受精作用的过程

在受精作用进行时，通常是精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面。紧接着，在卵细胞细胞膜的外面出现一层特殊的膜，以阻止其他精子再进入。精子的头部进入卵细胞后不久，里面的细胞核就与卵细胞的细胞核相遇，使彼此的染色体会合在一起。

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。在哺乳动物、鸟类、爬行动物中，受精作用发生在雌性动物的生殖系统内，而在两栖类、鱼类、无脊椎动物中，受精作用发生在体外。

植物是怎样生长的

成熟的花粉粒内含有一个生殖核和一个营养核，经过传粉后落到柱头上，开始萌发。

生出一个细长的花粉管，沿花柱进入子房，花粉内的营养核和生殖核及其周围的细胞质（又称生殖细胞）都移入花粉管中，生殖细胞在花粉管内分裂成两个精子，营养核逐渐消失，花粉管进入子房后，一般通过珠孔进入珠心，最后插入胚囊，此时花粉管先破裂，两个精子进入胚囊，一个精子和卵细胞结合成为合子，将来发育成种子的胚，另一个精子和极细胞结合将来发育成种子的胚乳。两个精子分别与卵细胞和极核细胞结合的现象，称为双受精，双受精是被子植物所特有的现象。在受精作用过程中，助细胞和反足细胞均破坏消失。花经过传粉受精后，子房发育成果实，胚珠发育成种子。

植物通过受精作用进行有性繁殖，能使下一代兼有双亲的遗传性，从而提高了生活力和对环境的适应性。在双受精后，发育成熟的胚为幼小植物的皱型，胚乳是胚在形成和发育时的养料，它们均有结合双亲的遗传性，这就更加提高了下一代的生活力和对环境的适应性。

受精作用的两个反应

受精过程

受精后6~7日晚期胚泡透明带消失后逐渐埋入并被子宫内膜覆盖的过程，称受精卵着床。需要经历三个过程：1.定位；2.黏附；3.穿透。着床后迅速发生蜕变。

动物的精子不像低等植物如苔藓植物的精子有明显的趋化性，而是靠自身主动运动或依靠生殖道上皮细胞的纤毛运动抵达卵子附近。人类受精时间：排卵后24小时内。受精地点：输卵管壶腹部。

精子获能

已知许多哺乳动物精子经过雌性生殖道或穿越卵丘时，包裹精子的外源蛋白质被清除，精子质膜的理化和生物学特性发生变化，使精子获能而参与受精过程。

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。顶体反应有助于精子进一步穿越卵膜。在海胆卵上，激起精子顶体反应的是卵周胶膜中的某种多糖物质。绝大部分卵的外周都有卵膜，各种卵膜厚度不一，主要组分是粘蛋白或粘多糖；只有少数是裸卵，如腔肠动物的卵。

顶体反应

精子穿越卵膜时，出现先粘着后结合的过程。前者为疏松附着，不受外界温度干扰，无种的专一性，粘着期间，顶体内膜上的原顶体蛋白转化为顶体蛋白，顶体蛋白有加速精子穿越卵膜的作用；后者是牢固的结合，能被低温干扰，具有种的专一性。在海胆精子质膜上已分离到一种能与卵膜糖蛋白专一结合的蛋白质，称作结合蛋白，分子量约30000。

卵子的运行

在排卵时处于第二次成熟分裂中期的次级卵母细胞连同周围的透明带和放射冠，由于输卵管上皮细胞纤毛的摆动和肌层的收缩，迅速通过腹腔进入输卵管壶腹部。如果卵细胞未能与精子相遇，一般在12—24小时内开始变性死亡。

卵子的激活

精子一旦与卵子接触，卵子本身也发生一系列的激活变化。在哺乳动物卵上，则表现为皮层反应，卵质膜反应和透明带反应，从而起到阻断多精受精和激发卵进一步发育的作用。皮层反应发生在精卵细胞融合之际，自融合点开始，皮质颗粒破裂，其内含物外排，由此波及整个卵子的皮层。卵质膜反应是卵质与皮质颗粒包膜的重组过程。透明带反应为皮质颗粒外排物与透明带一起形成受精膜的过程，卵膜与质膜分离，透明带中精子受体消失，透明带硬化。

受精作用

只有发生顶体反应的精子才能与卵融合。在顶体酶的作用下，精子穿过放射冠，并与透明带上精子受体糖蛋白分子ZP3相作用，使精子释放顶体酶，穿过透明带进入卵周隙。受精开始时，人精子头侧面赤道部的包膜与卵细胞膜接触，随即精子的细胞核和细胞质进入卵内。精子进入卵子后，卵子浅层细胞质内的皮质颗粒立即释放其内容物到膜周围间隙中，引起了透明带中ZP3糖蛋白分子变化，使透明带失去接受精子穿越的功能。与此同时，随着皮质颗粒的膜与卵细胞融合，使细胞表面负电荷随之增多，从而制止精子质膜与卵膜的融合，称之为皮质反应（cortical reaction）。透明带结构发生变化，称为透明带反应（zona reaction）。此时，透明带对精子的结合能力降低，防止了多精受精（polyspermy）的发生，保证了人类单精受精（monospermy）的生物学特性。

皮质颗粒的内容物（一种胰酶样蛋白酶）除能破坏或灭活透明带上与精子结合的受体，还能使透明带中肽链间的交联增加，对顶体蛋白酶的敏感性减弱，制止精子穿透。通常情况下，虽然有数个精子穿越透明带，但只有一个精子进入卵细胞内，使之受精。在异常情况下，可以有两个精子参与受精，即双精受精。两个精子同时进入卵子形成三倍体细胞的胚胎，此种胚胎均流产或出生后很快死亡。精子入卵后，卵子迅速完成第二次成熟分裂，此时的精子和卵的细胞核分别称为雄原核和雌原核。两个原核逐渐靠拢，核膜消失，染色体融合，形成二倍体的受精卵。

精卵融合

精卵细胞融合时首先可以看到卵子表面的微绒毛包围精子，可能起定向作用；随即卵质膜与精子顶体后区的质膜融合。许多动物的精子头部进入卵子细胞质后即旋转180°，精子的中段与头部一起转动，以致中心粒朝向卵中央。接着雄性原核逐渐形成，与此同时中心粒四周产生星光，雄性原核连同星光一起迁向雌性原核。精子中段和尾部不久退化和被吸收。卵子细胞核在完成两次成熟分裂之后，形成雌性原核。雌、雄两原核相遇，或融合，即两核膜融合成一个；或联合，两核并列，核膜消失，仅染色体组合在一起，以建立合子染色体组，受精至此完成。

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