Введение сперматозоидов в ооцит

Окончательное проникновение сперматозоида в ооцит может произойти только после того, как пройдёт сложная последовательность процессов как для сперматозоида, так и для ооцита.

На молекулярном уровне распознавание сперматозоида и его прикрепление к оолемме, мембране ооцита, осуществляется по принципу «ключ-замок».

Ключи и замки представляют собой белки-рецепторы, встроенные в клеточные мембраны сперматозоидов и ооцитов и обладающие большим взаимным сродством.

Для того чтобы докинг был успешным, необходимо сначала выявить соответствующее местонахождение мембраны, что достигается за счет полного и безошибочного протекания акросомной реакции.

Протекание акросомной реакции является предпосылкой для слияния мембран.

В результате акросомной реакции высвобождается известное количество ферментов, способствующих ослаблению и локальному растворению прозрачной зоны. Этим путем и с помощью силовых движений своего жгутика сперматозоид проникает в прозрачную зону и, наконец, попадает в перивителлиновое пространство.

Когда он касается оолеммы на всем ее протяжении сильными движениями своего жгутика, происходит взаимное узнавание белков-рецепторов докинга.

Из-за пристыковки запускается каскад событий.
Стыковка запускает каскад событий со следующими целями:
Блок полиспермии: проникновение новых сперматозоидов должно быть затруднено.
Закаливание прозрачной зоны как механическая защита эмбриона

Попадание сперматозоида в яйцеклетку

Прекращение 2-го мейоза с изгнанием 2-го полярного тельца
Подготовка на молекулярном уровне ооцита к распаковке отцовской ДНК
Блок полиспермии

Как только сперматозоид пристыковался, дальнейшие не должны делать то же самое. В оолемме , как и в прозрачной зоне , происходят соответствующие изменения.

Стыковка вызывает быструю волну деполяризации в оолемме, приводящую к изменениям поверхности мембраны.

Затем волна деполяризации также заставляет небольшие кортикальные везикулы , находящиеся внутри оолеммы, опорожнять свое содержимое в перивителлиновое пространство .

При этом прозрачная зона «затвердевает». Он больше не позволяет сперматозоидам проходить беспрепятственно. С этого момента и в течение следующих нескольких дней прозрачная зона обеспечивает отличную защиту для развивающейся зиготы.
Попадание сперматозоида в ооцит (оплодотворение)
После пристыковки к оолемме происходит слияние двух мембран. Это дает возможность структурам, лежащим внутри сперматозоида, проникать в цитоплазму. Этот процесс называют оплодотворением яйцеклетки .

Среди прочего переносятся ядро с высококонцентрированной ДНК, центросома , лежащая поперек ядра в области шейки, и средняя часть с митохондриями и киноцилией (хвостом).

Генетический материал, лежащий в ядре и исходящий от отца, распаковывается и используется для построения отцовского пронуклеуса. В дальнейшем центросома играет важную роль в конвергенции двух пронуклеусов.

Позже — после последующего деления — он же будет отвечать за построение веретена первого деления нового существа. Все центросомы в телесных клетках человека происходят от отца.

Другие компоненты сперматозоидов, перенесенные в цитоплазму ооцита, например, киноцилия, растворяются. Существуют также эффективные способы элиминации митохондрий сперматозоидов из цитоплазмы.

Таким образом, все митохондрии в телесных клетках человека обычно происходят только от матери.

В редких случаях механизмы элиминации митохондрий сперматозоидов являются дефектными, что позволяет им выживать и преобладать в определенных тканях. Описаны даже заболевания, вызванные мутацией митохондриальной ДНК, полученной от отца.