【2017年整理】卵子的发育过程论文.doc
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《发育生物学》
课程论文
题 目: 卵子的发育过程 姓 名: 尹 瑞
学 号: 104120242
院 、 系: 生 命 科 学 学 院
专 业: 应 用 生 物 教 育
指导教师: 王 晓 燕
职称(学历): 副 教 授
卵子 卵子成熟(oocyte maturation)卵母细胞成为卵子的过程。即卵母细胞受某些内源因子或外源因子的刺激,经历一系列变化,包括卵表、卵质和卵核(又称生发泡)的变化,成为具有接纳精子、进行雌雄两性原核结合和发育为正常个体等能力的功能卵的过程。在卵子成熟过程中,卵母细胞完成分化,并具备了受精后正常发育所必需的物质和信息贮备。
卵子成熟大致可区分为卵表成熟、卵质成熟和卵核成熟3个过程,它们相互之间有一定的制约关系。以脊椎动物为例,卵表成熟,是指卵表分子的排列趋向规则化,皮质颗粒迁居深层等变化,以确保受精后的正常应答反应;卵质成熟,是指在激素刺激下卵质中出现的系列变化,包括“促成熟因子”(简称)以及与受精后正常发育有关的某些因子的出现;卵核成熟,是指在等的作用下,生发泡破裂,以及破裂后所发生的一系列变化。
卵核成熟之前,卵母细胞都需经过减数分裂使染色体数目减半。过去,卵子成熟是以完成减数分裂为标准,故减数分裂又称成熟分裂。实际上,卵表成熟、卵质成熟和卵核成熟并不同步。在少数动物中,如扁形动物的涡虫和肝蛭的卵母细胞,在卵未长足之前就受精,携带着精子的卵继续生长,而后进行减数分裂,实现两性原核结合,发育为正常个体。在大部分动物中,卵母细胞只有在长足后,经激素刺激,才趋成熟。但是各类动物受精的时刻并不相同,有些动物长足的卵母细胞是在减数分裂Ⅰ前期受精,如马蛔虫卵;有的在减数分裂Ⅰ中期受精,如家蚕卵;有的在减数分裂Ⅱ中期受精,如大部分脊椎动物的卵;有的于雌性原核形成后才受精,如棘皮动物卵。显然,卵母细胞获得受精的能力,并不以卵核成熟为先决条件。
卵子成熟的激素调控 长足的卵母细胞其成熟的起动,决定于促性腺激素调控的卵巢的功能状态。在脊椎动物,促性腺激素由脑垂体合成和分泌,作用于卵母细胞外围的滤泡细胞或颗粒细胞,间接地调控卵母细胞的成熟。促性腺激素对卵母细胞的直接作用尚无法排除。
在促性腺激素的作用下,卵子的成熟过程和排卵过程往往是同步的,但它们之间并无相关性,是两个完全独立的过程。这方面在两栖类和海星卵上的研究最为透彻,在哺乳类卵上的研究也不少。
两栖类卵母细胞周围的滤泡细胞经促性腺激素作用,合成和分泌甾体激素——主要活性成分是孕酮,后者作用于卵母细胞的膜层系统(包括质膜和卵内膜系),诱发成熟。硬骨鱼滤泡细胞分泌的成熟诱导激素为17α,20β-双羟-4孕烯-3-酮。在海星,促性腺激素刺激卵泡细胞产生1-甲基腺嘌呤(1-me-thyladenine),继而诱发卵子成熟。
卵子成熟的生物化学变化 卵子成熟是一个需能的代谢过程。缺氧情况下,卵子成熟无法起动。随着卵的生发泡破裂,氧耗量逐渐增加,这可能是氧化磷酸化反应强化的结果。
卵母细胞以糖作为能源。乳酸对于深埋于卵泡中而缺氧的卵母细胞是必不可少的。卵母细胞自身缺乏辅酶Ⅰ,不能激活乳酸脱氢酶,必须依赖于周围的滤泡细胞,将乳酸转变为丙酮酸后,才成为卵子可以利用的能源。
在卵子成熟过程中,蛋白质合成普遍增加。如爪蟾卵出现两次蛋白质合成高潮,第1次是在生发泡破裂之前,第2次是在生发泡破裂之后。蛋白质的合成不仅有量的变化,也有质的变化。不同程度地抑制卵子成熟过程中的蛋白质合成,会不同程度地影响卵子成熟或受精后的卵裂,卵质成熟是依赖于翻译水平上的蛋白质合成。
在成熟早期阶段,卵内大量合成组蛋白并从卵质转移至生发泡中,以供受精后快速分裂的子细胞核使用;这些组蛋白可能起着调控基因活动的作用。
在爪蟾卵母细胞生发泡破裂之前,不仅有rRNA合成,同时也有少量的非均一核糖核酸(hnRNA)的合成;生发泡破裂之后,rRNA合成迅速减少,hnRNA继续合成。尽管卵母细胞的成熟过程中有RNA合成,但卵的成熟并不依赖于RNA合成。
在爪蟾卵母细胞的成熟过程中,卵核内未发现DNA合成活动,在细胞质内少量DNA可能是线粒体合成的。抑制DNA的合成不会影响卵母细胞的成熟。
卵子成熟调控的分子机制 现有的证据表明,在卵母细胞的发生过程中,起调控作用的是一些细胞质因子,有些位
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