During fertilization
Egg Activation and the Cortical Reaction. Prior to fertilization, the egg is in a quiescent state, arrested in metaphase of the second meiotic division. Upon binding of a sperm, the egg rapidly undergoes a number of metabolic and physical changes that collectively are called egg activation. The temperature is a measure of the average kinetic energy of the molecules; raising the temperature increases the kinetic energy available to break bonds during collisions. The molecules must also collide in the right orientation, or hit at the right spot, in order for the reaction to occur. As the acrosome reaction progresses and the sperm passes through the zona pellucida, more and more of the plasma membrane and acrosomal contents are lost. By the time the sperm traverses the zona pellucida, the entire anterior surface of its head, down to the inner acrosomal membrane, is denuded. Successful fertilization requires not only that a sperm and egg fuse, but that not more than one sperm fuses with the egg. Fertilization by more than one sperm-polyspermy-almost inevitably leads to early embryonic death. In most animals the extracellular matrix present around the egg is the vitelline envelope which becomes the fertilization membrane following the cortical reaction. In mammals, however, the extracellular matrix modified by the cortical reaction is the zona pellucida. This modification of the zona pellucida is known as the zona reaction. Although highly conserved across the animal kingdom, the cortical reaction shows great diversity between species. Cortical granule formation occurs during the early stages of oocyte growth. More specifically, in the human, monkey, hamster, and rabbit, cortical granules are established once the ovarian follicle is multilayered. In mammals the cortical reaction leads to a modification of the zona pellucida that blocks polyspermy; enzymes released by cortical granules digest sperm receptor glycoproteins ZP2 and ZP3 so that they can no longer bind spermatozoon. The cortical reaction refers to a massive exocytosis of cortical granules seen shortly after sperm-oocyte fusion. Cortical granules contain a mixture of enzymes, including several proteases, which diffuse into the zona pellucida following exocytosis from the egg. The cortical reaction is a process initiated during fertilization by the release of cortical granules from the egg which prevents polyspermy, the fusion of multiple sperm with one egg.
http://www.vivo.colostate.edu/hbooks/pathphys/reprod/fert/fert.html http://www.dummies.com/how-to/content/collision-theory-how-chemical-reactions-occur.html http://www.vivo.colostate.edu/hbooks/pathphys/reprod/fert/fert.html http://www.vivo.colostate.edu/hbooks/pathphys/reprod/fert/fert.html https://en.wikipedia.org/wiki/Cortical_reaction https://en.wikipedia.org/wiki/Cortical_granule https://en.wikipedia.org/wiki/Cortical_reaction http://www.vivo.colostate.edu/hbooks/pathphys/reprod/fert/fert.html https://en.wikipedia.org/wiki/Cortical_reaction
when does cortical reaction occur
कॉर्टिकल रिएक्शन कब होता है
निषेचन के दौरान
अंडा सक्रियण और कॉर्टिकल प्रतिक्रिया। निषेचन से पहले, अंडा एक मौन अवस्था में होता है, जिसे दूसरे अर्धसूत्रीविभाजन के मेटाफ़ेज़ में गिरफ्तार किया जाता है। शुक्राणु के बंधन पर, अंडा तेजी से कई चयापचय और शारीरिक परिवर्तनों से गुजरता है जिन्हें सामूहिक रूप से अंडे की सक्रियता कहा जाता है। तापमान अणुओं की औसत गतिज ऊर्जा का एक उपाय है; तापमान बढ़ाने से टकराव के दौरान बंधों को तोड़ने के लिए उपलब्ध गतिज ऊर्जा बढ़ जाती है। प्रतिक्रिया होने के लिए अणुओं को सही अभिविन्यास में भी टकराना चाहिए, या सही जगह पर हिट करना चाहिए। जैसे-जैसे एक्रोसोम प्रतिक्रिया आगे बढ़ती है और शुक्राणु ज़ोना पेलुसीडा से गुजरता है, अधिक से अधिक प्लाज्मा झिल्ली और एक्रोसोमल सामग्री खो जाती है। जब तक शुक्राणु ज़ोना पेलुसीडा को पार करता है, तब तक उसके सिर की पूरी पूर्वकाल सतह, आंतरिक एक्रोसोमल झिल्ली तक गिर जाती है। सफल निषेचन के लिए न केवल एक शुक्राणु और अंडे के फ्यूज की आवश्यकता होती है, बल्कि यह कि अंडे के साथ एक से अधिक शुक्राणु फ्यूज नहीं होते हैं। एक से अधिक शुक्राणु-पॉलीस्पर्मी द्वारा निषेचन-लगभग अनिवार्य रूप से प्रारंभिक भ्रूण की मृत्यु की ओर जाता है। अधिकांश जानवरों में अंडे के चारों ओर मौजूद बाह्य मैट्रिक्स विटेलिन लिफाफा है जो कॉर्टिकल प्रतिक्रिया के बाद निषेचन झिल्ली बन जाता है। स्तनधारियों में, हालांकि, कॉर्टिकल प्रतिक्रिया द्वारा संशोधित बाह्य मैट्रिक्स ज़ोना पेलुसीडा है। ज़ोना पेलुसीडा के इस संशोधन को ज़ोना प्रतिक्रिया के रूप में जाना जाता है। हालांकि जानवरों के साम्राज्य में अत्यधिक संरक्षित, कॉर्टिकल प्रतिक्रिया प्रजातियों के बीच महान विविधता दिखाती है। कॉर्टिकल ग्रेन्युल का गठन oocyte विकास के शुरुआती चरणों के दौरान होता है। अधिक विशेष रूप से, मानव, बंदर, हम्सटर और खरगोश में, डिम्बग्रंथि कूप के बहुस्तरीय होने के बाद कॉर्टिकल ग्रैन्यूल स्थापित किए जाते हैं। स्तनधारियों में कॉर्टिकल प्रतिक्रिया ज़ोना पेलुसीडा के एक संशोधन की ओर ले जाती है जो पॉलीसपर्मी को अवरुद्ध करती है; कॉर्टिकल ग्रैन्यूल द्वारा जारी एंजाइम शुक्राणु रिसेप्टर ग्लाइकोप्रोटीन ZP2 और ZP3 को पचाते हैं ताकि वे अब शुक्राणुजून को बांध न सकें। कॉर्टिकल प्रतिक्रिया शुक्राणु-ओओसाइट संलयन के तुरंत बाद देखे गए कॉर्टिकल ग्रैन्यूल के एक विशाल एक्सोसाइटोसिस को संदर्भित करती है। कॉर्टिकल ग्रैन्यूल में एंजाइमों का मिश्रण होता है, जिसमें कई प्रोटीज शामिल होते हैं, जो अंडे से एक्सोसाइटोसिस के बाद ज़ोना पेलुसीडा में फैलते हैं। कॉर्टिकल प्रतिक्रिया अंडे से कॉर्टिकल ग्रैन्यूल की रिहाई द्वारा निषेचन के दौरान शुरू की गई एक प्रक्रिया है जो पॉलीस्पर्मी को रोकती है, एक अंडे के साथ कई शुक्राणुओं का संलयन।
कॉर्टिकल प्रतिक्रिया कधी होते
अंडी सक्रियीकरण आणि कॉर्टिकल प्रतिक्रिया. निषेचनापूर्वी, अंडी क्विसेंट अवस्थेत असते, दुसर्या मेयोटिक विभागाच्या मेटाफेजमध्ये अटक केली जाते. शुक्राणू बांधल्यानंतर, अंडी वेगाने अनेक चयापचय आणि शारीरिक बदल घडवून आणते ज्यास एकत्रितपणे अंडी सक्रियीकरण म्हणतात. तापमान हे रेणूंच्या सरासरी गतिज ऊर्जेचे मोजमाप आहे; तापमान वाढल्याने टक्करदरम्यान बंध तोडण्यासाठी उपलब्ध गतिज ऊर्जा वाढते. प्रतिक्रिया होण्यासाठी रेणू योग्य दिशेने धडकले पाहिजेत किंवा योग्य ठिकाणी आदळले पाहिजेत. अॅक्रोसोम प्रतिक्रिया जसजशी वाढत जाते आणि शुक्राणू झोना पेलुसिडामधून जातात तसतसे प्लाझ्मा झिल्ली आणि अॅक्रोसोमल सामग्री अधिकाधिक नष्ट होते. जेव्हा शुक्राणू झोना पेलुसिडा पार करतात, तेव्हा त्याच्या डोक्याचा संपूर्ण अग्रभाग, आतील अॅक्रोसोमल पडद्यापर्यंत, निकामी होतो. यशस्वी निषेचनासाठी केवळ शुक्राणू आणि अंडी फ्यूज होणे आवश्यक नसते, तर एकापेक्षा जास्त शुक्राणू अंड्यासह फ्यूज होत नाहीत. एकापेक्षा जास्त शुक्राणू-पॉलीस्पर्मीद्वारे निषेचन केल्याने जवळजवळ अपरिहार्यपणे गर्भाचा लवकर मृत्यू होतो. बहुतेक प्राण्यांमध्ये अंड्याभोवती असलेले बाह्य मॅट्रिक्स व्हिटेलिन लिफाफा आहे जो कॉर्टिकल अभिक्रियेनंतर निषेचन पडदा बनतो. सस्तन प्राण्यांमध्ये, तथापि, कॉर्टिकल अभिक्रियेद्वारे सुधारित बाह्य मॅट्रिक्स म्हणजे झोना पेलुसिडा. झोना पेलुसिडाच्या या बदलास झोना प्रतिक्रिया म्हणून ओळखले जाते. प्राण्यांच्या साम्राज्यात अत्यंत संरक्षित असले तरी, कॉर्टिकल प्रतिक्रिया प्रजातींमध्ये मोठी विविधता दर्शविते. कॉर्टिकल ग्रॅन्युल ची निर्मिती ओसाइट वाढीच्या सुरुवातीच्या टप्प्यात होते. विशेषतः, मानवी, माकड, हॅम्स्टर आणि सशामध्ये, गर्भाशयाचा कूप बहुस्तरीय झाल्यानंतर कॉर्टिकल ग्रॅन्युल्स स्थापित केले जातात. सस्तन प्राण्यांमध्ये कॉर्टिकल प्रतिक्रियेमुळे पॉलीस्पर्मी अवरोधित करणार्या झोना पेलुसिडामध्ये बदल होतो; कॉर्टिकल ग्रॅन्युल्सद्वारे सोडलेले एंजाइम शुक्राणू रिसेप्टर ग्लाइकोप्रोटीन झेडपी 2 आणि झेडपी 3 पचवतात जेणेकरून ते यापुढे शुक्राणूंना बांधू शकणार नाहीत. कॉर्टिकल प्रतिक्रिया शुक्राणू-ओसाइट फ्यूजननंतर लगेचच दिसणार्या कॉर्टिकल ग्रॅन्युल्सच्या मोठ्या एक्सोसाइटोसिसचा संदर्भ देते. कॉर्टिकल ग्रॅन्युल्समध्ये अनेक प्रोटीजसह एंजाइमचे मिश्रण असते, जे अंड्यातून एक्सोसाइटोसिसनंतर झोना पेलुसिडामध्ये पसरतात. कॉर्टिकल प्रतिक्रिया ही अंड्यातून कॉर्टिकल ग्रॅन्युल्स सोडण्याद्वारे निषेचनादरम्यान सुरू केलेली प्रक्रिया आहे जी पॉलीस्पर्मी, एका अंड्यासह एकाधिक शुक्राणूंचे फ्यूजन प्रतिबंधित करते.
निषेचन दरम्यान