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Für eine erfolgreiche Fertilisation braucht es ein reifes Spermatozoon mit einem haploiden Chromosomensatz und eine reife Oozyte II, die in der Metaphase der zweiten Reifeteilung der Meiose arretiert ist. Die Vereinigung findet im ampullären Teil der Tuba uterina statt. Der Prozess des Eindringens des Spermatozoons wird als Imprägnation bezeichnet. Dadurch wird die Oozyte veranlasst, ihre zweite Reifeteilung zu vollenden, was auch zu einem haploiden Chromosomensatz führt. Die ganze Fertilisation bis zur Ausbildung der Zygote (Zustand der vereinigten Chromosomensätze der beiden Vorkerne in der Metaphasenplatte der ersten mitotischen Teilung) dauert ca. 24 Stunden und entspricht Stadium 1 nach Carnegie (Stadium 1, ca. 1 Tag, 1). Das Ziel ist die Wiederherstellung des diploiden Chromosomensatzes und die Determination des chromosomalen Geschlechts.
Das reife Spermatozoon besteht aus:
- Kopf mit der Akrosomenkappe und dem Kern
- Hals mit zwei Zentriolen
- Mittelstück mit Mitochondrien
- Hauptstück
- Endstück.
Die Spermien durchlaufen eine Reihe von Aktivierungsvorgänge auf ihrem Aszensus durch Cervix, Cavum uteri und Tuba uterina, welche als Kapazitation bezeichnet werden. Dadurch werden gewissen Makromolekülen, die von der Seminalflüssigkeit herstammen, von der Oberfläche der Spermien eliminiert. Im weiteren werden die Spermien dadurch besser beweglich und auf die Akrosomalreaktion vorbereitet.
Nach erfolgter Imprägnation der Oozyte durch ein Spermatozoon wird eine kortikale Reaktion der Oozyte ausgelöst, was zu einem Polyspermieblock väterlichen bzw. mütterlichen Vorkern. Sie nähern sich langsam und ca. 22 h nach Imprägnation der Eizelle bildet sich die Zygote, indem sich die beiden Chromosomensätze in einer gemeinsamen Metaphasenplatte anordnen. Die erste Furchungsteilung erfolgt mit den Teilungsspindeln, die vom proximalen Zentrosom des Spermatozoons stammt. Mit der Entstehung von zwei Tochterzellen ist die Fertilisation abgeschossen. Die Präimplantationsphase hat damit begonnen.