性生活过程中的每次射精,都会释放大约2亿个精子进入女性体内。精子先由子宫肌肉收缩引导入输卵管,然后会被鞭子一样的尾巴推动靠近卵子。这个过程通常需要30分钟到2个小时左右。
过程中虽然有大约200个精子能到达次级卵母细胞,但是仅有一个精子细胞能使卵子受精。
受精卵形成必须先经过精子获能和顶体反应两个阶段,这个过程会历经数小时。
① 精子获能:精子获能的概念尚不清晰,但是已经确定的是子宫壁和输卵管的分泌物会分解精子顶体头部的蛋白酶,导致细胞膜更容易流动,帮助精子发生授精。
精子获能后会变得异常活跃,它们的鞭毛会拍打得更加频繁,加快精子的移动速度。
② 顶体反应:精子穿透卵母细胞的放射冠,也就是围绕卵母细胞的颗粒细胞层,并与透明带接触。透明带会表达出一种特异性受体蛋白-zp3,与精子头部的蛋白质结合。精子接下来就会产生顶体反应,并释放出大量的顶体酶。
③ 细胞质融合:精子利用顶体酶可以挖出一条裂隙,进入卵周隙和次级卵母细胞的质膜融合,同时确保只有一个精子能穿过透明带和卵子结合。融合后,卵母细胞膜就会启动快速阻断和缓慢阻断防止多精受精。
④ 阻断多精受精:在快速阻断中,受精后的卵母细胞膜去极化是为了阻止其他精子与之融合。在缓慢阻断中,这种去极化也会刺激卵母细胞对多精子的缓慢阻滞。细胞内的钙质也会被释放,导致卵母细胞膜下的小皮质颗粒也开始释放它们的内容物,使受体蛋白-zp3不再活跃,透明带也无法被渗透。
⑤ 形成受精卵:在精子进入后,卵母细胞会进行减数分裂,并进一步发育成雌性原核。在此期间,精子也会发育成雄性原核。两个原核相互融合形成受精卵。
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