Question 1

Was passiert mit Spermienzellen, bevor sie ein Ei befruchten können?

Accepted Answer

Spermien durchlaufen die Kapazitation, ein Reifungsprozess, bei dem sich eibindende Proteine zum Spermienkopf transportieren und die Flagellum-Bewegungen zunehmen. Spermien lokalisieren dann die Eizelle, indem sie chemische Signale wie Progesteron wahrnehmen, das von Cumulus-Zellen freigesetzt wird. Schließlich durchlaufen sie die Akrosomreaktion und stoßen Verdauungsenzyme aus, die es ihnen ermöglichen, durch die Zona pellucida rund um die Eizelle zu graben.

Question 2

Wie verhindert die Zona pellucida, dass mehrere Spermien in die Eizelle eindringen?

Accepted Answer

Nach dem das erste Spermium die Zona pellucida durchdringt und mit der Eizelle verschmilzt, löst die Calcium-Signalübertragung kortikale Granula unter der Membran der Eizelle aus, um Enzyme freizusetzen. Diese Enzyme spalten spermabindende Proteine auf der Oberfläche der Zona pellucida, verhärten sie und blockieren das Eindringen weiterer Spermien. Diese Polyspermie-Blockade stellt sicher, dass nur ein Spermium die Eizelle befruchtet.

Question 3

Welche Rolle spielt die Kalzium-Signalübertragung bei der Aktivierung der Eizelle nach der Befruchtung?

Accepted Answer

Die Verschmelzung von Spermium und Eizelle initiiert Calcium-Ionen-Wellen, die durch das Ei-Zytoplasma pulsieren. Diese Ca2+-Oszillationen aktivieren Kinasen im Ei, die die Meiose wieder aufnehmen, die gestoppt wurde, als das Ei aus dem Eierstock freigesetzt wurde. Die Calcium-Signalübertragung weckt im Wesentlichen das Ei auf, ermöglicht es ihm, die Teilung wieder aufzunehmen und sich auf die embryonale Entwicklung vorzubereiten.

Question 4

Was passiert mit den Chromosomen des Eies während des Abschlusses der Meiose nach der Befruchtung?

Accepted Answer

Nach der Befruchtung, die die Meiose wieder aufnimmt, teilt sich die Eizelle in eine große reife Oozyte, die den größten Teil des Zytoplasmas enthält, und einen kleineren Polkörper, der sich auflöst. Der Kern der reifen Eizelle, genannt Eizellpronukleus, enthält einen Satz nicht verdoppelter Chromosomen. Dieser haploide Kern wird bald mit dem Samenzellpronukleus verschmelzen, um einen diploiden Embryo zu bilden.

Question 5

Wie verbinden sich die Spermium- und Ei-Pronuklei, um einen diploiden Zellkern zu bilden?

Accepted Answer

Wenn der Samenkern in die Eizelle eindringt, löst sich dessen Membran auf und die Chromosomen entfalten sich. Eine neue Kernmembran bildet sich um das gelockerte Samenmaterial und bildet den Samenpronukleus. Das Zentrosom des Samens orientiert sich zwischen beiden Pronuklei und bildet Mikrotubuli, die diese zusammenziehen. Ihre Membranen lösen sich auf, Chromosomen vermischen sich und die Mitose beginnt, wobei das genetische Material beider Elternteile kombiniert wird.

Question 6

Welche Strukturen leiten die Spermien in der Eileiter zur Eizelle?

Accepted Answer

Spermien werden teilweise durch Uteruskontraktionen in die Eileiter getrieben. Sobald sie dort sind, erkennen sie chemische Signale wie Progesteron, das vom Cumuluszellkomplex um die Eizelle freigesetzt wird. Diese chemischen Hinweise leiten die Spermien zur Eizelle und ermöglichen es ihnen, sie für die Befruchtung zu lokalisieren und sich ihr zu nähern.

Question 7

Was passiert, nachdem sich die Spermium- und Ei-Membranen während der Befruchtung verschmelzen?

Accepted Answer

Sobald die Membranen von Spermium und Eizelle verschmelzen, setzt das Spermium seinen Inhalt – einschließlich seines Zellkerns und Zentrosoms – im Zytoplasma des Eies frei. Die Zona pellucida verhärtet sich und blockiert das Eindringen weiterer Spermien. Die diploide Struktur enthält nun genetisches Material beider Elternteile und wird Embryogenese Spaltung und Blastulation durchlaufen, um schließlich ein neues Individuum zu erzeugen.

Befruchtung

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