Fertilizasyon (Döllenme)

Gametogenezis
Gonatlarda mayotik bölünme
sonucunda gametlerin (sperm ve yumurta
hücreleri) oluşmasına gametogenezis
denir.
Testislerde sperm üretimine
spermatogenezis, ovaryumlarda ovum
üretimine de oogenezis denir.
1. Spermatogenezis


Oluşan sperm hücresinin baş boyun ve
kuyruk bölgeleri vardır. Başta yoğun olarak
habloit DNA bulunur. Uç kısmında ise
içerisinde yumurta hücresinin zarını eritmeye
yarayan bol miktarda hidrolitik enzim içeren
akrozom bulunur.
Boyun bölgesinde ise bir çift sentriol ile
mitokondrionlar vardır. Mitokondrionlar
kuyruk hareketi için gerekli enerjiyi üretirler
(ATP). Sentrioller zigot oluşumunda hücre
bölünmesinde görev alır. Çünkü yumurta
hücresinde sentrioller yoktur.
2. Oogenezis
Yumurta
hücresinin oluşumu sperm hücrelerinin
oluşumundan farklıdır. Sperm hücreleri erginlik
döneminde başlar. Yumurta hücresi ise kız
çocuğu doğmadan önce başlar.
Kız çocuğu doğduğunda pirimer folikül içerisinde
zona pellusida ile çevrili pirimer oosit halindedir.
Primer oositin büyüklüğü 25-45 mikron arasında
değişir.
Yumurta hücresi sekonder ve graf folikülü haline
geldiğinde 125-150 mikron büyüklüğüne erişir.
Graf folikülü haline geldiğinde ovulasyondan
hemen önce I. mayoz bölünmeyi tamamlar ve 1.
kutup hücresi ile büyüklüğü yaklaşık 150 mikron
olan sekonder oosit oluşur.
İkinci
mayoz bölünme yumurta kanalında
gerçekleşir. I. bölünme sonunda birinci, II.
bölünme sonunda da ikinci kutup hücresi oluşur.
Oluşan yumurta hücresi yaklaşık 0.15 mm (150
mikron) çapında olup döllenme sonucun da
uterusa implante oluncaya kadar her bölünmede
var olan sitoplazma kullanıldığı için büyüklüğü
artmaz.
Oluşan zigot bu evrede uterusa implante
oluncaya kadar kendi sitoplazmasını kullandığı
için mitoz bölünmenin interfaz evresinde sadece
DNA replikasyonu olur.
Fertilizasyon (Döllenme)
Fertilizasyon (Döllenme)






Olgun yumurta ve sperm hücresinin birleşmesidir.
Birleşme sonunda oluşan hücreye zigot denir. Bu
birleşme canlılarda dış ve iç döllenme ile olabilir.
Omurgasız hayvanların çoğunda, balıklar ve
kurbağalarda yumurta ve spermler ortama bırakılır.
Burada döllenme gerçekleşir.
Akreplerde ise erkek spermi bir paket halinde
dişinin üreme organlarına bırakır.
Döllenme daima ıslak ortamda gerçekleşir. Sperm
hücreleri kuru ortamda hareket edemez.
İç döllenme ise döllenme yumurta kanalının içinde
gerçekleşir.
Hermafroditlerde kendi kendini dölleme veya
çapraz döllenme görülür.
Fertilizasyonun 3 önemli görevi vardır.
1.Sperm yumurta hücresine habloit kromozom
takımını verir.
2. Memelilerde ve pek çok canlıda cinsiyeti
belirler.
3.Yumurta hücresinde bazı reaksiyonları
uyararak embriyonik gelişimi başlatır.
Fertilizasyon basamakları
Fertilizasyonda hücrelerin temas ve tanışması:
Yumurta hücresi ince vitellin zarı ile onun üzerinde
Zona pellucida (jöle tabakası) ile örtülüdür.
Jöle tabakası balık, kurbağa, deniz kestanesi gibi
dış döllenme yapan canlılarda fertilizin adı verilen bir
glikoprotein salgılar. Sperm hücresinden ise türe
üzgü olarak akrozomlarından antifertilizin adı verilen
asidik bir protein salgılar. Bunlar birbirini tanıyarak
hem farklı türe ait spermin yumurta hücresine
girmesi önlenir hem de antifertilizin yumurta
hücresinin zarını delerek döllenmeyi gerçekleştirir.
Yumurtanın sperm tarafından aktive edilmesine
akrozom reaksiyonu adı verilmektedir. Sperm
yumurta hücresinin etrafındaki jöle tabakasına
temas ettiğinde akrozomu kuşatan zarlar
kaynaşarak zardaki porlar genişler. Ca++ iyonları
akrozomun içine girer. Buda akrozomun proteolitik
enzimleri salgılanmasını sağlar. Enzimler jöle
tabakasını açarak vitellin zara kadar spermin baş
kısmının girmesini sağlar. Sperm yumurta hücresi
ile temas ederek tanışır. Aynı türün hücreleri ise
Bindin proteini Bindin reseptörü ile birleşir.
Prof.Dr. Davut Alptekin
Spermin yumurta hücresine girişi:
Akrozom ve vitellin zarın kaynaşması ile birlikte
enzimler vitellin zarı eritir. Yumurta zarı mikrovilluslarla
kaplı olduğu için spermin baş kısmını çevirerek
fertilizasyon konisini oluşturur. Koninin kasılması ile
sperm yumurta içine çekilir. Sperm ve yumurtanın zarı
kaynaşır.
İkinci bir spermin yumurtaya girmesini önlemek için
(1) yumurta hücresindeki iyon kanalları açılır ve iyonlar
sitoplazmaya çıkar. Hücre zarının elektriksel yükü
değişir. (2) Depolarize olan zarın altındaki kortikal
granüllerden Ca++ iyonları serbest bırakılır. Arkasından
kortikal granüller ekzositoz ile plazma zarı ile vitellin
zar arasına bazı enzimleri salgılar. Bu enzimler protein
bağlarını koparır. Oluşan ozmotik basınç ile bu iki zar
arasına su girmesine neden olur. Bu iki olay 2. sperm
hücresinin (polispermi) girmesini engeller.
Bazı türlerde vitellin zar pigment maddeleri ile
birleşerek koyu ve kalın bir tabaka oluşturur. Buna
fertilizasyon tabakası denir. Memelilerde bu tabaka
oluşmaz. Ancak zona pellusida üzerindeki sperm
reseptörleri değiştiği için ikinci bir spermin girişine izin
vermez.
Sperm ve yumurta nükleuslarının kaynaşması:
Sperm nükleusu yumurta hücresine girdikten
sonra mikrotübüllere tutunur. Mikrotübüller iki habloid
nükleusun birleşmesini sağlar ve zigot oluşur.
Fertilizasyon (Döllenme)
Fertilizasyon (Döllenme)
Oluşan zigotta yumurta hücresinin aktive olması:
Kortikal reaksiyonu başlatmak için sitoplazmaya
geçen Ca++ iyonları yumurtada bazı metabolik
olayları da başlatır. Hücrede protein sentezi hızla
artar.
Bazı türlerde döllenme, yumurta hücresinde yeni
reorganizasyona neden olur. Kurbağa yumurtasında
pigment maddeleri vegetal kutup da birikerek gri
hilali oluşturur. Gri hilal embriyo gelişiminde önemli
rol oynar
Fertilizasyon (Döllenme)