关于卵黄膜——生物书上的错误


还记得么?
高中生物新教材人教版(选修3)说
卵黄膜封闭作用是防止多精入卵受精的第二道屏障
这,是错的

一个偶然的机会
在百度防止多精受精的相关资料时发现有人说
人卵细胞是没有卵黄膜的
然后我仔细百度了一下
发现确实,生物教材确实是错的
书是这么说的
{
受精阶段
哺乳动物的受精过程主要包括:精子穿越放射冠和透明带,进入卵黄膜,原核形成和配子结合。

获能后的精子与卵子相遇时,首先发生顶体反应,使顶体内的酶释放出来。放射冠是包围在卵子透明带外面的卵丘细胞群,精子所释放的顶体酶可直接溶解卵丘细胞之间的物质,形成精子穿越放射冠的通路。
穿过放射冠的精子立即与透明带接触,顶体酶随后将透明带溶出一条孔道,精子借自身运动穿越透明带,并接触卵黄膜。在精子触及卵黄膜的瞬间,会产生阻止后来的精子进入透明带的生理反应,这个反应称为透明带反应,它是防止多个精子进入透明带,引起多精子入卵的第一道屏障。
只有穿过透明带的精子才能与卵黄膜接触。由于卵黄膜表面有大量的微绒毛,当精子,与卵黄膜接触时,立即被微绒毛抱合,随后,精子外膜和卵黄膜相互融合,精子入卵。
精子入卵后,卵黄膜会立即发生一种生理反应,拒绝其他精子再进入卵内,这种生理反应称做卵黄膜封闭作用。这是防止多精入卵受精的第二道屏障。
}
而实际上
哺乳动物受精过程是这样的
{
大量获能的精子接触到放射冠后便开始释放顶体酶,解离放射冠的卵泡细胞,使得精子可以径直接触到透明带
接触到透明带的精子与透明带表面的初级精子受体(ZP3)结合,释放顶体酶在透明带中溶蚀出一条通道,使精子头部能接触到卵子。这个过程称为顶体反应。
精子头部侧面的细胞膜与卵子细胞膜融合,随即精子细胞核和细胞质进入卵子内,精子与卵子的细胞膜融为一体。精卵结合后,卵子浅层胞质内皮质颗粒立即释放酶类,使透明带结构发生变化,特别是ZP3分子变性,不能再与精子结合,从而阻断其他精子穿越透明带,这一过程称为透明带反应。
同时,卵子迅速完成第二次减数分裂,排出第二极体。雌雄原核逐渐在细胞中部靠拢,核膜消失,染色体混合,形成二倍体的受精卵,受精过程到此结束。
}
也就是说
哺乳动物是没有卵黄膜的
卵黄膜属于卵膜
卵膜有初级卵膜和次级卵膜
初级卵膜,在卵巢内形成的卵膜,如鸟类、海胆、两栖类的卵黄膜,昆虫、鱼类的壳膜,哺乳类的透明带
次级卵膜,由卵巢外的生殖导管或其附属部分形成的,如海胆、两栖类的胶膜,鸟卵的蛋白、纤维膜和蛋壳
不同类别生物只能有一种初级卵膜
要么是卵黄膜,要么是透明带,不可能同时有卵黄膜和透明带
哺乳动物只有透明带没有卵黄膜,两栖类、鸟类等只有卵黄膜没有透明带
而教材上说到“卵黄膜表面有大量的微绒毛”, 其实是卵母细胞膜表面突起形成微绒毛
所以应该是编教材的把卵细胞膜当成卵黄膜了
既然没有卵黄膜,也就没有第二道防线——卵黄膜封闭作用 了
实际上,就算是有卵黄膜的鸟类、两栖类卵细胞,在受精过程中也没有卵黄膜封闭作用这个说法
鸟类、两栖类卵细胞慢速防止多精入卵的方法是卵黄膜的硬化
这里提到了慢速防止多精入卵
其实,防止多精入卵的两道屏障是
慢速防止多精入卵,即透明带反应(鸟类、两栖类为卵黄膜的硬化)
以及,快速防止多精入卵,即卵细胞膜电位的变化
实际上,透明带反应在受精后1分钟左右才能完成
这个速度对于抵达卵子的数十乃至数百个精子来说是不能完全阻止的
所以,还需要一个能快速形成的屏蔽来防止多精入卵,那就是卵细胞膜电位的变化
静息时,卵细胞膜的电位为-60mV(也有说是-70mV的)
当第一个精子接触到卵细胞膜时,卵子的膜电位在2s内变为+20mV(也有说+10mV的),并逐渐波及全卵(这叫除极化),这一状态能维持2分钟左右
随后又恢复到静息电位并再次波及全卵(这叫复极化)
这样一种数秒内就能建立的屏蔽就能快速防止多精入卵了
 
P.S.
经有不少人指出过这个问题,不过我觉得大多讲的太专业了,只好自己写一个,也算锻炼自己
作为一个学电力的人,写这样一篇文章我确实查阅了很多资料,多到我自己都记不得了,这在也不一一说明了,一并谢过
还记得高二的时候也发现了一个生物书上一个DNA模型的错误,以后有时间再写出来说说吧

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