在哺乳動(dòng)物、鳥類、爬行動(dòng)物,受精作用發(fā)生在雌性動(dòng)物的生殖系統(tǒng)內(nèi),而在兩棲類、魚類、無脊椎動(dòng)物,受精作用發(fā)生在體外。不管是何種情況,受精作用都具基本相同的過程:精卵間的接觸、精子對(duì)卵被的穿透、精子與卵子質(zhì)膜的融合、卵的激活。涉及的反應(yīng)包括:頂體反應(yīng)、皮層反應(yīng)、原核融合等。
1.頂體反應(yīng)
是受精作用的反應(yīng)之一,受鈣離子的調(diào)節(jié)。反應(yīng)過程較長,包括頂體受體的激活、頂體膜與精細(xì)胞質(zhì)膜融合、頂體中水解酶的釋放、卵細(xì)胞外被(透明帶)的水解等,最終導(dǎo)致精細(xì)胞質(zhì)膜與卵細(xì)胞質(zhì)膜的融合。
2.皮層反應(yīng)
雖然在受精作用的開始,一個(gè)卵細(xì)胞常常被成百上千個(gè)精細(xì)胞結(jié)合,但在正常情況下,只有一個(gè)精子能夠同卵細(xì)胞的質(zhì)膜融合,并將細(xì)胞核和一些細(xì)胞器注入到卵細(xì)胞質(zhì)中,如果有多個(gè)精子與同一個(gè)卵細(xì)胞融合,則稱為多精受精,一般不會(huì)正常發(fā)育。
皮層反應(yīng)主要是防止多精受精。當(dāng)精細(xì)胞與卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)膜融合時(shí),激活了卵細(xì)胞的磷脂肌醇信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑,引起卵細(xì)胞局部胞質(zhì)溶膠中Ca2’濃度的升高,激活了卵細(xì)胞;定位于卵細(xì)胞質(zhì)外周的皮層顆粒與卵細(xì)胞質(zhì)膜融合釋放內(nèi)含物(酶類);釋放的酶類快速分布到整個(gè)卵細(xì)胞的表面,改變透明帶的結(jié)構(gòu),使之變得“堅(jiān)硬”,這樣,精子就不能與卵細(xì)胞結(jié)合。
3.原核融合
精細(xì)胞 的細(xì)胞核進(jìn)入卵細(xì)胞質(zhì)后,形成雄性原核。雄性原核向卵細(xì)胞的雌性原核移動(dòng),當(dāng)兩個(gè)原核相互接觸時(shí),通常會(huì)發(fā)生融合,形成一個(gè)二倍體的核(圖8-34),這就是原核融合。