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顶体反应
反应过程较长,包括顶体受体的激活、顶体膜与精细胞质膜融合、顶体中水解酶的释放、卵细胞外被(透明带)的水解等,最终导致精细胞质膜与卵细胞质膜的融合。顶体素(精子头粒蛋白,acrosin)以酶原形式存在于顶体内,称前顶体素,只有经过顶体反应才激活形成顶体素,它具有溶解卵透明带作用;
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受精
哺乳动物的获能精子接触卵周的卵膜或透明带时,特异地与卵膜上的某种糖蛋白结合,激发精子产生顶体反应:顶体外围的部分质膜消失,顶体外膜内陷、囊泡化,顶体内含物包括一些水解酶外逸。30秒钟之内卵内游离钙离子量迅速增加多达100倍;随着钠离子内流,氢离子外流,致使一分钟之内卵pH值明显增加。
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精卵融合
精子必须在获能并发生顶体反应后,才具备穿透ZP的能力。体外实验观察发现,顶体完整的精子虽能结合与卵膜,但精子膜不能与卵膜与融合,这说明顶体反应后的精子可能发生了膜表面结构和成分的改变,使精子能结合于卵膜。精卵融合的实质:是精子膜和卵膜表面互补配对的特异性细胞粘附分子介导的过程。
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精卵识别
受精第一步是精子必须识别卵子,虽然精卵识别机制目前尚未全清楚,但是已有大量实验提示,精子头部质膜和卵透明带的糖基互补是对构成同种精卵特异性结合的分子基础。ZP3与精子结合后,诱导精子发生顶体反应。若ZP受损或过早脱落,则会导致胚胎死亡。透明带上有精子膜表面的糖蛋白受体,即精子受体,主要为ZP3;
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去能
为什么已经发育成熟的精子射出后不能完成受精过程,而必须通过女性生殖道才能完成这一过程,且已获能的精子再遇到精浆就会失去使卵子受精能力。去能因子主要是精囊腺分泌的一种糖蛋白,它可与精子的顶体帽呈可逆性结合,这种结合可能掩盖了精子膜上的Ca结合位点,而精子获能和顶体反应必须有Ca2。
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获能
获能的定义精子的功能是将其DNA传递给卵子,精卵结合即受精是哺乳动物新生命的起点。获能的本质在于暴露精子膜表面卵识别、结合因子解除对精子顶体反应的抑制,并使精子得以识别卵子并穿入卵内,完成受精。精子在阴道内不能获能,除非宫颈口开放而使子宫液流入阴道才能使阴道内精子获能。
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受精作用
受精作用是动物的配子发生产生了两种类型的单倍体细胞:精子和卵子,精子与卵子的融合,即受精作用,重新形成一个二倍体的细胞,即受精卵。涉及的反应包括:顶体反应(acrosomalreaction)、皮层反应(corticalreaction)、原核融合(pronucleifussion)等。