Dom · Mreže · Kada se dvije gamete spoje, ona se formira. Trenutak fuzije gameta (formiranje genoma). Karakteristike muških reproduktivnih ćelija

Kada se dvije gamete spoje, ona se formira. Trenutak fuzije gameta (formiranje genoma). Karakteristike muških reproduktivnih ćelija

Iz našeg članka saznat ćete što je gameta. Ovo je posebna ćelija čije su funkcije strogo specijalizirane. Šta su oni? Hajde da to shvatimo zajedno.

Šta je gameta: definicija

U prijevodu s grčkog, ovaj izraz znači "žena" ili "muž". Ovo definiše njegovo značenje što je preciznije moguće. Polna ćelija je polna ćelija. U prirodi postoje dvije njegove varijante - muška i ženska.

U svakom slučaju, gamete nastaju kao rezultat diobe primarnih zametnih stanica. Istovremeno, njihov diploidni skup hromozoma je očuvan. To uzrokuje povećanje njihovog broja. Proces formiranja muških i ženskih gameta ima svoje značajne razlike. Tako se iz jednog primarnog spermatozoida formiraju četiri punopravne ćelije, sposobne za oplodnju. U ženskim polnim ćelijama samo jedno jaje stječe ovu sposobnost.

Struktura jajeta

Šta je ženska gameta? To je uvijek stacionarna ćelija koja sadrži dovoljne količine nutrijenata neophodnih za razvoj budućeg organizma. Ima okrugli ili sferni oblik. Jaje je pouzdano zaštićeno s nekoliko membrana: vitelnom, prozirnom i vanjskom. Njegova citoplazma je pravo skladište inkluzija žumanca.

Karakteristike muških reproduktivnih ćelija

Hajde sada da shvatimo šta je muška gameta. Spermatozoidi su uvijek mnogo manje veličine u odnosu na jajne ćelije. To je zbog činjenice da muške gamete sadrže samo genetske informacije. Zašto su uskraćeni za hranljive materije? Činjenica je da je osnova budućeg organizma upravo jaje koje ih ima u dovoljnoj količini.

Gamete biljaka i životinja: sličnosti i razlike

Muške gamete životinja su pokretne. Sperma se sastoji od tri dijela: glave, vrata i repa. Prvi od njih sadrži jezgro. Njegov hromozomski set je haploidni ili pojedinačni. Ova strukturna karakteristika je tipična za sve zametne ćelije. Glava spermatozoida takođe sadrži akrozom ili apikalno tijelo. proizvodi poseban enzim koji je sposoban otopiti zaštitne membrane jajeta. Vrat sadrži centriole i mitohondrije. Oni proizvode energiju potrebnu za pomicanje repa.

Muške biljne gamete nazivaju se spermatozoidi. U višim sjemenskim predstavnicima ovog kraljevstva nalaze se u prašnicima prašnika. Kreću se uz pomoć vjetra, insekata ili ljudi. Proces njihovog prenošenja na stigmu tučka naziva se oprašivanje.

Šta je biljna gameta i gdje se nalazi? Ako govorimo o jajetu, onda je, baš kao i kod biljaka, stacionarna ćelija ovalnog oblika. Nalazi se u donjem proširenom dijelu tučka cvijeća. Da bi došlo do fuzije gameta, dva spermatozoida kreću se prema ženskoj gameti kako zametna cijev raste. Kao rezultat njihove oplodnje, formira se sjeme.

U biljkama viših spora, polne ćelije sazrijevaju u specijalizovanim organima - gametangiji. Ovi organizmi imaju jasnu izmjenu generacija u svom životnom ciklusu.

Razmotrimo ovaj proces koristeći mahovine kao primjer. Njegova seksualna generacija predstavljena je zelenom „prostirkom“. Sastoji se od pojedinačnih lisnatih biljaka. Na njima se formiraju gametofiti u kojima sazrijevaju polne ćelije. Kao rezultat procesa oplodnje, koji zahtijeva vodu, raste aseksualna generacija - sporofit. Izgleda kao kutija na suvoj stabljici. U njemu sazrevaju ćelije aseksualne reprodukcije koje se nazivaju spore. Oni ulaze u tlo i ponovo stvaraju gametofit. Tako se faze životnog ciklusa međusobno zamjenjuju.

Rezultat oplodnje

Oplođeno jaje se naziva zigota. Njen hromozomski set je već diploidni, ili dvostruki. Kod životinja oplodnja može biti vanjska ili unutrašnja. U prvom slučaju javlja se izvan ženskog tijela. Ova metoda je tipična za ribe i vodozemce. Uz pomoć mužjaka unosi spermu u žensko tijelo. Tu se dešava i razvoj fetusa, pa je ova metoda progresivnija.

Kod biljaka se najsloženiji proces fuzije gameta opaža kod cvjetnica. Naziva se dvostrukim jer su ženska gameta i središnja zametna stanica povezane sa spermom. Kao rezultat, formira se embrion, rezervni nutrijent koji se zove endosperm i kora. I sve zajedno - sjeme.

Zigota počinje da se fragmentira. U tom slučaju se formira embrij. U početku se sastoji od jednog sloja. Zove se blastula. Zatim počinje polaganje tkiva i budućih organa. Tokom ovog perioda naziva se gastrula. Formiranje embriona nastavlja se polaganjem tri zametna sloja iz kojih se razvijaju određeni organi i njihovi sistemi.

Dakle, u našem članku smo pogledali šta su gameta i zigota. Ove strukture su nosioci nasljednih informacija i stvaraju novi organizam.

Jedan od zajedničkih stavova u okviru prirodnonaučnog pristupa koji razmatramo je da ljudski život počinje od trenutka začeća. Pristalice ovog stava smatraju da je formiranje jedinstvenog i neponovljivog genetskog materijala (genoma) jedina kvalitativna transformacija tokom formiranja embrija. Uticaj ćelijskog mikrookruženja je uslov za njegovu realizaciju, i nije bitan sam po sebi, već samo kao podloga namenjena realizaciji genetskog programa.

“Univerzalna deklaracija o ljudskom genomu i ljudskim pravima” (UNESCO 1997), jedan od glavnih dokumenata međunarodnog prava koji reguliše genetička istraživanja, navodi da “tjelesnost čini bitnu komponentu stvarnosti ljudskog postojanja i da se genetski kod smatra kao glavna dubinska struktura tjelesnosti"

Razlika u genetskom materijalu je primarna kada govorimo o razlici u svojstvima tijela majke i embrija (ili fetusa).

Nedavni eksperimenti u kloniranju sisara korištenjem nuklearnog transfera pokazali su da skup gena jedne somatske stanice sadrži sve potrebne upute da ova stanica uđe u punu diobu cijepanja i naknadnu diferencijaciju.



“Sa stanovišta moderne biologije (genetike i embriologije), život osobe kao biološke individue počinje od trenutka spajanja jezgara muške i ženske zametne stanice i formiranja jednog jezgra koje sadrži jedinstveni genetski materijal. .”

Sa stanovišta genetičara i mikrobiologa, postoje svi razlozi da se vjeruje da je od trenutka začeća embrij u bilo kojoj fazi razvoja pojedinačni organizam, bez obzira da li ga predstavlja jedna (zigota) stanica ili grupa. ćelija.

II. Humanitarni, etički i filozofski pristup.

Osim genetičara, doktora, biologa i drugih predstavnika prirodnih nauka, o problemu statusa embrija aktivno raspravljaju humanisti - etičari, pravnici, pa čak i političari. Debata aktivno koristi ne samo nove koncepte, već i takvu tehniku ​​kao što je modeliranje rješenja datog problema u jednom ili drugom utjecajnom filozofskom sistemu prošlosti (na primjer, u psihoanalizi ili marksizmu), iako je pitanje kriterija za u njima se nije direktno govorilo o početku ljudskog života. Pozicije koje predstavljaju humanitarno znanje koje učestvuje u raspravi o problemu statusa embrija su: 1) gradualizam, 2) sociologizam, 3) psihoanalitički pristup, 4) moralno-intencionalni pristup, 5) filozofsko-antropološki pristup i 6) teološki pristup. pristup.

Postupnost.

Iako stav postupnosti zastupaju ne samo humanisti, već i prirodoslovci, njihovo rezoniranje pripisujemo humanitarnom pristupu, budući da je glavni princip koji formira ovu poziciju tipično filozofski sud o kontinuitetu kretanja kao načinu postojanja. .

Gradualizam je pozicija koja afirmiše postepenu animaciju embrija i njegovo sticanje ljudskih, ličnih svojstava. Pristalice ovih stavova pozivaju se na sljedeće argumente. Prvi je fenomen prirodnog trošenja. Više od polovine embriona koji su začeti prirodnim putem ne mogu da ojačaju u zidu materice i napuste majčino telo (a da se to ni ne primeti). Ali može se prigovoriti da postoji udio spontanih pobačaja u kasnijim fazama trudnoće, kao i postotak smrtnosti novorođenčadi i djece od bolesti i nesreća.

Drugi argument u prilog ovoj poziciji je fenomen totipotencije.

Pozivajući se na najnovije podatke iz evolucijske embriologije, neki znanstvenici, na primjer Thomas Shannon i Allan Walter, smatraju da je sasvim moguće napraviti razliku između pojmova "pre-embrija" i samog embrija. Prema njihovom mišljenju, "preembrion" se sastoji od nakupine pretežno nediferenciranih ćelija (blastomera), od kojih svaka ima totipotentnost, odnosno svaki blastomer je obdaren istim genetskim informacijama kao i cijela njihova populacija. To znači da od faze zigote do formiranja primitivnog niza, svaka ćelija morule ima inherentnu sposobnost da se razvije u potpunu ljudsku individuu. Ali ova sposobnost je potencijalna, jer embrion i dalje mora da primi dodatne genetske informacije od majke nakon implantacije kako bi stekao „individualnost“ i razvio se u pravi embrion. To se dokazuje činjenicom da se "pre-embrion" može razdvojiti, ili podijeliti na dvije genetski identične jedinice, što dovodi do identičnih blizanaca; u rijetkim slučajevima, moguće je da se mogu rekombinovati i formirati jednu jedinku. Sposobnost razdvajanja i ponovnog ujedinjenja opstaje, kako misle Shannon i Walter, sve do gastrulacije, kada počinje diferencijacija stanica i nestaje totipotencija. Drugim riječima, zigot ne može postati ljudski embrion prije nego što dobije genetske informacije od majčinog tijela. U suprotnom, može se razviti u potencijalno kancerogenu „cistu“ placentnog tkiva.

Stoga je, smatraju navedeni autori, nezakonito govoriti o postojanju embrija prije implantacije. U prve dvije sedmice, kada se odvija proces začeća, embrion mora biti kvalificiran kao “pre-embrion”, koji još nema biološke preduslove za “ontološku individualnost” i posebno “ličnost”. Ovo vjerovanje, u kombinaciji s fenomenom "iscrpljenosti", navodi Shannon i Waltera do zaključka da "pre-embrion" nema nematerijalnu "inteligentnu" dušu. Stoga zagovaraju teoriju „posredovane“, a ne „direktne animacije“, jer „animacija“ ne nastaje prije „odvajanja“, implantacije i preuređenja ćelijske strukture neophodne za nastanak embrija.

Nemoguće je ne uzeti u obzir argumente francuskog genetičara dr. Jeromea Lejeunea, koji pobija tvrdnju da su blastomeri nediferencirani. Svoje stavove (svoj stav) detaljno je prikazao u knjizi „Banka koncentracije. Kada počinje ljudski život? Ako je J. Lejeune u pravu, onda je ćelijska diferencijacija "zapisana" ili "programirana" u embrionu od samog njegovog nastanka. Tokom primarne diobe, genetske informacije se reproduciraju, prenose iz prve ćelije u drugu. Lejeune uvodi hipotetički troćelijski nivo diobe i tvrdi da se na tom nivou događa individuacija. Činjenica da je ova individualizacija povezana upravo sa nivoom od tri ili četiri ćelije potvrđuje nemogućnost stvaranja himere (stvorenja nastalog iz mešavine genetski heterogenog materijala - na primer, takve anomalije kao što je „ovčja koza” ) na sljedećim nivoima fragmentacije. Kako ćelije nastavljaju da se dijele, određene informacije se „isključuju“ i dolazi do još dublje diferencijacije. To znači da ćelijska diferencijacija ne počinje implantacijom i „odvajanjem“ na kraju dvonedeljnog perioda, već jednoćelijskom zigotom, kada jedinstvena „primarna formula“ određuje i usmerava dalji proces, koji se u normalnim uslovima završava. sa rođenjem deteta. Zato je kvalifikacija "preembriona" kao "nediferencirane mase ćelija", prema Lejeuneu, elementarna zabluda. Diferencijacija, koja omogućava individualnu egzistenciju, javlja se na kraju oplodnje. Shodno tome, oplodnja i začeće moraju biti predstavljeni kao povezani procesi.

I iz ovoga proizilazi da sam termin „preembrion” treba odbaciti kao netačan. Ako su oplodnja i začeće granični (susedni), onda nema razlike između “genetske” i “evolucione” individualnosti. U normalnim uslovima, oplodnja označava početak kontinuiranog i dugog procesa postepene "individuacije", koji se odvija kao diferencijacija i specijalizacija, počevši od dvo- ili troćelijske faze embrionalnog razvoja. Početak ljudskog života stoga se ne povezuje sa „razdvajanjem“ i ne sa formiranjem primitivne crte (uprkos njenoj važnosti za razvoj embrija). Ljudski život počinje oplodnjom, kada “šifra” ili “program” “upisan” u zigotu počinje u potpunosti određivati ​​diobu stanica i razmjenu genetskih informacija.

U normalnim uslovima ljudski razvoj se javlja kao neprekidan niz promena: formiranje zigota, implantacija, formiranje nervnog sistema, rođenje. I pored samog početka, nema drugog trenutka u ovom pokretu za koji bi se moglo reći da „ljudski život počinje ovdje i sada“.

Čitav period embriogeneze, kao i sav ljudski život uopšte, neprekidan je proces razvoja; svaki naredni period je nastavak prethodnog. I samo jedan trenutak se suštinski razlikuje od svih ostalih - ovo je trenutak početka. U procesu razvoja ljudskog života, tako temeljni trenutak može se smatrati momentom oplodnje, kada ljudsko tijelo već prima sve potrebne informacije.

Ova pozicija se zasniva na biološki i racionalno dokazivoj tvrdnji da je embrion ili fetus ljudska jedinka, potpuno obdarena ljudskim dostojanstvom i koja posjeduje puno pravo na život – pravo koje je priznato svakom ljudskom biću. Činjenica da se rast i razvoj ove individue još nije u potpunosti ostvario omogućava da se govori o potencijalnom razvoju, ali ne i o potencijalnoj ličnosti ili mogućoj „humanizaciji“: embrion, kao i fetus, već ima individualnost koja, ako data prilika za život prolazi kroz čitav razvojni put svojstven ljudskoj ličnosti.

Polemiku po ovom pitanju vode i predstavnici katoličke i pravoslavne crkve. Katolička gledišta su bliska postepenosti, shvaćajući proces dušenja kao „ulivanje nematerijalne racionalne duše u tijelo“. Pravoslavna antropologija prepoznaje embrion u bilo kojoj fazi razvoja kao nosioca ljudskog dostojanstva i svetog dara života. Za istočne oce (kao i za biblijsku tradiciju), duša čini jezgro ličnosti (Post 1,26–27; 2,7). U strogom smislu, treba reći „ja sam duša“, a ne „ja imam dušu“. Čini se, dakle, da korijen dugogodišnje rasprave o „odloženoj“ i „neposrednoj animaciji“ leži u manjkavoj antropologiji, koja „animira“ materijalno tijelo racionalnom dušom, stvorenom odvojeno i „utopljenom“ u njega u oplodnje, implantacije ili u drugoj fazi razvoja.

U zaključku, ističemo stav Katedre za biomedicinsku etiku Ruskog državnog medicinskog univerziteta. Ne poričemo činjenicu da se ljudsko biće postepeno razvija u maternici. Na kraju krajeva, odrasla osoba stječe punoću svoje ličnosti tokom cijelog života. Međutim, početak ljudskog života vezujemo za trenutak oplodnje, kada se formira jedinstveno, individualno biće, u koje je već ugrađen sav potencijal razvoja, a zatim se, u procesu razvoja, taj potencijal ostvaruje u zavisnosti i direktnu vezu sa uslovima u kojima se nalazi.

Javlja se kada se geni oca i majke rekombinuju (miješaju). To je vrsta nasljedne varijabilnosti, ali nije u potpunosti naslijeđena.


Izvori:

  • Ukrštanje tokom mejoze (homologni hromozomi se približavaju i menjaju sekcije).
  • Nezavisna divergencija hromozoma tokom mejoze (svaki par homolognih hromozoma divergira nezavisno od drugih parova).
  • Slučajna fuzija gameta tokom oplodnje.

Primjeri

Cvijet noćne ljepote ima gen za crvene latice A i gen za bijele latice A. Organizam Aa ima ružičaste latice. Dakle, noćna lepotica nema gen za roze boju, ružičasta boja nastaje kombinacijom (kombinacijom) crvenog i belog gena.


Osoba ima nasljednu bolest anemiju srpastih stanica. AA je norma, aa je smrt, Aa je SKA. Kod ISS osoba ne podnosi povećanu fizičku aktivnost, a ne boluje ni od malarije, tj. Uzročnik malarije, Plasmodium falciparum, ne može se hraniti pogrešnim hemoglobinom. Ova karakteristika je korisna u ekvatorijalnoj zoni; Za to ne postoji gen, on nastaje kombinacijom gena A i a.

Proces fuzije gameta, tj. Sama gnojidba je podijeljena u tri uzastopne faze:

1) udaljena interakcija gameta i njihovo približavanje;

2) kontaktna interakcija gameta i aktivacija jajeta;

3) ulazak sperme u jajnu stanicu i naknadno spajanje gameta - singamija.

Prva faza (udaljena interakcija gameta) osigurava se kemotaksijom - djelovanjem skupa specifičnih faktora koji povećavaju vjerojatnost kontakta zametnih stanica. Izvode se na određenoj udaljenosti, sve dok gamete ne dođu u kontakt jedna s drugom. Oni su usmjereni na povećanje vjerovatnoće susreta sperme i jajne ćelije. Udaljene interakcije su karakteristične za vodene organizme sa vanjskom oplodnjom. U ovom slučaju životinje se suočavaju sa sljedećim problemima:

* obavljanje susreta spermatozoida i jajnih ćelija pri njihovoj niskoj koncentraciji u okolini;

* sprečavanje oplodnje jajnih ćelija spermom druge vrste.

U toku evolucije, shodno tome, razvijena su dva mehanizma za rješavanje zadataka: specifično privlačenje spermatozoida i aktivacija specifična za vrstu.

Specifična privlačnost sperme dokazana je za mnoge životinje: koelenterate, mekušce, bodljokože i primarne hordate. To je vrsta kemotaksije - i kretanja duž gradijenta koncentracije supstance. 80-ih godina XX je uspio identificirati dvije vrste specifične atraktantne spermatozoide morskih ježeva - sperakt i rezakt. Supstance su klasifikovane kao peptidi i sadrže 10 odnosno 14 aminokiselinskih ostataka. Gamoni, hemijske supstance koje proizvode zametne ćelije, igraju važnu ulogu u ovoj hemotaksiji. Jaje je sposobno proizvoditi tzv. gynogamons ili fertilisins, a spermatozoid je androgomogan. Gynogamon I je niskomolekularna neproteinska supstanca koja aktivira kretanje spermatozoida, povećavajući vjerovatnoću da oni sretnu jaje. Gynogamon II je proteinska supstanca (glikoprotein) koja uzrokuje da se sperma vezuje u interakciji sa svojim komplementarnim androgomonom II, ugrađenim u površinsku membranu sperme. Androgomon I potiskuje pokretljivost spermatozoida. Androgomon II ukapljuje želatinoznu supstancu i otapa ljusku jajeta, pa se često poistovećuje sa hijaluronidazom. Utvrđeno je da jajašca luče peptide koji pomažu privlačenju spermatozoida. Neposredno nakon ejakulacije, spermatozoidi ne mogu prodrijeti u jajnu stanicu sve dok ne dođe do kapacitacije – sperme stjecanja sposobnosti oplodnje. Kapacitacija se javlja u periodu od približno sedam sati pod uticajem sekreta iz ženskog genitalnog trakta. Tokom procesa kapacitacije, glikoproteini i proteini sjemene plazme uklanjaju se iz plazma membrane spermatozoida u akrozomskoj regiji, što pospješuje akrosomalnu reakciju. U mehanizmu kapacitacije veliki značaj ima delovanje hormona, prvenstveno progesterona (hormon žutog tela), koji aktivira lučenje žlezdanih ćelija jajovoda. Tokom kapacitacije, holesterol u citolemi sperme se vezuje za albumin u ženskom genitalnom traktu i biohemijski receptori zametnih ćelija su izloženi.

Do oplodnje dolazi u ampularnom dijelu jajovoda. Oplodnji prethodi inseminacija – udaljena interakcija i zbližavanje gameta zbog kemotakse.

Druga faza oplodnje je kontaktna interakcija, tokom koje spermatozoidi rotiraju jaje. Brojni spermatozoidi prilaze jajnoj stanici i dolaze u dodir s njenom membranom. Jaje počinje da izvodi rotacijske pokrete oko svoje ose brzinom od ~4 obrtaja u minuti. Ovi pokreti su uzrokovani lupanjem flagele sperme, koje traju oko ~12 sati.

Tokom kontaktne interakcije između muških i ženskih zametnih ćelija, u spermi se javlja akrosomalna reakcija. Sastoji se od spajanja vanjske membrane akrozoma s prednje dvije trećine površine plazmaleme spermatozoida. Membrane tada pucaju na području ušća i akrosomalni enzimi se oslobađaju u mediju. Pokretanje druge faze oplodnje odvija se pod uticajem sulfatiranih polisaharida zone pellucida (transparentne) zone. Oni uzrokuju ulazak jona kalcijuma i natrijuma u glavu sperme, njihovu zamjenu jonima kalija i vodika i pucanje membrane akrozoma. Vezanje spermatozoida za jajnu stanicu događa se pod utjecajem grupe ugljikohidrata glikoproteinske frakcije prozirne zone jajeta. Receptori sperme za zonu pellucida su enzim glikoziltransferaze. Ovaj enzim, koji se nalazi na površini akrozoma glave sperme, "prepoznaje" šećer N-acetilglukozamin, receptor ženske reproduktivne ćelije. Plazma membrane na mjestu kontakta zametnih stanica se spajaju i dolazi do plazmogamije - spajanja citoplazme obje gamete.

Spermatozoidi, u kontaktu sa jajetom, mogu vezati desetine hiljada molekula Zp3 glikoproteina. U ovom slučaju se bilježi pokretanje akrosomalne reakcije. Akrosomalnu reakciju karakterizira povećanje permeabilnosti plazmaleme sperme za jone Ca2+ i njena depolarizacija. Ovo potiče fuziju plazmaleme sa prednjom membranom akrozoma.

Enzimi uništavaju zonu pellucida, spermatozoid prolazi kroz jaz i ulazi u perivitelinski prostor, koji se nalazi između zone pellucida i plazmaleme jajne ćelije. Nakon nekoliko sekundi mijenjaju se svojstva plazmaleme jajeta i počinje kortikalna reakcija, a nakon još nekoliko minuta dolazi do zonalne reakcije tokom koje se mijenjaju svojstva zona pellucida.

Oplodnju olakšavaju stotine drugih spermatozoida koji učestvuju u oplodnji. Enzimi izlučeni iz akrosoma - spermolizini (tripsin, hijaluronidaza) uništavaju koronu radijatu i razgrađuju glikozaminoglikane providne zone jajeta. Odvojene folikularne ćelije se spajaju u konglomerat, koji se, prateći jaje, kreće duž jajovoda zbog treperenja cilija epitelnih ćelija sluznice jajovoda.

Treća faza oplodnje je singamija. Glava i srednji dio repa prodiru u ovoplazmu. Nakon što spermatozoid uđe u oocit na periferiji ovoplazme, dolazi do njegovog zbijanja (zonalna reakcija) i formira se oplođajna membrana.Kortikalna reakcija je spajanje plazmaleme jajne stanice sa membranama kortikalnih granula. Kao rezultat, sadržaj iz granula ulazi u perivitelinski prostor i djeluje na molekule glikoproteina zone pellucida. Kao rezultat ove zonske reakcije, molekuli Zp3 se modificiraju i gube sposobnost da budu receptori za spermu. Formira se oplodna membrana debljine ~50 nm koja sprečava polispermiju, odnosno prodiranje drugih spermatozoida. Mehanizam kortikalne reakcije uključuje dotok jona natrijuma kroz područje spermatozoida ugrađeno u površinu jajne stanice nakon završetka akrosomalne reakcije. Kao rezultat toga, negativni membranski potencijal ćelije postaje slabo pozitivan. Priliv natrijevih iona uzrokuje oslobađanje iona kalcija iz intracelularnih zaliha i povećanje njegovog sadržaja u hijaloplazmi jajeta. Nakon toga počinje egzocitoza kortikalnih granula. Proteolitički enzimi koji se oslobađaju iz njih prekidaju veze između zone pellucida i plazmaleme jajeta, kao i između sperme i zone pellucida. Osim toga, oslobađa se glikoprotein koji veže vodu i privlači je u prostor između plazmaleme i zone pellucida. Kao rezultat, formira se perivitelinski prostor. Konačno, identificira se faktor koji pospješuje stvrdnjavanje zone pellucidum i stvaranje opne za oplodnju iz nje.

Zahvaljujući mehanizmima za sprečavanje polispermije, samo jedno haploidno jezgro sperme dobija priliku da se spoji sa jednim haploidnim jezgrom jajne ćelije, što dovodi do obnavljanja diploidnog seta hromozoma karakterističnog za sve ćelije. Prodor spermatozoida u jaje nakon nekoliko minuta značajno pojačava procese unutarćelijskog metabolizma, što je povezano s aktivacijom njegovih enzimskih sistema. Ovo služi kao stimulans za završetak druge mejotičke diobe, a oocita drugog reda postaje zrelo jaje. U tom slučaju nastaje i drugo polarno tijelo koje se odmah degenerira, a rep sperme se resorbira u citoplazmi jezgra. Jezgra obje gamete pretvaraju se u pronukleuse i približavaju se jedno drugom. Membrane pronukleusa su uništene, a očinski i majčinski hromozomi su pričvršćeni za nastale niti vretena. Do tog vremena, oba haploidna skupa, koji sadrže 23 hromozoma kod ljudi, već su se replicirala, a rezultirajućih 46 parova hromatida su poređani duž ekvatora vretena, kao u metafazi mitoze. Fuzija pronukleusa naziva se kariogamija i traje oko 12 sati.U ovoj fazi se obnavlja diploidni broj hromozoma. Nakon fuzije ženskog i muškog pronukleusa, oplođeno jaje dobija naziv zigota (jednoćelijski embrion). Zigota prolazi kroz faze anafaze i telofaze i završava svoju prvu mitotičku diobu. Naknadna citokineza dovodi do stvaranja dvije diploidne kćeri ćelije iz jednoćelijskog embrija. Već u fazi zigote identificiraju se pretpostavljene zone (latinski: presumptio - vjerovatnoća, pretpostavka) kao izvori razvoja odgovarajućih dijelova blastule, iz kojih se naknadno formiraju zametni slojevi. Proces oplodnje se završava i počinje proces fragmentacije

Rast, sazrevanje gameta i druge okolnosti koje dovode do susreta muških i ženskih reproduktivnih ćelija imaju samo preliminarni značaj na putu njihovog spajanja. Prodor spermatozoida u jajnu ćeliju i rezultirajuće spajanje nuklearnih supstanci obiju ćelija je kulminacija procesa oplodnje i najavljuje početak života nove osobe.

Direktna zapažanja oko povezanosti gameta kod sisara su vrlo beznačajne i fragmentarne. Međutim, upoređujući ova zapažanja s opsežnijim podacima dobivenim proučavanjem vodenih životinja kod kojih se oplodnja događa izvan tijela majke, nije teško zamisliti cijeli tok događaja.

Ako je seksualno snošaj između zdravog muškarca i žene kada se dogodio oko vremena ovulacije, biće potrebno samo nekoliko sati da jajna ćelija, koja ulazi u fibrirani kraj jajovoda, bude okružena velikim brojem spermatozoida, od kojih samo jedan prodre u jajnu stanicu. Neposredno nakon implantacije sperme, jajna stanica prolazi kroz promjene koje imaju za cilj spriječavanje prodora drugih spermatozoida u nju.

Ovaj fenomen može Lako ga je promatrati pod mikroskopom kod mnogih morskih vrsta kada se vrše eksperimenti u posudi s morskom vodom. Čim se spermatozoidi unesu u čašicu koja sadrži jajne ćelije, odmah se mogu videti kako se roje oko svakog jajeta. Uprkos relativno ogromnoj zapremini jajne ćelije, može se čak i pokrenuti u rotaciju pod uticajem kombinovanih napora spermatozoida.

Kad sam sperma prodre u jaje, njegova površinska ljuska se odmah zgusne i postaje manje propusna; istovremeno, preostali spermatozoidi gube svoju usmjerenu aktivnost, a ubrzo u blizini oplođene jajne stanice ostaju samo pojedinačni spermatozoidi. Da su ove promene posledica oplodnje jajne ćelije, a ne gubitka aktivnosti drugih spermatozoida, lako se može dokazati dodavanjem neoplođenih jaja u posudu i posmatranjem njihove oplodnje preostalim spermatozoidima.

IN jaje Samo glava sperme (koja se sastoji gotovo isključivo od nuklearnog materijala) i vrat (sadrži centrosomalni aparat) prodiru. Rep nestaje kada sperma prodre. U jajetu, nuklearna tvar koja se nalazi u glavi sperme odmah gubi svoj kompaktan izgled i u njoj se otkrivaju kromosomi. U ovom stanju naziva se muški pronukleus.

Obično sisari u oogenezi, prva podjela sazrijevanja se opaža odmah nakon ovulacije, a druga dioba sazrijevanja je vjerovatno odgođena sve dok spermatozoid ne prodre u jajnu stanicu. Međutim, čim spermatozoid prodre u jajnu stanicu, svi procesi se brzo aktiviraju i do trenutka kada se formira muški pronukleus, završava se druga podjela sazrijevanja. Jezgro jajeta od ovog trenutka naziva se ženski pronukleus.

Gnojidba završava tek kada se hromozomi muškog i ženskog pronukleusa spoje zajedno. Budući da svaki pronukleus sadrži haploidni skup hromozoma, puni diploidni set hromozoma karakterističan za datu vrstu se obnavlja u oplođenom jajetu.

Između penetracija u jaje sperme i spajanjem hromozoma oba pronukleusa, centrosomalni aparat koji isporučuje spermatozoid formira mitotičko vreteno. Tokom ovog perioda, hromozomi se pripremaju za prvu mitotičku deobu oplođenog jajeta. Ova podjela se obično događa ubrzo nakon spajanja pronukleusa, ali mehanizam njenog aktiviranja je izuzetno složen i njegova priroda ostaje nepoznata.

Jasno je da nije ograničeno samo na povezivanje muški i ženski pronukleusi, budući da kod nekih nižih životinja, koje imaju gamete lako dostupne za eksperimentiranje, spermatozoidi mogu početi da se dijele u citoplazmi jajašca sa uklonjenim jezgrima. U drugim slučajevima, spermatozoid čija je nuklearna supstanca bila nepovratno oštećena radijskim zracima još uvijek može prodrijeti u jaje i potaknuti ga na podjelu.

Nadalje, jaja Mnoge niže životinje mogu početi da se razvijaju u nedostatku sperme, pod uticajem odgovarajućih mehaničkih ili hemijskih podražaja, što je nazvano veštačka partenogeneza. Međutim, u pravilu je u takvim slučajevima razvoj znatno slabiji i ne traje dugo. Aktivacija diobe stanica je nedovoljna bez prisustva spermatozoida punog lanca koji je neophodan za održavanje normalne snage rasta.