Sự hình thành và phát triển của phôi, nhau và thai I. Thụ tinh (Fertilization) Sự hợp nhất của tế bào trứng (n) và tinh trùng (n) hình thành nên hợp tử (2n). 1. Tinh trùng đủ khả năng (thụ tinh) (Sperm Capacitation) – Sự thay đổi sinh hóa xảy ra đối với tinh trùng nhằm tạo điều kiện cho phản ứng acrosome xảy ra (Hình 1 và 2). • Xảy ra trong tử cung và ống dẫn trứng. • Trạng thái “đủ khả năng” sẽ dẫn đến sự hoạt hóa acrosome chuẩn bị cho cho tinh trùng xâm nhập vào tế bào trứng. • Tránh được việc acrosome hoạt hóa trước khi đến vị trí thụ tinh và tiếp xúc với tế bào trứng. Hình 1. Trạng thái “đủ khả năng thụ tinh”. Màng bọc của tinh trùng trong mào tinh được bao bọc bởi những phân tử bề mặt (protein và carbohydrate), sau đó được bọc thêm protein của tinh thanh. Khi tinh trùng đi vào mối trường trong đường sinh dục con cái, lớp vỏ bọc trên sẽ bị tháo bỏ để giúp cho tinh trùng kết hợp với noãn bào. 2. Sự xâm nhập của tinh trùng vào tế bào trứng (Sperm Penetration of Ova) • Tinh trùng xâm nhập qua vành phóng xạ của tế bào trứng nhờ enzyme hyaluronidaza. • Tinh trùng bám vào màng trong suốt (Zona Pellucida - ZP) tại những vị trí của cơ quan thụ quan (ZP-3) được tìm thấy trên bề mặt của ZP. Quá trình liên kết trên là tiền đề cho phản ứng acrosome (Hình 3). • Phản ứng acrosome được định rõ bởi sự mất đi của màng bọc ở đầu tinh trùng do sự kết dính của nó với lớp màng ngoài acrosome, dẫn đến việc giải phóng enzyme acrozin. Acrozin cho phép tinh trùng xâm nhập màng trong suốt qua lỗ đơn để vào màng noãn hoàng. Ngay sau khi màng acrosome bị mất đi do phản ứng acrosome và bộc lộ mấu lồi của tinh trùng, mấu này sẽ ăn sâu vào màng sinh chất của tế bào trứng (Hình 2 và 3) • Khi đầu tinh trùng bám và ăn sâu vào màng sinh chất tế bào trứng, sẽ kích thích sự hoàn tất quá trình phân chia giảm nhiễm lần hai và sự đi ra của thể cựu thứ hai. Hình 2. Trước khi phản ứng acrosome bắt đầu, tất cả các màng ở đầu không bị thay đổi. Khi phản ứng acrosome xảy ra, màng sinh chất nằm trên thể acrosome hòa trộn với màng màng acrosome. Việc hòa trộn giữa hai màng này làm cho chúng phồng lên và để lộ ra những lỗ rất nhỏ mà thông qua đó enzyme acrosome thoát ra. Việc thải xuất ra những enzyme này giúp cho tinh trùng xâm nhập vào màng trong suốt. Sau phản ứng acrosome,những lỗ nhỏ bị tróc ra để lại màng trong acrosome và mấu lồi. Hình3. Mô hình có thể cho việc liên kết màng và phản ứng acrosome. Màng sinh chất nằm trên acrosome có hai khu thụ cảm (receptor-like regions). Khu thứ nhất được gọi là khu liên kết màng (zona binding region -ZBR) sẽ phản ứng với ZP3 tạo nên sự kết dính vật lý giữa tinh trùng với màng trong suốt. Khu vực màng thứ hai là nơi xúc tiến phản ứng acrosome (acrosome reaction promoting region - ARPR) sẽ kết dính với ZP3 bắt đầu cho phản ứng acrosome và làm cho màng sinh chất đồng nhất với màng ngoài acrosome.ARPR – acrosome reaction promoting region; IAM – inner acrosomal membrane; OAM – outer acrosomal membrane; ZBR – zona binding region. 3. Ngăn cản thụ tinh nhiều tinh trùng (Block to Polyspermy) • Sau qúa trình đồng nhất giữa tinh trùng và tế bào trứng, những hạt vỏ (từ vành phóng xạ) được giải thoát và đi sâu vào trong màng noãn hoàng tạo nên một vùng ngăn cản (zona block). Khi đó sẽ có những thay đổi sinh hóa ở màng trong suốt, làm thay đổi các cơ quan thụ cảm với tinh trùng ở đây, do đó tinh trùng không thể bám vào và xâm nhập vào tế bào trứng nữa. • Thêm vào đó, phản ứng màng vỏ được coi như là nguyên nhân dẫn đến việc đóng cửa màng noãn hoàng, làm giảm khả năng màng nguyên chất của tế bào trứng đồng nhất với những tinh trùng tiếp theo. 4. Hình thành nhân chung (Pronuclei formation) • Sau khi nhân của tinh trùng đi vào trong tế bào chất, tiền nhân lớn của tinh trùng và tiền nhân nhỏ của tế bào trứng di chuyển đến gần nhau, nhân của chúng phát tán để các nhiễm sắc thể kết cặp. • Hình thành hợp tử và khôi phục tình trạng lưỡng bội. . Sự hình thành và phát triển của phôi, nhau và thai I. Thụ tinh (Fertilization) Sự hợp nhất của tế bào trứng (n) và tinh trùng (n) hình thành nên hợp tử (2n) acrosome và bộc lộ mấu lồi của tinh trùng, mấu này sẽ ăn sâu vào màng sinh chất của tế bào trứng (Hình 2 và 3) • Khi đầu tinh trùng bám và ăn sâu vào màng sinh chất tế bào trứng, sẽ kích thích sự. 4. Hình thành nhân chung (Pronuclei formation) • Sau khi nhân của tinh trùng đi vào trong tế bào chất, tiền nhân lớn của tinh trùng và tiền nhân nhỏ của tế bào trứng di chuyển đến gần nhau,