Процэс слияния спермотозоида с яйцеклеткой

ответ:Французские ученые разработали микрожидкостное устройство, предназначенное для изучения слияния сперматозоида и яйцеклетки в процессе оплодотворения. С его можно наблюдать происходящее в реальном времени и с высоким разрешением. Отчет о разработке и проведенных наблюдениях подготовлен к презентации на 60 ежегодном слете Биофизического общества в Лос-Анджелесе.

Для проникновения сперматозоида в яйцеклетку необходимо слияние их липидных клеточных мембран. Его обеспечивает взаимодействие закрепленного на гликофосфатидилинозитоле белка Juno на поверхности яйцеклетки и белка Izumo из суперсемейства иммуноглобулинов на сперматозоиде. Тем не менее, как именно это взаимодействие влияет на слияние мембран, известно не было.

Чтобы разобраться в этом механизме, исследователи из Высшей нормальной школы в Париже создали копию мембраны сперматозоида, состоящую из одних липидов. Выяснилось, что состав этой мембраны таков, что она соединяется с типичными липидами клеточной мембраны (в том числе яйцеклетки) с минимальными затратами энергии. При включении в мембрану Izumo исследователи пронаблюдали, как под действием специфичных для сперматозоидов липидов этот белок олигомеризуется при контакте с яйцеклеткой.

На второй стадии эксперимента ученые создали микрожидкостное устройство, которое направляет контакт отдельного сперматозоида с яйцеклеткой в четко заданное место. Этот «ЭКО-чип» представляет собой многослойный кремниевый полимер, закрепленный на предметном стекле. Его камеры, содержащие яйцеклетку и сперматозоиды, соединены отверстием диаметром в 30 миллионных частей метра (0,00003 метра), через которое может проникнуть только одна мужская половая клетка. Это отверстие находится в фокусе конфокального микроскопа, позволяющего наблюдать процесс оплодотворения в реальном времени с высоким разрешением.

С микрожидкостного чипа ученые пронаблюдали характерный тип движения, присущий наиболее «сильным» сперматозоидам, а также выяснили, что слияние мембран половых клеток и проникновение мужского генетического материала внутрь яйцеклетки происходят одновременно. По их словам, это были лишь первые практические испытания устройства, подтверждающие его пригодность для изучения процесса оплодотворения. Более подробную картину взаимодействия мембранных белков и липидов при слиянии клеток, а также последующего ремоделирования мембраны оплодотворенной яйцеклетки ученые рассчитывают получить, комбинируя чип с использованием флуоресцентных антител и других биологических инструментов.

Объяснение:

ответ:Во время полового акта при семяизвержении во влагалище женщины попадает 200-300 млн сперматозоидов. Они к активному движению только в слабощелочной среде. В период овуляции, под влиянием слизи шеечного канала, кислая среда верхней трети влагалища, куда попадает сперма, становится щелочной. Это позволяет сперматозоидам попасть из влагалища в полость матки через шеечный канал. Так для сперматозоидов начинается длинный «марафон», финиша в котором достигнут далеко не все из них. До «дальнего конца» маточных труб доходят самые активные и жизне сперматозоиды.

Свою оплодотворяющую сперматозоиды приобретают только во время продвижения по шеечному каналу, полости матки, маточным трубам. В это время происходят изменения в клеточной мембране сперматозоидов, в результате чего сперматозоиды приобретают к слиянию с яйцеклеткой. Этот процесс подготовки сперматозоидов к оплодотворению носит название капацитации (от анг. capacity — cпособность). Капацитация проходит и в условиях лаборатории, где удаляют семенную плазму и помещают сперматозоиды в специальную среду при температуре 37°С.

Достигнув яйцеклетки, множество сперматозоидов, словно толпа поклонников, окружают яйцеклетку и прикрепляются к ней.

Любопытно, что блестящая оболочка яйцеклетки (ZP) обладает дополнительно активизировать сперматозоиды. В результате внешняя поверхность акросомы сперматозоида разрушается, и из нее выделяется специальный фермент (гиалуроновая кислота). Этот фермент растворяет довольно толстую оболочку яйцеклетки (ZP). В результате мужская гамета получает возможность пройти через блестящую оболочку и добраться до мембраны цитоплазмы яйцеклетки.

Затем происходит собственно оплодотворение: мембрана сперматозоида сливается с мембраной яйцеклетки, и отцовский генетический материал (гаплоидное ядро сперматозоида, содержащее одиночный набор хромосом) проникает в яйцеклетку, которая тоже имеет свой, материнский, гаплоидный набор хромосом. В результате нормального оплодотворения возникает новый организм с диплоидным (парным) набором хромосом (2PN).

После слияния мужского и женского ядра оплодотворенная яйцеклетка называется зиготой (от греч. zygote — «соединенная в пару»).

Объяснение: