Η διαδικασία και τα εμπόδια

Για να γονιμοποιήσει ένα ωάριο, το σπερματοζωάριο πρέπει να περάσει τρία κυρίως εμπόδια: τα κοκκιώδη κύτταρα, τη διαφανή ζώνη, την κυτταροπλασματική μεμβράνη του ωαρίου.

Κοκκιώδη κύτταρα

Τα κοκκιώδη κύτταρα είναι διεσπαρμένα μέσα σε ένα βλεννοπολυσακχαριτικό πήκτωμα, το οποίο διασπάται από το ένζυμο υαλουρονιδάση. Κατά τη διάρκεια της διέλευσής τους δια μέσου των στοιβάδων των κοκκιωδών κυττάρων τα σπερματοζωάρια υπερενεργοποιούνται: η ουρά αρχίζει να κινείται σε τρεις, αντί σε δύο διαστάσεις.

Η διαφανής ζώνη

Η διαφανής ζώνη έχει πάχος 15-20 μm και περιέχει, μεταξύ άλλων, τις γλυκοπρωτεΐνες ΖΡ1, ΖΡ2, ΖΡ3, που αποτελούν ειδικούς υποδοχείς της κεφαλής των σπερματοζωαρίων. Η φυσιολογική μορφολογία της κεφαλής έχει καίρια σημασία: τα σπερματοζωάρια που φέρουν ατυπίες της κεφαλής δεν μπορούν να προσδεθούν επαρκώς με τη διαφανή ζώνη. Η ακροσωματική αντίδραση αρχίζει μετά την πρόσδεση με τη διαφανή ζώνη. Η διάρκειά της υπολογίζεται σε 10-15 λεπτά μετά την επαφή του σπερματοζωαρίου με τη διαφανή ζώνη. Τα πρωτεολυτικά ένζυμα που απελευθερώνονται από το ακρόσωμα διαβρώνουν τοπικά τη διαφανή ζώνη και έτσι το σπερματοζωάριο είναι δυνατόν να διέλθει δια μέσου αυτής, με τις αυξημένες κινήσεις της ουράς που έχει προηγουμένως υπερενεργοποιηθεί. Μετά την πλήρη διάτρηση της διαφανούς ζώνης το σπερματοζωάριο βρίσκεται στο περιλεκιθικό διάστημα, όπου συναντά το τελευταίο εμπόδιο: την κυτταροπλασματική μεμβράνη του ωαρίου. Αυτή η μεμβράνη καλύπτεται από μικρολάχνες. Πριν την προσκόλληση οι υποδοχείς στην κεφαλή του σπερματοζωαρίου πρέπει να έλθουν σε επαφή με τους συμπληρωματικούς υποδοχείς της κυτταροπλασματικής μεμβράνης του ωαρίου.

Σχηματική παράσταση των μεταβολών του σπερματοζωαρίου κατά τη γονιμοποίηση.

Σχηματική παράσταση των μεταβολών του σπερματοζωαρίου κατά τη γονιμοποίηση.
Α. Άθικτο σπερματοζωάριο. Η κεφαλή καθίσταται επίπεδη.
Β. Η ακροσωματική αντίδραση. Η εξωτερική μεμβράνη του ακροσώματος έχει σχηματισμούς σαν κυστίδια, τα οποία απορρίπτονται.
Γ. Μετά την ακροσωματική αντίδραση η ακροσωματική καλύπτρα εξαφανίζεται, εκτός από την περιοχή του ισημερινού.

Διαδικασία γονιμοποίησης: Τα βέλη δείχνουν την ακολουθία. Πρόσδεση του  σπερματοζωαρίου στη διαφανή ζώνη, ακολουθεί η ακροσωματική αντίδραση και διείσδυση στη ζώνη. Το σπερματοζωάριο συντήκεται με την κυτταροπλασματική μεμβράνη του ωαρίου και προκαλεί τη φλοιώδη αντίδραση (κίτρινη περιοχή).

Διαδικασία γονιμοποίησης: Τα βέλη δείχνουν την ακολουθία. Πρόσδεση του σπερματοζωαρίου στη διαφανή ζώνη, ακολουθεί η ακροσωματική αντίδραση και διείσδυση στη ζώνη. Το σπερματοζωάριο συντήκεται με την κυτταροπλασματική μεμβράνη του ωαρίου και προκαλεί τη φλοιώδη αντίδραση (κίτρινη περιοχή).