Fecondazione: note sulla fertilizzazione negli esseri umani
Leggi questo articolo per conoscere la fertilizzazione in esseri umani!
La fusione di un gamete maschio aploide (sperma) e un gamete femmina aploide (ovulo) per formare uno zigote diploide è detta fecondazione.
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L'idea della fecondazione era nota a Leeuwenhoek nel 1683.
Sito di fertilizzazione:
Negli esseri umani, la fecondazione avviene per lo più nella giunzione ampollare-istmica dell'ovidotto (tubo di Falloppio).
Arrivo degli spermatozoi:
Maschio scarica lo sperma nella vagina della femmina vicino alla cervice durante il coito (copulazione). Questo è chiamato inseminazione. Una singola eiaculazione di sperma può contenere 300 milioni di spermatozoi.
Movimento degli spermatozoi:
Dalla vagina gli spermatozoi risalgono l'utero, ma solo poche migliaia trovano la loro strada nelle aperture delle tube di Falloppio.
In primo luogo, le contrazioni dell'utero e delle tube di Falloppio aiutano il movimento dello sperma, ma in seguito si muovono con la loro stessa motilità. Gli spermatozoi nuotano nel mezzo fluido alla velocità di 1, 5-3 mm al minuto per raggiungere il sito. I leucociti dell'epitelio vaginale inghiottono milioni di spermatozoi.
Arrivo dell'ovocita secondario:
Negli esseri umani, l'ovocita secondario viene rilasciato dal follicolo maturo di Graa di un'ovaia (ovulazione). L'ovocita viene ricevuta dal vicino imbuto fallopiano e inviata nella tuba di Falloppio da movimenti di fimbrie e le loro ciglia. L'ovocita secondario può essere fecondato solo entro 24 ore dal rilascio dall'ovaio.
L'ovocita secondario è circondato da numerosi spermatozoi, ma solo uno spermatozoo riesce a fertilizzare l'ovocita. Da quando è in corso la seconda divisione meiotica, quindi lo sperma entra nell'oocita secondario. La seconda divisione meiotica è completata dall'ingresso dello sperma nell'oocita secondario. Dopo questo ovocita secondario viene chiamato ovulo (uovo).
Capacitazione degli spermatozoi:
Gli spermatozoi nel tratto genitale femminile sono resi capaci di fecondare l'uovo dalle secrezioni del tratto genitale femminile. Queste secrezioni del tratto genitale femminile rimuovono le sostanze di rivestimento depositate sulla superficie degli spermatozoi in particolare quelli sull'acrosoma.
Pertanto, i siti recettori sull'acrosoma sono esposti e lo sperma diventa attivo per penetrare l'uovo. Questo fenomeno di attivazione dello sperma nei mammiferi è noto come capacità. Ci vogliono circa 5 o 6 ore per la capacitazione.
Le secrezioni di vescicole seminali, ghiandole prostatiche e ghiandole del bulbo (ghiandole del Cowper) nel seme contengono sostanze nutritive che attivano gli spermatozoi. Le secrezioni di queste ghiandole neutralizzano anche l'acidità della vagina. Il mezzo alcalino rende gli spermatozoi più attivi.
Eventi fisici e chimici di fertilizzazione:
Questi eventi includono i seguenti processi.
(i) Reazione acrosomica:
Dopo l'ovulazione, l'ovocita secondario raggiunge la tuba di Falloppio (ovidotto). Gli spermatozoi capacitati subiscono una reazione acrosomiale e rilasciano varie sostanze chimiche contenute nell'acrosoma. Queste sostanze chimiche sono collettivamente chiamate lisine spermatiche. Importanti lisine spermatiche sono (i) ialuronidasi che agisce sulle sostanze maculate delle cellule follicolari, (ii) enzimi penetranti corona che dissolvono corona radiata e (iii) zona lisina o acrosina che aiuta a digerire la zona pellucida.
La concentrazione di acido pH, Ca ++, Mg ++ e la temperatura sono essenziali per la reazione acrosomiale. Il Ca ++ gioca un ruolo importante nella reazione acrosomiale. In assenza di Ca ++, la fecondazione non si verifica.
A causa della reazione acrosomiale, la membrana plasmatica dello sperma si fonde con la membrana plasmatica dell'ovocita secondario in modo che il contenuto dello spermatozoo entri nell'ovocita. Il legame dello spermatozoo con l'ovocita secondario induce la depolarizzazione della membrana plasmatica dell'ovocita. La depolarizzazione previene la polispermia (ingresso di più di uno spermatozoo nell'ovocita). Assicura la monospermia (ingresso di uno spermatozoo nell'ovocita).
(ii) reazione corticale:
Subito dopo la fusione dello sperma e delle membrane plasmatiche dell'ovocita, l'ovocita secondario mostra una reazione corticale. I granuli corticali sono presenti sotto la membrana plasmatica dell'ovocita secondario.
Questi granuli si fondono con la membrana plasmatica dell'ovocita e rilasciano il loro contenuto compresi gli enzimi corticali tra la membrana plasmatica e la zona pellucida. Questi enzimi induriscono la zona pellucida che impedisce anche l'ingresso di ulteriori spermatozoi (polispermia).
(iii) Immissione sperma:
Nel punto di contatto con gli spermatozoi, l'ovocita secreto forma una proiezione denominata cono di ricevimento o cono di fecondazione che riceve lo sperma. Il centriolo distale dello spermatozoo si divide e forma due centrioli per generare la formazione del fuso mitotico per la divisione cellulare. L'ovocita secondario (uovo) dei mammiferi non ha centrioli propri.
(iv) Karyogamy (Amphimixis):
L'ingresso dello sperma stimola l'ovocita secondario per completare la seconda divisione meiotica sospesa. Questo produce un ovulo maturo aploide e un secondo corpo polare. La testa dello spermatozoo che contiene il nucleo si separa dal pezzo medio e dalla coda e diventa il pronucleo maschile.
Il secondo corpo polare e la coda dello sperma degenerano. Il nucleo dell'ovulo è ora chiamato, il pronucleo femminile. I pronuclei maschili e femminili si muovono uno verso l'altro. Le loro membrane nucleari si disintegrano.
La mescolanza dei cromosomi di uno spermatozoo e di un uovo è nota come cariogamia o anfimassi. L'ovulo fecondato (uovo) è ora chiamato zigote. Lo zigote è una cellula unicellulare diploide che ha 46 cromosomi nell'uomo. Si dice che la madre sia incinta.
(v) Attivazione dell'uovo:
L'ingresso degli spermatozoi stimola il metabolismo nello zigote. Di conseguenza, i tassi di respirazione cellulare e sintesi proteica aumentano notevolmente. Oltre ad attivare l'uovo, un altro ruolo dello sperma è quello di trasportare il DNA nell'uovo.
Importanza della fecondazione:
La fecondazione ha i seguenti significati, (i) Ripristina il numero diploide dei cromosomi, caratteristica della specie cioè, 46 nell'essere umano, (ii) La fecondazione inizia la scissione, (iii) Introduce i centrioli che mancano nell'uovo maturo . (iv) Risultati di fecondazione nella determinazione del sesso nell'embrione, (v) Combina i caratteri di due genitori. Questo introduce variazioni. (vi) La membrana di fertilizzazione sviluppata dopo l'entrata dello sperma impedisce l'ingresso di altri spermatozoi nell'ovulo.
Fertilizin-Antifertilizin Interaction:
FR Lillie propose la teoria della fertilizzazione nel 1914, basata su Sea Urchin (un Echinoderma). Secondo questa teoria l'uovo (l'ovulo) secerne una sostanza chimica chiamata fertizina (composta da glicoproteina = monosaccaridi + amminoacidi) e lo sperma ha sulla sua superficie una sostanza proteica chiamata anti-fertilizzante (composta da amminoacidi acidi).
La fecondazione di un uovo interagisce con l'anti-fertilizzazione di uno spermatozoo della stessa specie. Questa interazione fa aderire gli spermatozoi alla superficie delle uova. L'adesione dello sperma all'uovo della stessa specie attraverso il riconoscimento chimico è nota come agglutinazione.
