卵子の卵管内への移動
卵胞内で発育した卵子は、LHサージによって卵胞から破れて排卵するとともに、第1次減数分裂を開始します。
排出された卵子卵管采に取り込まれ、卵管内を移動し、卵管膨大部に輸送されます。
排卵後、卵子は12~24時間以内に受精しなければ死滅してしまいます。
そして精子が卵子の近くにたどり着いても卵子はそのまわりを透明帯という精子にとっては分厚くて固い膜におおっており、この膜を突破するのには精子の先端にあるヒアルロニデースという特別な酵素の働きが必要です。
一匹の精子が持っている酵素の量ではどうやっても透明帯を突き破ることはできませんが、何匹もの精子が透明帯にアタックした後、幸運な一匹が卵子の中にはいることができるのです。
精子が透明帯を通って卵の中に入るときには精子は頭から卵子に向かって突っ込んでいきます。
頭が卵子の中にはいると尾は外側に取り残されます。
そして、一匹精子が入るともうそれ以上精子が入ることができないように透明帯の性質が変わり、他の精子をシャッタアウトしてしまいます。
こうして一つの卵子には一つの精子が入るという巧妙なメカニズムができているのです。
精子が卵子の中に入るとその後、数時間の間に赤ちゃんの設計図とも言える卵子と精子の遺伝子を持った2つの核が大きくなり、卵子の真ん中に移動、そして最終的には2つの核が癒合して1つの核になり受精が完了します。
その後、受精した細胞はどんどん細胞分裂して増えていき、約266日後には立派に成長した赤ちゃんが生まれるばかりになります。
この驚異的な細胞分裂と赤ちゃんの体の形成のうち卵管の中で起こるのは最初の数日だけです。
受精した卵子を受精卵といいますが、この受精卵は受精後3日間かけて子宮に運ばれます。卵管はそのあいだ受精卵に栄養や電解質、酸素その他受精卵の発育に必要な物質を供給し続けます
精子の進入
受精をおこなうためには、精子が卵細胞を積極的に探し求めなければなりません。
性交1回につき約2~3億個のの精子が射精されますが、運動能力、活動性の低い精子はフローバックや酸により淘汰され、そのうち約300個のみが卵子のまつ卵管膨大部に達します。
膣内に射精された精子は、尾部の運動により子宮経過を通過し、子宮から卵管へは主にこれらの器官壁の収縮に移動して、3mm/分の速さで1~3時間を要し卵管膨大部に達します。
射精直後の精子は受精能力をもっていませんが膣から卵管に達する間に受精能力を獲得します。
精子は卵管膨大部内では2~3日間は受精能力を有したまま存在し、この間に卵子が卵管内にたどり着けば受精が起こります。
卵子へ侵入するために精子は酵素を出し、卵子の放線冠と透明帯を溶かします。
1匹の精子が卵子の透明帯を通過する性質が変化し、他の精子は侵入できなくなります。
受精
排卵された直後の卵細胞(卵子)は透明帯とその外側の放線冠と呼ばれる顆粒膜細胞の層によって取り囲まれています。
精子が卵子に接近すると卵子の周りにある卵丘細胞および卵子の外側を包んでいる透明帯を通過するため、精子頭部の先体からヒアルロニダーゼとアクロシンという酵素を放出する生理反応をいう「先体反応」が起こり、卵子周囲の放線冠を除去し、さらに内側の透明体を融解して精子が侵入して行きます。
そして精子が透明帯を通過すると、卵細胞の細胞膜と精子の形質膜が癒合し、卵細胞の細胞質と精子の形質膜内は一体となり卵細胞の中に侵入します。
卵に侵入する精子の数は、通常は1個だけである。侵入した精子の核は、卵核に接近し、やがて両者が融合して受精が完了します。
一匹の精子が他の精子よりほんの一瞬早く卵子の中に入り込むと、赤ちゃんの性が決定されます。
精子が卵子の中に取り込まれると透明帯は閉じてしまい、これがが受精の瞬間です。
このとき、卵子に変化が起こり、通過した精子以外の精子はシャットアウトされ、卵子はあとから入ってこようとする精子を受け入れることをやめてしまいます。