当前课程知识点:普通生物学 > 第四章 高等动物体的结构与功能 > 第八节 生殖与胚胎发育 > 4.8.8 哺乳动物的受精过程
脊椎动物发育的第一个事件
就是雌雄配子的结合
这就是受精过程
鱼类和两栖类是典型的体外受精方式
它们在水中完成生殖过程
而其他的陆生脊椎动物
则多采取体内受精的方式
受精的过程包括了三个步骤
精子穿透
卵子的激活和核融合
上一节我们分析了海胆的受精过程
现在再来分析一下
哺乳动物的受精过程
让我们先从精卵的结构开始分析
我们已经知道
哺乳动物的卵子是在卵泡中发育完成的
在卵子周围包围着颗粒细胞
在颗粒细胞和卵细胞的质膜之间
有一层糖蛋白质层
称为透明带
这个透明带的作用
与海胆的卵黄膜的功能有相似之处
在透明带中也存在一种精子的特异性受体
简称为ZP3蛋白
它也参与了哺乳动物精子和卵子的识别过程
哺乳动物精子的头部在它的前2/3部分
罩了一个顶体泡
顶体泡中含有大量的糖蛋白水解酶
包括了糖苷酶和蛋白酶等等
精子的细胞膜上至少存在3种吸附蛋白
这些蛋白可以特异性地识别
透明带中的ZP3蛋白的糖链
并与ZP3结合
所以
当精子穿过颗粒细胞后
透明带中的ZP3就会与精子膜上的吸附蛋白结合
诱导顶体反应
顶体中的水解酶被释放出来
水解透明带
并形成一个通道
精子便可以穿过这个透明带
到达卵细胞的质膜
二者的质膜融合
精子核就进入了卵细胞内
以上介绍的是受精过程的第一步反应
精子穿透
也就是打开精子进入卵的通道
在这个精子穿透的过程中
会引起卵子发生一系列的变化
这些变化主要有四个方面
第一是引起卵膜的性质改变
主要是膜电位改变
与海胆类似
精子穿透以后也会引起卵子
发生这个皮层反应
只是不会形成受精膜
这个皮层颗粒与卵子的质膜结合之后
会释放多种酶类
这样就会改变
透明带的理化性质
使得其他的精子就不能够穿过透明带
这两种变化就可以防止多精入卵现象的发生
精子穿透引起哺乳动物卵子的第二个变化
是会刺激这个次级卵母细胞完成减数第二次分裂
之前我们已经讲过
女性每月从卵巢中排出的是一个次级卵母细胞
只有当精子进入卵细胞之后
这个次级卵母细胞才会继续完成减数分裂
形成2个单倍体的细胞核
其中一个是第二极体
被排出
另一个单倍体的核就留在了原来的卵细胞中
第三个变化在某些动物中
这个精子穿透会引发卵子的细胞质
绕着精子进入点移动
这种移动最终会确立了
发育中的动物体的两侧对称的模式
以蛙为例
精子进入后会引起卵子细胞质的外层色素
向精子的进入点方向移动
由于失去了外层色素
那么在进入点对侧的胞质就形成了一个灰色的新月区
这个灰色新月区的位置就决定了
受精卵第一次细胞分裂的位置
也就是说
经过新月区将受精卵一分为二
如果在精子进入点和灰色新月区之间画一条线
那么将把未来的成体分为了左右两侧
因此精子穿透就奠定了两侧对称模式
以及第一次卵裂的位置
第四方面的影响就是激活卵子
具体的表现是什么呢
就是蛋白质合成量急剧增加
代谢活动也急剧增强
已经有实验证实了
在被激活的卵子内
蛋白质合成的模板也就是mRNA
在受精之前就已经产生了
并且已经存在卵子的胞质当中
因此
当卵子被激活之后
就会大量地合成蛋白质
不过对于某些脊椎动物来说
不需要精子进入,而只用针来刺激这个卵细胞的质膜
也可以将卵细胞激活
用这种方法激活的卵子
可能会继续孤雌生殖的方式进行发育
少数两栖类
鱼类和爬行类在自然界中
完全就依赖于孤雌生殖的方式进行繁殖
受精的第三步是核融合
单倍体的精子核与单倍体的卵子核融合在一起
形成一个二倍体的合子核
需要强调的是
这个融合过程是由卵子激活所触发的
如果将一个精子核
用显微注射的方式注入另外一个没有被激活的卵子内
结果
这2个单倍体的核是不会发生融合的
这说明了什么呢
说明只有被激活的卵子才能完成受精过程
那么
这个精子激活卵子所传递的信号本质是什么呢
这2个核之间互换了什么信号
或者从一个核向另一个核传递了什么信号呢
这些都需要进一步探索
-绪论
--绪论
-人物访谈——走进精准医学
-第一节 细胞概述
-第一章 细胞生物学基础--第一节 细胞概述
-第二节 细胞膜与物质的跨膜运输
-第一章 细胞生物学基础--第二节 细胞膜与物质的跨膜运输
-第三节 真核细胞的结构
-第一章 细胞生物学基础--第三节 真核细胞的结构
-第四节 细胞的能量代谢
-第一章 细胞生物学基础--第四节 细胞的能量代谢
-第五节 细胞的分裂与分化
-第一章 细胞生物学基础--第五节 细胞的分裂与分化
-第一节 遗传的分子基础
-第二章 分子生物学基础--第一节 遗传的分子基础
-第二节 基因的表达调控
-第二章 分子生物学基础--第二节 基因的表达调控
-第三节 生物技术及其应用
-第二章 分子生物学基础--第三节 生物技术及其应用
-第四节 人类基因组及其遗传疾病
-第二章 分子生物学基础--第四节 人类基因组及其遗传疾病
-第一节 高等植物体的细胞与组织
-第三章第一节 高等植物体的细胞与组织
-第二节 植物的生长
-第三章 高等植物体的结构与功能--第二节 植物的生长
-第三节 植物的生殖和发育
-第三章 高等植物体的结构与功能--第三节 植物的生殖和发育
-第四节 植物的营养与运输
-第三章 高等植物体的结构与功能--第四节 植物的营养与运输
-第五节 植物生长发育的调控
--3.5.6 乙烯
-第三章 高等植物体的结构与功能--第五节 植物生长发育的调控
-第一节 动物的组织
--4.1.5 软骨
--4.1.6 硬骨
--4.1.7 血液
-第一节 动物的组织--作业
-第二节 消化系统
-第四章 高等动物体的结构与功能--第二节 消化系统
-第三节 呼吸系统
-第三节 呼吸系统--作业
-第四节 循环系统
-第四章 高等动物体的结构与功能--第四节 循环系统
-第五节 内环境的控制
-第四章 高等动物体的结构与功能--第五节 内环境的控制
-第六节 内分泌系统
-第四章 高等动物体的结构与功能--第六节 内分泌系统
-第七节 神经系统与神经调节
-第四章 高等动物体的结构与功能--第七节 神经系统与神经调节
-第八节 生殖与胚胎发育
-第四章 高等动物体的结构与功能--第八节 生殖与胚胎发育
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