Befrugtning: Noter om befrugtning hos mennesker
Læs denne artikel for at lære om befrugtningen hos mennesker!
Fusion af en haploid mandlig gamete (sæd) og en haploid kvindelig gamet (æg) til dannelse af en diploid zygot kaldes befrugtning.
Billedrettighed: cnx.org/content/m44848/latest/Figure_43_07_01.jpg
Idéen om befrugtning var kendt for Leeuwenhoek i 1683.
Gødningssted:
Hos mennesker forekommer befrugtning hovedsageligt i det ampullaryt-ismiske kryds af ovidukten (Fallopian tube).
Ankomst af sædceller:
Mandlige udledninger sæd i kvindens vagina tæt på livmoderhalsen under coitus (copulation). Dette kaldes insemination. En enkelt ejakulation af sæd kan indeholde 300 millioner sædceller.
Bevægelse af sædceller:
Fra vagina bevæger sædene livmoderen, men kun få tusinde finder vej ind i æggeledernes åbninger.
Primært hjælper sammentrækninger af livmoderen og æggelederne i sædbevægelsen, men senere bevæger de sig ved deres egen bevægelighed. Spermme svømmer i væskemediet med en hastighed på 1, 5 til 3 mm pr. Minut for at nå stedet. Leucocytterne i det vaginale epithel opfanger millioner af sædceller.
Ankomst af sekundær oocyt:
Hos mennesker bliver den sekundære oocyt frigivet fra den modne Graafian follikel af en æggestok (ægløsning). Oocyten modtages af den nærliggende Fallopian tragt og sendes i Fallopian tube ved bevægelser af fimbriae og deres cilia. Den sekundære oocyt kan befrugtes kun inden for 24 timer efter frigivelsen fra æggestokken.
Den sekundære oocyt er omgivet af talrige sædceller, men kun en sæd lykkes med at befrugte oocyten. Siden den anden meiotiske division er i gang, så kommer sæden ind i den sekundære oocyt. Den anden meiotiske division er afsluttet ved indlæggelsen af sædcellerne i den sekundære oocyt. Efter denne sekundære oocyt hedder æg (æg).
Kapacitering af sædceller:
Spermene i kvindens genitalkanal gøres i stand til at befrugte ægget ved udskillelse af kvindens kønsorganer. Disse sekretioner af det kvindelige kønsorgan fjerner overtræksstoffer, der er deponeret på sædets overflade, især dem på acrosomet.
Således eksponeres receptorstederne på acrosomet og sæd bliver aktiv for at trænge ind i ægget. Dette fænomen for spermaaktivering i pattedyr er kendt som kapacitans. Det tager cirka 5 til 6 timer til kapacitering.
Sekretionerne af sædblærer, prostata og bulbourethralkirtler (Cowper's kirtler) i sæden indeholder næringsstoffer, der aktiverer sædene. Sekreterne af disse kirtler neutraliserer også surheden i skeden. Alkalisk medium gør sædene mere aktive.
Fysiske og kemiske begivenheder for befrugtning:
Disse hændelser omfatter følgende processer.
(i) akrosomal reaktion:
Efter ægløsning kommer den sekundære oocyt til æggelederet (ovidukt). De kapaciterede sædceller gennemgår acrosomal reaktion og frigiver forskellige kemikalier indeholdt i acrosomet. Disse kemikalier kaldes kollektivt spermelysiner. Vigtige spermelysiner er (i) hyaluronidase, der virker på jorden af follikelceller, (ii) corona-penetrerende enzym, som opløser corona radiata og (iii) zona lysin eller acrosin, som hjælper med at fordøje zona pellucida.
Optimal pH, Ca ++, Mg ++ ioner koncentration og temperatur er essentielle for acrosomal reaktion. Ca ++ spiller stor rolle i akrosomal reaktion. I fravær af Ca ++ forekommer ikke befrugtning.
På grund af acrosomal reaktion smelter plasmamembranen af sperma med plasmamembranen af den sekundære oocyt, således at sædets indhold går ind i oocyten. Bindning af sæd til den sekundære oocyt inducerer depolarisering af oocytplasmemembranen. Depolarisering forhindrer polyspermien (indtræden af mere end en sæd i oocyten). Det sikrer monospermy (indførsel af en sæd i oocyten).
(ii) Cortical Reaction:
Lige efter sammensmeltningen af sperm og plasmamembraner af oocyt viser den sekundære oocyt en kortikal reaktion. De kortikale granulater er til stede under plasmamembranen af den sekundære oocyt.
Disse granulater fusionerer med oocytens plasmamembran og frigiver deres indhold, herunder kortikale enzymer mellem plasmamembranen og zona pellucida. Disse enzymer hærder zona pellucida, som også forhindrer adgang til ekstra sæd (polyspermy).
(iii) sædtilførsel:
Ved kontakt med sædene danner den sekundære oocyt et fremspring betegnet keglen til modtagelse eller befrugtningskegle, som modtager sædcellerne. Spermens distale centriol deler og danner to centrioler for at danne den mitotiske spindeldannelse til celledeling. Den pattedyrs sekundære oocyt (æg) har ikke egne centrioler.
(iv) Karyogami (Amphimixis):
Spermindgang stimulerer den sekundære oocyt til at fuldføre den suspenderede anden meiotiske division. Dette frembringer et haploidt modent æg og en anden polar krop. Spermens hoved, som indeholder kernen, adskilles fra midterstykket og halen og bliver hanprotuklen.
Den anden polare krop og sædhalen degenererer. Kerne af ægget hedder nu, den kvindelige pronucleus. Den mandlige og kvindelige pronuclei bevæger sig mod hinanden. Deres nukleare membraner opløses.
Blanding af en sædets kromosomer og et æg er kendt som karyogami eller amphimixis. Det befrugtede æg (æg) hedder nu zygote. Zygot er diploid encellulær celle, der har 46 kromosomer hos mennesker. Moderen er nu sagt at være gravid.
(v) Aktivering af æg:
Spermindgang stimulerer stofskiftet i zygot. Som følge heraf øges hastigheden af cellulær respiration og proteinsyntese kraftigt. Udover at aktivere ægget er en anden sædposition at bære DNA til æg.
Betydning af befrugtning:
Gødning har følgende betydninger: (i) Den genopretter det diploide antal kromosomer, der er karakteristiske for arten, dvs. 46 i mennesket, (ii) Gødning initierer spaltning, (iii) Det introducerer de centrioler, der mangler i det modne æg . (iv) Gødning resulterer i bestemmelse af køn i embryoet, (v) Det kombinerer tegnene hos to forældre. Dette introducerer variationer. (vi) Gødningsmembran udviklet efter sædets indtræden forhindrer indførsel af andre sædceller i ægget.
Fertilizin-Antifertilizin Interaktion:
FR Lillie foreslåede befrugtningsteori i 1914, der er baseret på havets urchin (en ekkoderm). Ifølge denne teori udskiller æg (æg) en kemisk betegnelse fertilizin (sammensat af glycoprotein = monosaccharider + aminosyrer) og sæd har på sin overflade et proteinstof kaldet anti-befrugtning (sammensat af sure aminosyrer).
Gødsyret af et æg interagerer med den anti-befrugtning af en sæd af samme art. Denne interaktion gør sædene fast til æggens overflade. Adhæsionen af sæd til æg af samme art gennem kemisk genkendelse kaldes agglutination.
