Σύντομα

Γονιμοποίηση: η επιστροφή στη διπλοειδή


Για να προκύψει ένα νέο άτομο, οι γαμέτες συγχωνεύονται σε ζευγάρια, ένα αρσενικό και ένα θηλυκό, που παίζουν διαφορετικούς ρόλους στο σχηματισμό των απογόνων. Αυτή η σύντηξη είναι γονιμοποίηση ή γονιμοποίηση.
Και οι δύο φέρουν την ίδια απλοειδή ποσότητα χρωμοσωμάτων, αλλά μόνο θηλυκά γαμέτες έχουν θρεπτικά συστατικά τα οποία τροφοδοτούν το έμβρυο κατά την ανάπτυξή του. Με τη σειρά τους, μόνο οι αρσενικοί γαμέτες είναι κινητοί, υπεύθυνοι για τη συνάντηση που μπορεί να συμβεί εκτός (εξωτερική γονιμοποίηση) ή μέσα στο σώμα του θηλυκού (feεσωτερική θεμελίωση). Εκτός από πολλά αρθροπόδια, ερπετά, πουλιά και θηλαστικά, όλα τα άλλα ζώα έχουν εξωτερική γονιμοποίηση, η οποία συμβαίνει μόνο στο υδάτινο περιβάλλον.

Όταν η γονιμοποίηση είναι εξωτερική, τόσο τα αρσενικά όσο και τα θηλυκά παράγουν μεγάλους γαμέτες για να αντισταθμίσουν την απώλεια που προκαλεί αυτό το περιβάλλον. Πολλοί γαμέτες μεταφέρονται από τα νερά ή χρησιμεύουν ως τρόφιμα για άλλα ζώα. Σε ζώα με εσωτερική γονιμοποίηση, τα θηλυκά παράγουν μόνο ένα ή λίγα γαμέτες κάθε φορά και προστατεύονται εντός του αναπαραγωγικού συστήματος.

Εκτός από την μεμβράνη πλάσματος, το αυγό έχει μια άλλη εξωτερική επικάλυψη, το vitelline μεμβράνη. Όταν ένα σπερματοζωάριο έρχεται σε επαφή με τη μεμβράνη vitelline, η μεμβράνη ακροσωμάτων συγχωνεύεται με τη μεμβράνη σπέρματος (αντίδραση ακροσωμάτων), απελευθερώνοντας τα ένζυμα που υπάρχουν στο ακρόσωμα.
Τα μεγάλα ένζυμα διαλύουν τη μεμβράνη vitelline και προετοιμάζουν το έδαφος για διείσδυση σπερματοζωαρίων. Με τη σύντηξη της μεμβράνης σπέρματος με τη μεμβράνη αυγών, ο σπέρμα πυρήνας διεισδύει στο αυγό. Αυτή τη στιγμή, η μεμβράνη αυγών υφίσταται χημικές και ηλεκτρικές αλλαγές, μετατρέποντας τη μεμβράνη γονιμοποίησης, η οποία εμποδίζει τη διείσδυση άλλων σπερματοζωαρίων.

Μέσα στο ωάριο, ο πυρήνας του σπέρματος, που ονομάζεται τώρα αρσενικός προ-πυρήνας, συγχωνεύεται με τον πυρήνα του αυγού, τον θηλυκό προ-πυρήνα. Κάθε προ-πυρήνας φέρει ένα απλοειδές πλήθος χρωμοσωμάτων, και η σύντηξη έχει ως αποτέλεσμα μια διπλοειδή παρτίδα, το ζυγώτη. Σε αυτό το κύτταρο, τα μισά από τα χρωμοσώματα έχουν πατρική προέλευση και μισή μητρική προέλευση.