Bài giảng Sinh học - Sự thụ tinh

	Thầy hướng dẫn: PGS. TS vũ quang mạnh Người thực hiện: Đào thị Ngọc Anh Sự Thụ tinhChương 1. Khái quát về sự thụ tinh1.1. Khái niệm Thụ tinh là quá trình hai giao tử (tế bào sinh dục) kết hợp để tạo ra một cá thể mới mang tiềm năng di truyền của cả bố và mẹ 1.2. Chức năng Sự thụ tinh có 2 chức năng: - Chức năng giới tính: kết hợp các gen từ bố và mẹ - Chức năng sinh sản: khởi động các phản ứng phát triển hợp tử trong tế bào chất của noãn hình thành cá thể mới.1.3. Các hình thức thụ tinh- Thụ tinh ngoài: Sự thụ tinh diễn ra ở ngoài cơ thể con cái.- Thụ tinh trong: Sự thụ tinh xảy ra bên trong cơ thể con cái.1.4. Các bước cơ bản của quá trình thụ tinh* Nhận biết và tiếp xúc giữa tinh trùng và noãn* Điều chỉnh sự xâm nhập của tinh trùngvào noãn* Kết hợp vật chất di truyền của tinh trùng và noãn trong hợp tử* Hoạt hoá quá trình chuyển hoá của noãn thụ tinh (hợp tử) để bắt đầu quá trình phát triển cá thểTinh trùng và trứng trước khi thụ tinhChương 2. Sự nhận biết và tiếp xúc giữa tinh trùng và noãn2.1. Lý thuyết về sự thụ tinh.2.1.1. Lý thuyết của F.Lilli. Theo thuyết này, chất fertilizin chứa trong màng keo của trứng chỉ gây ngưng kết antiertilizin trên bề mặt tinh trùng cùng loài.- Phản ứng giữa hai phân tử theo kiểu “ chìa khoá - ổ khoá”.2.1.2. Một số giả thuyết khác.- Cho rằng: khi dính vào mặt ngoài của trứng, tinh trùng phải xuyên qua những màng bao quanh trứng nhờ thể đỉnh của tinh trùng, những tinh trùng đi sau theo con đường đã được “khai phá”. Hoặc tinh trùng tiết chất lizin tập trung ở thể đỉnh hoà tan màng ngoài của trứng.2.2. Sự hấp dẫn và hoạt hoá tinh trùng cùng loài ở các động vật sống dưới nước.2.2.1. Sự hấp dẫn tinh trùng cùng loài	- Khi noãn đủ chín để thụ tinh đã tiết ra một chất hoá học có khả năng thu hút tinh trùng cùng loài về phía chúng. 	 Ví dụ:Đã cô lập được ở cầu gai một peptit gồm 14aa (resact) có khả năng dẫn dụ tinh trùng cùng loài. Chất này được noãn tiết vào nước biển, khuếch tán đi xa bám vào màng tinh trùng “nhử” chúng đến gặp trứng.Hoạt hoá tinh trùng. Gồm 2 bước:Bước 1: Sự kết hợp màng thể ngọn và màng của tế bào tinh trùng gây hiện tượng xuất bào. 	Do hàm lượng Ca2+ tăng làm giải phóng enzym thuỷ giải protein từ đầu tinh trùng. Enzym này xoi một đường xuyên qua lớp keo của noãn đễn tiếp xúc với bề mặt noãn.Bước 2: Sự kéo dài mỏm thể ngọn.	Mỏm thể ngọn hình thành do sự polyme hoá phân tử actin dạng cầu thành dạng sợi. Đồng thời enzym ATP aza ở cổ tinh trùng được hoạt hoá tạo năng lượng cho hoạt động của đuôi tinh trùngTóm tắt phản ứng hoạt hoá thể ngọn. Sự tiếp xúc với lớp keo của noãn Luồn Ca2+ vào Sự xuất bào của túi thể ngọn Luồn Na+ vào H+ ra Giải phóng các Phơi bày Tăng pH nội bào enzym thuỷ giải các bindin	Polyme 	 Hoạt hoá	hoá actin dynein ATP aza	 	 Kéo dài Tăng chuyển	 mỏm thể ngọn động của tinh trùngTinh trùng được hoạt hoá thể ngọn và tuồn nhân vào noãn2.3. Sự nhân biết đặc hiệu của các giao tử cùng loài ở động vật không xương sốngDo protein của thể ngọn (bindin) gắn đặc hiệu cho phức hợp glycoprotein trên vỏ bọc của noãn hoàng.2.4. Sự nhận biết và tiếp xúc của giao tử cùng loài ở động vật có vú.2.4.1. Sự gắn tinh trùng vào lớp zonaLớp zona của noãn là một glycoprotein gắn đặc hiệu với 3 protein trong màng tinh trùng.2.4.2. Phản ứng hoạt hoá thể ngọn-Chất hoá học tiết ra trong đường sinh dục cái với 3 chức năng: + Hoạt hoá tinh trùng + Làm tăng khả năng chuyển động của tinh trùng	 + Định hướng cho tinh trùng di chuyển về phía noãn2.5. Sự vận chuyển của tinh trùng 2.1.Cơ chế vận chuyển của tinh trùng - Thụ động: tinh trùng vận chuyển nhờ các yếu tố của môi trường thụ tinh. - Chủ động: Tinh trùng có khả năng tự chuyển động. Quá trình này tiêu tốn năng lượng dưới dạng ATP. 2.2. Các hình thức chuyển động của tinh trùng Tinh trùng có 2 hình thức chuyển động: - Chuyển động thẳng - Chuyển động quay Đối với động vật thụ tinh ngoài: tinh trùng chuyển động theo hướng vòng tròn để có xác suất gặp trứng cao.Đối với động vật thụ tinh trong: tinh trùng chuyển động theo cả hai hình thức: + Chuyển động thẳng do áp lực phóng tinh và sự co bóp của tử cung. + Chuyển động quay: trong vòi trứng nhằm nâng cao khả năng gặp trứngSự vận chuyển tinh trùng trong cơ quan sinh dục cáiChương 3: Sự kết hợp giao tử và sự ngăn tình trạng thụ tinh với nhiều tinh trùng3.1. Sự kết hợp màng tế bào trứng và tinh trùng.Sau khi nhận biết tinh tùng, lớp zona của noãn ở nơi tiếp xúc với đầu tinh trùng bị phân huỷ. Màng tinh trùng kết hợp với màng noãn.3.2. Sự ngăn chặn hiện tượng thụ tinh với nhiều tinh trùng cùng lúc- Quá trình thụ tinh xảy ra khi một nhân đực kết hợp với một nhân cái tạo thành hợp tử. Nhưng trong quá trình thụ tinh có nhiều tinh trùng được giải phóng nên các loài sử dụng biện pháp để ngăn chặn các tinh trùng còn lại 3.2.1. Cơ chế ngăn cản tinh trùng tiếp cận với trứng sau thụ tinh ở động vật không xương sống.Gồm hai cơ chế: + Cơ chế nhanh và cơ chế chậm* Cơ chế nhanh: Do sự thay đổi điện thế màng của tế bào trứng.Bình thường trong tế bào nồng độ Na+ thấp hơn còn K+ cao hơn ngoài môi trường.Khi tinh trùng xâm nhập kênh Na+ trên tế bào trứng mở ra, luồng Na+ đi vào làm thay dổi điện thế màng. Giá trị dương của điện thế màng ngăn mọi sự kết hợp sau đó. 	 Sơ đồ sự thay đổi điện thế màng trứng sau khi đã thụ tinhCơ chế chậm: 	- Hạt vỏ nằm ngay dưới màng tế bào trứng chứa nhiều enzym và mucopolyssaccarit.	- Ngay khi tinh trùng chui vào màng tế bào trứng giải phóng chất chứa bên trong làm tách rời màng tế bào với lớp vỏ noãn hoàng. - Nước tràn vào khoảng trống vừa hình thành làm vỏ noãn hoàng thành vỏ thụ tinh và tạo màng bao bọc quanh trứng	 	Hiện tượng xuất bào của hạt vỏSự đính bám tinh trùngChương 4. Sự kết hợp Vật liệu di truyền4.1. Sự kết hợp vật di truyền ở động vật không xương sống.Sau khi xâm nhập vào trứng tinh trùng trở thành tiền nhân đực. Chất nhiễm sắc của tinh trùng vốn nén chặt được các protein trong tế bào chất của trứng làm lỏng ra tạo điều kiện dễ dàng cho sự sao chép.Hai tiền nhân đực và cái tạo nhân của hợp tử lưỡng bội.ADN được tổng hợp, quá trình phân bào hình thành cá thể mới Kết hợp vật liệu di truyền4.2. Sự kết hợp vật liệu di truyền ở động vật có xương sống- Tinh trùng hoà với nhân trứng tạo thực thể với nhiễm sắc thể lưỡng bội. Nhân lưỡng bội xuất hiện khi hợp tử phân chia tạo hai tế bào4.3. Sự bất hoạt nhiễm sắc thể Xở động vật có vú, một trong hai NST X của con cái bị bất hoạt. Như vậy, các tế bào sinh dưỡng, chỉ có một nhiễm sắc thể X hoạt động , NST X còn lại chuyển thành thể Barr luôn bị nén chặt trong suốt chu trình tế bào.ý nghĩa: Tạo sự cân bằng giới tính ở động vật Chương 5: Hoạt hoá quá trình chuyển hoá trứng thụ tinhSau khi thụ tinh, hợp tử bắt đầu có sự hoạt hoá nhằm khởi động các bước tiếp theo của quá trình phát triển sau này. Sự hoạt hoá qua 3 bước: 5.1. Các đáp ứng sớm- ý nghĩa: chuyển hoá lipit cần cho sự tạo màng trong quá trình phân chia hợp tử 5.2. Các đáp ứng muộn.Hàm lượng Ca++ tăng làm pH tăng dẫn đến quá trình tổng hợp ADN và protein tăng trong tế bào hợp tử.5.3. Sắp xếp lại tế bào chất của trứng.- Tế bào chất hiện diện nhân tố quyết định sự tạo hình. Nhân tố này quyết định khả năng hoạt hoá hay ức chế một số gen đặc hiệu, hình thành đặc tính riêng cho từng nhóm tế bào. Sự phát triển một cơ thể đa bào bắt đầu Sự phát triển trong giai đoạn bào thai của ngườiXin chân thành cảm ơn những góp ý của thầy giáo và các bạn