Podczas aktu płciowego do pochwy zostaje wprowadzone nasienie. Zawarte w nim plemnikiplemnikplemniki (w liczbie od 200 do 500 mln) dzięki ruchom witki i skurczom macicy przemieszczają się w kierunku jajowodu. Ich prędkość wynosi ok. 15 cm/h, więc dotarcie na miejsce zajmuje im ok. 45 min.

W czasie tej wędrówki męskie komórki rozrodcze ulegają kapacytacjikapacytacjakapacytacji (uzdatnianiu), czyli nabywają właściwości umożliwiające im zapłodnienie komórki jajowej.

R1BJgwlMsd0AT1
Grafika przedstawia proces zapłodnienia. Z lewej strony grafiki widoczny jest schematyczny obrys kobiety, z wyraźnie zaznaczonym układem rozrodczym. Po prawej stronie znajduje się zbliżenie na kobiecy układ rozrodczy. W jajniku zachodzi oogeneza – proces tworzenia i różnicowania żeńskich komórek rozrodczych. Dochodzi do owulacji, czyli uwolnienia oocytu II rzędu z pęcherzyka jajnikowego. Powstaje on w procesie oogenezy podczas pierwszego podziału mejotycznego (redukcyjnego) z oocytu I rzędu i jest zatrzymany w metafazie mejozy II. Po owulacji za pomocą strzępków jajowodów oocyt II rzędu jest przechwytywany z jajnika. Dzięki obecności urzęsionego nabłonka w jajowodzie jest następnie przesuwany w kierunku macicy, do bańki jajowodu. W bańce jajowodu dochodzi do zapłodnienia – połączenia gamety męskiej i żeńskiej. Zapłodniona komórka przemieszcza się następnie jajowodem do macicy. Przed zapłodnieniem skurcze mięśni gładkich macicy wspomagają plemniki w dotarciu do jajowodów. Jeden z jajowodów jest pusty, w drugim znajduje się oocyt II rzędu po owulacji. Plemniki, które podczas stosunku płciowego zostały wprowadzone do pochwy, są pierwotnie pokryte wydzieliną najądrzy i przewodów wyprowadzających. W macicy plemniki ulegają kapacytacji (uzdatnieniu) pod wpływem śluzu produkowanego przez szyjkę i trzon macicy. Śluz ten zawiera enzymy hydrolazy, które rozkładają glikoproteiny i glikolipidy pokrywające błonę komórkową główki plemnika. Dzięki kapacytacji odsłonięte zostają enzymy przeprowadzające reakcję akrosomalną w pobliżu komórki jajowej. Kapacytacja wpływa korzystnie również na ruchliwość plemników. Do komórki jajowej dociera kilkadziesiąt plemników. Aby doszło do zapłodnienia, muszą przeniknąć przez wieniec promienisty, a następnie osłonkę przejrzystą komórki jajowej. Do tego potrzebne jest zajście reakcji akrosomalnej – fuzji błony cytoplazmatycznej plemnika z zewnętrzną błoną akrosomu (akrosom to pęcherzyk wydzielniczy zlokalizowany w szczytowej części główki plemnika, przylegający do otoczki jądrowej i zawierający enzymy hydrolityczne). Reakcja akrosomalna jest katalizowana przez związanie plemnika z białkiem receptorowym osłonki przejrzystej. Podczas tej reakcji uwolnione zostają enzymy hydrolityczne: hialuronidaza, neuraminidaza, fosfataza kwaśna oraz akrozyna. Reakcja akrosomalna umożliwia transport plemnika przez macierz pozakomórkową otaczającą oocyt oraz penetrację osłonki przejrzystej, a w konsekwencji – zapłodnienie. Po penetracji osłonki przejrzystej następuje fuzja błon plemnika i komórki jajowej. Wniknięcie główki plemnika do cytoplazmy oocytu powoduje wzrost stężenia jonów Ca indeks górny dwa plus. W rezultacie oocyt II rzędu kończy drugi podział mejotyczny. Jednocześnie dochodzi do reakcji korowej (bloku przeciwko polispermii), czyli zablokowania możliwości wniknięcia do oocytu więcej niż jednego plemnika. W czasie reakcji korowej ziarna korowe oocytu ulegają egzocytozie. Prowadzi to do uwolnienia enzymów korowych i zmiany właściwości osłonki przejrzystej, co uniemożliwia wiązanie innych plemników na jej powierzchni. Następnie dochodzi do wytworzenia przedjądrzy żeńskich i męskich w pierwotnym oocycie oraz kondensacji chromosomów przedjądrzy. Powstaje diploidalna zygota.
Do zapłodnienia dochodzi w bańce jajowodu.
Źródło: BruceBlaus, licencja: CC BY 3.0.

Napotykając oocyt II rzędu, plemniki otaczają go ze wszystkich stron, ale tylko jeden najsilniejszy, dzięki enzymom zawartym w akrosomieakrosomakrosomie, przedostaje się przez wieniec promienistywieniec promienistywieniec promienistyosłonkę przejrzystąosłonka przejrzystaosłonkę przejrzystą i wnika do cytoplazmy komórki jajowej.

Połączenie plemnika z komórką jajową nosi nazwę zapłodnienia i ma miejsce w górnej części jajowodu (bańce jajowodu). Wniknięcie główki plemnika do wnętrza oocytuoocytoocytu II rzędu jest sygnałem do zakończenia drugiego podziału mejotycznego. Powstaje dojrzała komórka jajowa oraz drugie ciałko kierunkowe.

Jednocześnie na powierzchni ootydy tworzy się błona zapłodnieniowa, uniemożliwiająca wnikanie innych plemników.

Powstała w wyniku zapłodnienia zygotazygotazygota zaczyna się dzielić mitotycznie i stopniowo przesuwać w jajowodzie w kierunku macicy.

Słownik

akrosom
akrosom

pęcherzyk wydzielniczy zlokalizowany w szczytowej części główki plemnika, przylegający do otoczki jądrowej; powstaje w procesie spermatogenezy z aparatu Golgiego; jego kształt jest różny w poszczególnych grupach zwierząt; zawarte w akrosomie enzymy hydrolityczne, m.in. proteazy i hialuronidazy, są uwalniane podczas kontaktu plemnika z komórką jajową i pozwalają na jego przeniknięcie przez osłony jajowe; poprzedzające zapłodnienie zmiany w obrębie główki plemnika, pozwalające na wydzielenie enzymów z akrosomu, są związane z reakcją akrosomalną

kapacytacja
kapacytacja

proces dojrzewania (nabywania zdolności do zapłodnienia) plemników w drogach rodnych samicy

normospermia
normospermia

nasienie o prawidłowych parametrach liczebności, żywotności, ruchliwości i budowy morfologicznej plemników oraz płynu nasiennego

oocyt
oocyt

stadium różnicowania się komórki jajowej; w trakcie oogenezy wzrastające oogonia przekształcają się w oocyty I rzędu; wskutek pierwszego podziału mejotycznego oocytu I rzędu powstają oocyt II rzędu i pierwsze ciałko kierunkowe; u ssaków owulacji podlega oocyt II rzędu, a drugi podział mejotyczny zostaje dokończony dopiero po zapłodnieniu

oogeneza
oogeneza

proces tworzenia i różnicowania żeńskich komórek rozrodczych – ootyd; u człowieka zachodzi w jajniku

osłonka przejrzysta
osłonka przejrzysta

bezkomórkowa warstwa zbudowana z glikoprotein otaczająca oocyt I rzędu w pęcherzyku jajnikowym ssaka, penetrowana przez liczne mikrokosmki zarówno od strony oocytu, jak i od strony położonych na zewnątrz komórek pęcherzykowych (ziarnistych); po owulacji staje się wewnętrzną osłonką jaja, a zawarte w niej glikoproteiny kilku typów odpowiedzialne są za wiązanie plemników z komórką jajową

owulacja
owulacja

inaczej jajeczkowanie; uwolnienie oocytu II rzędu z pęcherzyka jajnikowego

plemnik
plemnik

męska komórka rozrodcza roślin, grzybów, zwierząt i człowieka; ruchliwa, przystosowana do zapłodnienia komórki jajowej (oocytu)

wieniec promienisty
wieniec promienisty

grupa komórek pęcherzykowych (folikularnych) ściśle otaczająca oocyt ssaków podczas jajeczkowania, pochodząca ze wzgórka jajonośnego dojrzałego pęcherzyka jajnikowego; w początkowych fazach zapłodnienia pobudza ruch plemników, bierze udział w zapoczątkowaniu reakcji akrosomalnej i adhezji plemnika do osłonki przejrzystej

zaplemnienie
zaplemnienie

wprowadzenie nasienia do dróg rodnych samicy stanowiące pierwszy etap zapłodnienia

zygota
zygota

diploidalna komórka powstała w wyniku zlania się ze sobą dwóch haploidalnych gamet w procesie zapłodnienia