Fecondazione negli esseri umani: è il processo e il significato

Fecondazione negli esseri umani: è il processo e il significato!

La fecondazione (detta anche sinagoga) comporta la fusione di gameti maschili e femminili aploidi per formare zigote diploide. La fecondazione negli esseri umani è interna e ha luogo nella giunzione ampollare-istmica della tuba di Falloppio della femmina.

Processi:

La fecondazione comporta i seguenti processi:

1. Approccio dello sperma all'ovulo:

Durante la copulazione, il maschio inserisce il suo pene erettile nella vagina della femmina e rilascia circa 3, 5 ml di liquido seminale. Questo processo è chiamato eiaculazione. Il liquido seminale contiene fino a 200-300 milioni di spermatozoi.

Ciò garantisce il raggiungimento di un numero di spermatozoi nell'uovo poiché molti spermatozoi (circa il 50%) vengono uccisi dall'acidità del tratto genitale femminile e molti spermatozoi vengono inghiottiti dai fagociti dell'epitelio vaginale in modo che solo circa 100 spermatozoi raggiungano la fallopianca tubo.

Gli spermatozoi nuotano nel liquido seminale con i movimenti di ancoraggio della loro coda al ritmo di 1-4 mm al minuto. Gli spermatozoi nuotano verso la tuba di Falloppio attraverso l'utero. È aiutato dall'azione aspiratoria dell'utero e dai movimenti peristaltici della tuba di Falloppio.

La capacitazione è il fenomeno della maturazione fisiologica degli spermatozoi all'interno del tratto genitale femminile. Si verifica in presenza di un fluido viscoso secreto dalle cellule secretorie del rivestimento epiteliale della mucosa oviducale. Ci vogliono circa 5-6 ore.

Coinvolge le seguenti modifiche:

(i) Perdita di fattori di decapacitation.

(ii) afflusso di calcio negli spermatozoi.

(iii) I movimenti flagellari dello sperma cambiano da ondulatorio a tipo di colpo di frusta.

L'ovulo viene rilasciato dal follicolo di ovaia di Graaf il 14 ° giorno del ciclo mestruale e il processo si chiama ovulazione. Ovum è intrappolato dalle fimbrie dell'ampolla delle tube di Falloppio. L'ovulo si muove nel tubo verso l'utero dalla peristalsi e dall'azione ciliare. Al momento dell'ovulazione, l'uovo è allo stadio secondario dell'ovocita.

La fertilità e la vitalità dei gameti sono limitate e variano da pochi minuti a poche ore o giorni. La fertilizzabilità dello sperma umano nel tratto genitale femminile è di circa 48 ore mentre il suo valore di sopravvivenza è fino a 3 giorni. In secondo luogo l'ovulo non è mobile e il contenuto energetico degli spermatozoi è anche molto basso, quindi lo sperma deve avvicinarsi all'uovo il più rapidamente possibile. Il periodo di fecondazione dell'ovulo è di sole 24 ore sebbene possa vivere per circa 72 ore.

Per ridurre il numero di spermatozoi, l'ovulo secerne una sostanza chimica, chiamata fertizina, che ha un numero di siti spermofili sulla sua superficie in cui gli spermatozoi di tipo specifico di specie possono essere legati dal loro sito antifertilizinico. Questa reazione di fertizin-antifertilizina è una reazione altamente specifica (fungono da serratura e chiave) (Fig. 3.21).

2. Penetrazione dello sperma (Fig. 3.23 A, B):

Secrezioni di vescicole seminali, ghiandole prostatiche e ghiandole di Cowper costituiscono la maggior parte del liquido seminale. Queste secrezioni attivano gli spermatozoi nel concimare l'uovo e neutralizzano l'acidità della vagina. Lo sperma generalmente entra in contatto con l'ovulo nel polo animale (lato dell'ovulo con nucleo eccentrico) mentre il lato opposto dell'ovulo è chiamato polo vegetale. L'ovulazione nella penetrazione dello sperma è un meccanismo chimico.

In questo acrosoma di spermatozoi subisce la reazione acrosomiale e rilascia certi lisin spermatici che sciolgono localmente gli involucri delle uova e fanno il percorso per la penetrazione dello sperma. Le lisine dello sperma sono proteine ​​acide. Queste lisine spermatiche contengono un enzima lisante ialuronidasi che scioglie i polimeri dell'acido ialuronico negli spazi intercellulari che tengono insieme le cellule granulose della corona radiata; enzima corona penetrante (che scioglie la corona radiata) e acrosin o Zona lisina (che scioglie la zona pellucida).

Quindi dissolve la zona pellucida. Solo il nucleo dello sperma e il pezzo medio entrano nell'uovo. La coda è persa. Nell'uomo c'è sempre la monospermia.

3. Reazione corticale (Fig. 3.22):

La penetrazione dello sperma nell'uovo avvia una serie di processi come:

I granuli corticali appaiono nella corteccia delle uova. La membrana vitellina inizia a sollevarsi dalla superficie corticale dell'uovo. Questo produce uno spazio perivitelline all'interno della membrana vitellina. I granuli corticali vengono estrusi nello spazio perivitellinico mediante esocitosi e alcuni di questi sono attaccati lungo la superficie interna della membrana vitellina che ora si ispessisce e diventa impermeabile a qualsiasi altra entrata di spermatozoi. Ora è chiamato membrana di fertilizzazione (Anderson, 1968) (figura 3.22). Previene la polispermia.

La penetrazione dello sperma nell'ovulo induce anche le seguenti attività metaboliche:

(i) Depolarizzazione e aumento della permeabilità della membrana plasmatica.

(ii) La velocità di sintesi proteica è aumentata.

(iii) La velocità di respirazione è aumentata in modo da aumentare il consumo di O ₂ .

4. Fusione di nuclei gametici (Fig. 3.23 C, D):

L'ingresso dello sperma stimola l'ovocita secondario a subire una divisione meiotico-II che produce l'ovulo e il secondo corpo polare. All'interno dell'ovulo, il nucleo dello sperma prende un percorso definito chiamato percorso di copulazione. I centrioli del pezzo medio di sperma formano un fuso.

La membrana nucleare dei nuclei gameti degenera e due serie di cromosomi si trovano inizialmente su due poli del fuso, ma più tardi questi insiemi di cromosomi si confondono e il processo è chiamato amfimixis (Fig. 3.23D). L'uovo fecondato ora è chiamato zigote (Gr. Zygon = aggiogato insieme) mentre il nucleo dello zigote è chiamato synkaryon con due gruppi di cromosomi (2N = 46).

Importanza della fertilizzazione:

(a) Stimola l'ovocita secondario a subire una seconda divisione di maturazione per rilasciare il secondo corpo polare e formare un ovulo aploide.

(b) Ripristina il diploidia (2 N = 46 negli esseri umani) nello zigote.

(c) La membrana di fecondazione impedisce la polispermia.

(d) Le attività metaboliche sono aumentate in quanto sono disponibili più mitocondri.

(e) Combina i caratteri di due genitori e introduce variazioni. Quindi aiuta nell'evoluzione.

(f) Centrioli di sperma dal fuso per iniziare la scissione di zigote.

(g) Il cromosoma sessuale dello sperma è X o Y e aiuta nella determinazione del sesso. La fusione di spermatozoi con cromosoma X con l'ovulo (con cromosoma X) ha come risultato una femmina con cromosomi XX, mentre la fusione di uno spermatozoo con cromosoma Y con ovulo risulta in un bambino maschio con cromosomi XY.

(h) Percorso di copulazione imposta l'asse di divisione.