孕育生命是一件美丽而又神圣的事情。精卵相遇结合过程好比古代的公主招亲大会,优秀男士们慕名而来,通过一系列的比试,最终唯一的冠军诞生,卵子公主是通过哪些方法保证只有一个精子冠军诞生并忠贞不渝的呢?
正常受精过程
受精是指精子和卵子的结合。受精的过程包括如下步骤:海选的精子们跋山涉水穿越在女性生殖道内并获能,到达输卵管壶腹部,在这里,他们将遇到心仪的卵子公主,当然,那些走岔道的精子和体力不支到不了壶腹部的精子已经提前出局了。
千呼万盼等到了羞涩的卵子公主后,精子们争先恐后开始了新一轮比武:先穿越卵子外的卵丘细胞层到达透明带,最早到达的冠军精子与透明带发生顶体反应然后穿过透明带到达卵周隙,与卵子的细胞膜发生融合最后顺利进入卵子内,激发卵子第二极体排出形成雌性原核,雌雄原核结合并开始卵裂,亚军及以下的选手们全部壮烈牺牲,再也没有获得公主芳心的机会。
什么是多精受精
精子好似一把“神奇的钥匙”能够开启卵子的受孕之锁。正常受精过程是那枚唯一夺得头筹的精子进入卵子胞浆内,形成双倍体受精卵,是绝对一夫一妻制。但是,在少数情况下也会发生双精受精或多精受精。所谓多精受精,指的是在受精过程中有两个或两个以上的精子进入同一个卵子。这样就会形成含有69条染色体的三倍体胚胎或多倍体胚胎。爱情的世界里,容不得第三者存在,多精受精的胚胎多不能正常妊娠,有的变成葡萄胎;少数即使着床也大部分发生流产;即便胎儿出生,也伴随畸形和各种出生缺陷甚至是死亡。
(图:三倍体葡萄胎)
卵子阻止多精受精的原理
在精子和卵子发生受精反应时,卵子是如何识别精子,并阻止多精受精的发生呢?
研究表明,卵子的透明带在阻止异种精子受精和防止多精受精中起着关键性的作用。受精过程环环相扣,任何一个错误均可导致受精的失败。虽然男性一次可以排放超过几千万至几亿颗精子,长途跋涉到达卵子表面的也有数百个,但仅有一个精子进入卵母细胞完成受精,这完全依赖卵子的多精受精阻断机制。
阻止多精入卵主要依赖卵子的皮质反应,包括透明带反应和卵黄膜反应。
皮质颗粒:皮质颗粒是大多数动物卵子中特有的一种细胞器。目前研究证明,皮质颗粒主要有以下几种成分:蛋白酶,过氧化物酶,肝素结合胎盘蛋白等。在皮质反应中,主要通过这些成分改变其透明带和卵黄膜的理化性质,从而起到阻止多精入卵的作用。
透明带反应:在哺乳动物中,一旦精子与卵子结合,卵周隙中的酶类就会引起透明带糖蛋白的改变,从而阻止其他精子进入卵子,这称之为透明带反应。
3.卵黄膜反应:许多哺乳动物的卵子受精后,卵质膜也会发生变化,阻止多精受精现象的发生,称之为卵黄膜反应。这种反应可以理解为卵黄膜的封闭作用,当精子膜与卵质膜融合后,通过改变卵质膜的性质,阻止其他精子的进入。
卵子和精子的相遇结合,就像人类的爱情一样美好忠贞。一枚卵子只有“忠贞不渝”的和一枚精子融合,对其他精子坚决说不,才能孕育出生命的萌芽,最终成长为健康的宝宝。