受精的过程与部位

排卵后由于孕激素的作用,输卵管伞端广泛分散、充血,输卵管壁收缩强度增加,加上伞端大量纤毛的摆动,几分钟内卵子就被迅速捡拾并送至输卵管壶腹部。输卵管液在输卵管的峡部流速比较快,而在壶腹部的流速则很慢,便于卵子在壶腹部停留,并在此处受精。

精子和卵子结合形成受精卵的过程称为受精(fertilization)。受精始于精子细胞膜与卵子细胞膜的接触,止于两者细胞核的融合。受精的过程可分为三期(下图)。

 受精的过程

受精的过程

Ⅰ期:穿过放射冠。当大量获能的精子与卵子相遇时,它们首先与卵子周围的放射冠接触并自由穿过,最终只有1个精子能穿过透明带与卵子结合,其他多数精子起辅助作用。

Ⅱ期:穿过透明带。当精子穿越卵子周围的放射冠和透明带时,其顶体外膜和精子,即与精子质膜间,形成局部点状融合,继而破裂形成许多小孔,顶体内含的酶逐渐释放出来,这一过程被称为顶体反应(acrosome reaction)。精子与卵子透明带上的精子受体糖蛋白分子ZP3结合后,释放的顶体酶分解透明带,形成一个精子穿过的通道。

精子接触透明带、释放顶体酶的同时,卵子浅层细胞质内的皮质颗粒立即释放多种溶酶体酶样物质,使透明带结构发生变化,特别是使ZP3分子变性,称为透明带反应(zone reaction)。这一反应阻止了其他精子穿越透明带,保证了单精受精。

Ⅲ期:精子、卵子融合。精子穿过透明带进入卵周隙,以头部外侧与卵子细胞膜相贴融合,随即精子的细胞核和细胞质进入卵子内,卵子迅速完成第二次减数分裂。此时精子和卵子的细胞核分别称为雄原核(male pronucleus)和雌原核(female pronucleus)。两个原核逐渐在细胞中部靠拢,核膜消失,染色体混合,形成二倍体的受精卵(fertilized ovum),又称合子(zygote)。

受精的意义在于:①精子与卵子的结合,恢复了细胞的二倍体核型,维持了物种的稳定性;②受精决定了新个体的性别,带有Y染色体的精子与卵子结合发育为男性,带有X染色体的精子与卵子结合则发育为女性;③受精卵的染色体来自父母双方,生殖细胞在减数分裂时曾发生染色体联合和片段交换,使遗传物质重新组合,因此新个体既维持了双亲的遗传特点,又具有与亲代不完全相同的性状;④受精使卵子的代谢由缓慢转入旺盛,从而启动细胞不断地分裂,启动了胚胎发育的进程。

受精后,母体血浆内很快出现一种免疫抑制物,称早期妊娠因子(early pregnancy factor),它是目前检查早期妊娠的一种指征。

受精需具备以下条件:发育正常并已获能的精子与发育正常的卵子在排卵后12~24小时相遇是受精的基本条件。具体为:

  1. 男方有足够的、形态和功能均正常的精子,以及适合于精子游动的液体环境。如果每毫升精液所含精子少于500万个,受精的可能几乎为零;如果小头、双头、双尾等畸形精子的数量超过20%,或者精子的活动力太弱,受精成功的几率则很小,并且容易出现胚胎畸形。
  2. 女方能产生正常而成熟的卵子,而且输卵管通畅。
  3. 雌激素和孕激素是维持和调节生殖细胞发生、发育及其在生殖管道中正常运行的重要条件,如果这两种激素的水平太低,也会影响受精。

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