进行和精子穿过透明带,越来越多质膜与顶体内容物都损耗掉了。在它穿过透明带之前.从精子头部表面到精子内部的质膜都溶蚀掉了。
在遇到卵母细胞之前就失去了顶体的精子是不能粘附在透明带上的,所以不能受精。在精液分析中我们常常对射出精子的顶体的完整性做评定。
2.4透明带的穿透
来自精子尾部持续的作用力同顶体酶共同作用,使精子打通一个通道穿过透明带。这两个动力因素和透明带溶解酶使精子能够穿过透明带,一些研究者认为精子活动能力对穿过透明带是最重要的因素,使哺乳动物刀形的精子能够打通穿过透明带的路径。
2.5精卵结合
一旦精子穿过透明带,它就结合到卵母细胞上并与质膜发生融合。结合发生在精子头部的后部(顶体后)。
精卵结合的分子性质还没有完全确定。在一些物种中最重要的分子是一种精子上的叫fertilin的二聚体糖蛋白,他结合到卵母细胞质膜的一个蛋白上,且可以引发融合反应。有趣的是,人类和猿的一些基因发生灭活突变,这些基因编码fertilin的一个亚基,这就说明它们使用一种不同的分子来同卵结合.
2.6卵的活化和皮质反应
受精前,卵处于静止状态,停留在第二次减数分裂中期。且同精子结合,卵就迅速地发生大量的代谢作用和物理变化,这些统称为卵的活化作用。在这期间发生了许多显著变化,其中包括细胞内钙离子浓度的升高,第二次减数分裂的完成和所谓的皮质反应。
皮质反应是指精卵融合之后立即发生的皮质颗粒的大量分泌。皮质颗粒内含有酶的混合物,其中包括多种蛋白酶,这些酶是由卵通过胞吐排出并扩散到透明带。这些蛋白酶改变了透明带的结构,这就导致了透明带反应。皮质颗粒的成分也可以和卵细胞质膜相互作用。
2.7透明带反应
透明带反应指的是通过来自皮质颗粒的蛋白酶的催化而产生的透明带结构的变化。在大多数哺乳动物中最重要的作用是可以阻止多精入卵。这一结果是透明带的两种适当变化导致的:
透明带发生硬化。就像凝固了一样。后来的在发生硬化前没能穿过透明带的精子就被阻止了。
透明带上精子受体被破坏。因此,任何没有同透明带结合的精子将不再会结合到透明带上,从而使卵只被单个精子受精。
精子受体破坏可以通过把精子同未受精的卵母细胞(未经过透明带反应)和两细胞期的胚胎(经过皮质反应和透明带反应)混和的实验来证明。在这个实验中,精子很快地结合到卵母细胞的透明带上,但却不能结合到两细胞胚胎上。
2.8受精后
随着精子同卵母细胞的融合,精子的头部同卵的胞质溶为一体。精子的核膜消失,染色质迅速的从紧密的团状解开,这一过程叫做去紧缩化。脊椎动物中,精子的其他成分,包括来自精子和卵的染色质迅速的被包裹进核膜,形成原核。线粒体,将被降解,而没有成为胚胎的一部分。
3.分裂与囊胚形成
受精的产物是一个含有互补的染色体,单细胞二倍体胚胎。几天内,这个哺乳动物胚胎就会经历一系列细胞分裂过程,最后形成一个空心细胞球,这就是我们说的囊胚。从受精到囊胚形成过程中,胚胎离开输卵管移动到子宫内。整个早期胚胎发生时透明带都包裹着胚胎。其他哺乳动物的胚胎都很相似,并且在所有的哺乳动物中胚胎都是按如此顺序发育的。
未受精的卵母细胞与透明带之间总是没有空隙的、但是受精后,单细胞期的胚胎经常是向内收缩。虽然在这是看不到的,但是经常有一个或两个极体出现在卵周隙,也就是在胚胎和透明带之间。
受精对精子和卵子提出较大的要求:
受精的精子必须找到.识别并且穿过围绕在卵周围的透明带。然后精子还需要结合到卵的质膜上。卵子不仅要对精子的受精有多种反应并且要防止一个以上的精子受精,被多个精子受精是有害的。在它们成熟后,精子和卵的结构使它们能够完成它们的任务。
1.1精子的结构
大部分十岁以上的人都能立刻认出成熟精子的形态。哺乳动物精子的核是扁平且椭圆形的。在精子形成过程中,单倍体的精子细胞长出一个尾巴,或者说是鞭毛,并且所有的线粒体在尾巴根部螺旋排列,形成中段。整个细胞是被质膜包裹。
在成熟精子中的另一个重要构造是顶体。顶体实际上是在核的前部形成的一个大的溶酶体。它是由膜包裹的,顶体的内膜对着核,顶体的外膜同质膜紧密相连。顶体是在质膜与核之间的一个深色环状物一内部和外部的顶体膜在一般放大倍数下是看不清楚的。在受精中顶体的功能和命运将在下一节讨论。
1.2卵的结构
大多数哺乳动物排出的卵是一个次级卵母细胞,通常是次级卵母细胞受精。次级卵母细胞与第一极体的产生是第一次减数分裂的结果。这些细胞被一层叫做透明带的厚厚的糖蛋白外壳包住。从遗传学的角度讲,那些到达输卵管的次级卵母细胞正处于第二次减数分裂的中期。在卵母细胞的内部赤道板位于第一极体的正下方。在受精中,卵能完成这些功能的重要结构特点是具有一套皮质颗粒。在卵子发生过程中,卵母细胞在细胞质中产生大量膜包裹的颗粒,这些颗粒正好位于质膜的下方。右图是一个小鼠的染色的卵母细胞。染色是为了使皮质颗粒(所有的小红点)更清楚。在这个制片中,次级卵母细胞赤道板中的DNA染色体组呈现蓝白色。
皮质颗粒在卵中有类似于顶体在精液中的作用。它们的功能将在以下关于受精的章节介绍。
2.受精
受精不是一个单独的,隔离的现象,而是一个连续的过程。实际上,在这个链反应中任何一个环节被打断都将导致受精的失败。这个链反应从一些能影响精子的变化开始,这个变化是为受精做准备工作。成功的受精不仅需要精子与卵子的融合,而且最多只能允许一个精子与卵子融合。多精入卵的受精将不可避免地导致早期胚胎的死亡。链反应的最后是能够有效的防治多精入卵的环节。
总的来说,受精可以描述为以下几步:
2.1精子获能
刚射出来的精子并不能够受精。相反的,它们必须经历精子获能过程中的一系列变化。精子获能包括几个过程:去除粘附的精浆蛋白,改变质膜上脂质和蛋白的排列。它也可能包括细胞外钙离子内流,环腺苷酸的增加和细胞内PH值的降低等。不同种类的生物精子获能过程中的分子变化情况是不尽相同的。
精子在它停留在雌性生殖道内的那段时间获能,这正是配子迁移的时间。不同物种所需要的时间长度是不同的,但通常都需要几个小时。所有哺乳动物的精子,包括人类在内都可以在特定的受精环境中获能。
获能后的精子变成超活性状态,换句话说就是表现出很强的活动能力更重要的是,精子获能破坏了精子质膜而为顶体反应做准备,如下所述
2.2精子一透明带结合
精子与透明带结合是一个配体与受体相互作用的过程,存在着高度的种属特异性。透明带上糖蛋白的糖基是精子的受体。精子用来与这个受体结合的分子现在还不能完全确定,实际上,应该是由若干个蛋白共同来完成这一功能的。
2.3顶体反应
精子与透明带结合是受精中的一个简单步骤。接下来精子将面对穿过透明带到达卵母细胞这一困难的过程。然后又是对顶体的考验,在精子头部的前端有一个大的特殊的溶酶体,里面充满了透明带溶解酶,这就是它的用途。就像使用了一个酶的钻头,顶体反应使精子穿过透明带。作为精子受体的透明带蛋白同时也激发了一系列的反应,导致了在精子质膜与顶体膜在多处发生融台。膜融合(实际上是一个胞吐现象)与囊泡化使顶体内容物暴露出来,也就导致了顶体酶从精子头部排出。
随着顶体反应的进行和精子穿过透明带,越来越多质膜与顶体内容物都损耗掉了。在它穿过透明带之前.从精子头部表面到精子内部的质膜都溶蚀掉了。
在遇到卵母细胞之前就失去了顶体的精子是不能粘附在透明带上的,所以不能受精。在精液分析中我们常常对射出精子的顶体的完整性做评定。
2.4透明带的穿透
来自精子尾部持续的作用力同顶体酶共同作用,使精子打通一个通道穿过透明带。这两个动力因素和透明带溶解酶使精子能够穿过透明带,一些研究者认为精子活动能力对穿过透明带是最重要的因素,使哺乳动物刀形的精子能够打通穿过透明带的路径。
2.5精卵结合
一旦精子穿过透明带,它就结合到卵母细胞上并与质膜发生融合。结合发生在精子头部的后部(顶体后)。
精卵结合的分子性质还没有完全确定。在一些物种中最重要的分子是一种精子上的叫fertilin的二聚体糖蛋白,他结合到卵母细胞质膜的一个蛋白上,且可以引发融合反应。有趣的是,人类和猿的一些基因发生灭活突变,这些基因编码fertilin的一个亚基,这就说明它们使用一种不同的分子来同卵结合.
2.6卵的活化和皮质反应
受精前,卵处于静止状态,停留在第二次减数分裂中期。且同精子结合,卵就迅速地发生大量的代谢作用和物理变化,这些统称为卵的活化作用。在这期间发生了许多显著变化,其中包括细胞内钙离子浓度的升高,第二次减数分裂的完成和所谓的皮质反应。
皮质反应是指精卵融合之后立即发生的皮质颗粒的大量分泌。皮质颗粒内含有酶的混合物,其中包括多种蛋白酶,这些酶是由卵通过胞吐排出并扩散到透明带。这些蛋白酶改变了透明带的结构,这就导致了透明带反应。皮质颗粒的成分也可以和卵细胞质膜相互作用。
2.7透明带反应
透明带反应指的是通过来自皮质颗粒的蛋白酶的催化而产生的透明带结构的变化。在大多数哺乳动物中最重要的作用是可以阻止多精入卵。这一结果是透明带的两种适当变化导致的:
透明带发生硬化。就像凝固了一样。后来的在发生硬化前没能穿过透明带的精子就被阻止了。
透明带上精子受体被破坏。因此,任何没有同透明带结合的精子将不再会结合到透明带上,从而使卵只被单个精子受精。
精子受体破坏可以通过把精子同未受精的卵母细胞(未经过透明带反应)和两细胞期的胚胎(经过皮质反应和透明带反应)混和的实验来证明。在这个实验中,精子很快地结合到卵母细胞的透明带上,但却不能结合到两细胞胚胎上。
2.8受精后
随着精子同卵母细胞的融合,精子的头部同卵的胞质溶为一体。精子的核膜消失,染色质迅速的从紧密的团状解开,这一过程叫做去紧缩化。脊椎动物中,精子的其他成分,包括来自精子和卵的染色质迅速的被包裹进核膜,形成原核。线粒体,将被降解,而没有成为胚胎的一部分。
3.分裂与囊胚形成
受精的产物是一个含有互补的染色体,单细胞二倍体胚胎。几天内,这个哺乳动物胚胎就会经历一系列细胞分裂过程,最后形成一个空心细胞球,这就是我们说的囊胚。从受精到囊胚形成过程中,胚胎离开输卵管移动到子宫内。整个早期胚胎发生时透明带都包裹着胚胎。其他哺乳动物的胚胎都很相似,并且在所有的哺乳动物中胚胎都是按如此顺序发育的。
未受精的卵母细胞与透明带之间总是没有空隙的、但是受精后,单细胞期的胚胎经常是向内收缩。虽然在这是看不到的,但是经常有一个或两个极体出现在卵周隙,也就是在胚胎和透明带之间。
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