Der Polyspermieblock
Sobald ein Spermatozoon angedockt hat, muss verhindert werden, dass dies auch weitere Spermien tun können. Sowohl am Oolemma wie auch an der Zona pellucida kommt es zu entsprechenden Veränderungen.
Das Andocken löst am Oolemma eine rasche Depolarisationswelle aus, was zur Veränderung der Membranoberfläche führt.
Die Depolarisationswelle führt ebenfalls dazu, dass kleinste Vesikel, die sich auf der Innenseite der Eizellmembran befinden, ihren Inhalt in den perivitellinen Spalt hinein ausschütten. Die Zona pellucida wird dadurch "gehärtet". Sie lässt Spermien nicht mehr passieren und bietet fortan dem sich in den nächsten Tagen innerhalb der Zona pellucida entwickelnden Embryo besten Schutz.
- Zona pellucida
- Perivitelliner Spalt
- kortikale Vesikeln
- Oolemma
Der Inhalt der kortikalen Vesikel, der in den perivitellinen Spalt abgegeben wird, führt zu einer Verhärtung der Zona pellucida.
Die Aufnahme des Spermatozoons in die Oozyte (Imprägnation)
Nachdem das Spermatozoon am Oolemma angedockt hat, kommt es zu einem Verschmelzen der beiden Membranen. Das ermöglicht den innerhalb des Spermatozoons gelegenen Strukturen, ins Zytoplasma der Eizelle zu gelangen. Man nennt diesen Vorgang die Imprägnation der Oozyte. Transferiert werden unter anderem der Kern mit der hoch kondensierten DNS, das quer zwischen Kern und Schwanzansatz gelegene Zentrosom und das Kinozilium, welches den Schwanz bildete.
Das Kinozilium wird in der Folge aufgelöst. Das im Kern gelegene, vom Vater stammende, Erbmaterial wird dekondensiert und für den Aufbau des väterlichen Vorkerns benötigt. Das Zentrosom spielt in der Folge eine wichtige Rolle bei der Annäherung der beiden Vorkerne. Es wird später auch - nach erfolgter Teilung - für die Ausbildung der ersten Teilungsspindel des neuen Lebewesens verantwortlich sein. Alle Zentrosomen in den Körperzellen eines Menschen stammen von diesem einen väterlichen Zentrosom ab.
Andere Anteile des Spermiums wie Kinozilien, die während der Befruchtung ins Zytoplasma der Oozyte gelangen, werden normalerweise beseitigt. Auch väterliche Mitochondrien der Spermien werden eliminiert, sodass alle Mitochondrien in den Zellen des Körpers normalerweise von der Mutter stammen.
- Oolemma
- Zellmembran des Spermatozoons
- Kinozilium
- Kern (kompakt) des Spermatozoons
- Zentrosom (transversal) des Spermatozoons
Die Membran des Spermienkopfs und Mittelstücks verschmilzt mit dem Oolemma und der ganze Spermieninhalt wird in die Oozyte aufgenommen. Die Schwanzmembran bleibt als Anhängsel bestehen.
In seltenen Fällen spielt aber der Mechanismus nicht, der die väterlichen Mitochondrien eliminieren sollte. Dies führt dazu, dass sie in der Oozyte überleben und folglich im kindlichen Gewebe wiederzufinden sind. Dies ist im Normalfall kein Problem. Es kann aber auch vorkommen, dass Krankheiten, welche ihre Ursache in einem Defekt der mitochondrialen DNA haben, auf diese Art und Weise vom Vater auf das Kind übertragen werden.