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L'importanza della fecondazione. La fecondazione fa parte degli eventi che avvengono nella riproduzione sessuale. Molto spesso si tende ad associare la riproduzione come un processo analogo alla fecondazione ma, in realtà, la riproduzione è l'insieme degli eventi che portano alla genesi di un nuovo individuo. La riproduzione, oltretutto, è un evento che non dipende dall'incrocio sessuale tra due genitori, mentre la riproduzione può avvenire anche senza fenomeni di tipo sessuale. Molte volte infatti la riproduzione avviene per vie asessuali, dove non c'è uno scambio cromosomico, o per partenogenesi. La riproduzione asessuata è un processo semplice, molto simile ad una comune mitosi, e per questo motivo è adoperata da animali dalla modesta complessità cellulare e comportamentale. Gli animali più evoluti, come i mammiferi, necessitano di atti riproduttivi che da un lato preservano la specie nel tempo, replicando cioè il codice genetico tipico della specie nei nuovi nati, dall'altro contengano meccanismi di protezione e di mutamento genetico, mediante ricombinazione, volti a variare il codice genetico dei nuovi nati. La variabilità genetica di un organismo si traduce in una maggiore possibilità di combattere alcuni difetti o di costituire nuovi complessi, biochimici, volti alla difesa dell'organismo stesso. Se per assurdità gli esseri umani si riproducessero in modo asessuale ed un individuo soffrisse di anemia mediterranea, la cui causa è da ricercare nei geni, tale patologia verrebbe inesorabilmente trasmessa alla prole mentre con la riproduzione sessuale c'è la possibilità che i geni in questione vengano forniti dal partner e nella prole diventino recessivi non manifestandosi. I GAMETI. Esistono differenti tipi di fecondazione e, anche per questo ambito, sono variabili a seconda della specie. La fecondazione interna prevede l'immissione del liquido seminale, da parte dell'organo copulatore maschile, all'interno delle vie genitali femminili e si differenzia dalla fecondazione esterna la quale è caratterizzata dall'emissione di un gran numero di ovuli nel microambiente, che più essere marino o terrestre, a cui segue l'emissione degli spermatozoi maschili. La fecondazione è un evento molto delicato e coinvolge numerosi fattori biotici e non. Dal punto di vista dei fattori biotici la produzione di uno spermatozoo o di un ovulo è essenzialmente legata alla presenza di sostanze che, coinvolte un un complesso sistema ormonale, stimolano o inibiscono i canali di comunicazione utilizzati per la produzione. Tali sostanze inoltre servono anche da costituenti per gli spermatozoi stessi ed risulta chiaro che una mancanza di tali molecole biologiche possa compromettere la spermatogenesi. Anche la creazione dell'uovo è soggetta a particolari esigenze in quanto si rende necessaria la presenza ormonale (estrogeni, progestrineci associati a diversi cofattori e molecole di rilevante importanza biologica), da cui deriva la necessita di avere un determinato pool di molecole. Oltretutto per la costituzione dell'ovulo si rendono necessarie alcune sostanze che per lo spermio non sono rilevanti. Gli uccelli, ad esempio, necessitano di calcio per poter costruire il guscio delle loro uvova e, anche pensando alla dimensione dell'uovo, appare che la quantità di calcio deve essere consistente pena il decadimento strutturale dell'uovo stesso. Il calcio, durante il periodo di ovulazione, viene letteralmente sottratto alle ossa grazie agli osteoclasti che lo degenerano e lo mettono a disposizione dell'uovo per poi venire reintegrato, mediante l'alimentazione, nei giorni successivi. Fasi della fecondazione. Il luogo di fecondazione dei due gameti, come è già stato detto, varia da specie a specie. Negli animali a fecondazione interna il riconoscimento dell'ovulo è un processo relativamente semplice in quanto il gamete percorre le vie genitali per incontrare il gamete femminile che, solitamente, si trova nelle tube di falloppio. La fecondazione esterna pone, però, qualche problema dovuto all'ampio spazio di deposizione dell'ovulo. Molti animali, tra cui i pesci, durante il periodo della riproduzione si accoppiano standosi vicini ma altri animali emettono i gameti senza essere vicini, lasciando al caso la possibilità che uno spermatozo trovi l'ovulo. In questo caso la fecondazione sarebbe molto difficile se non fosse per il fatto che tali animali emettono un considerevole numero di uova e di spermatozoi durante ogni ciclo riproduttivo che arriva anche a milioni di cellule con il compito di aumentare le possibilità di fecondazione. Un altro sistema adottato dagli animali a fecondazione esterna è quello chemiotattico ovvero lo spostamento degli spermatozoi, grazie al riconoscimento di particolari molecole presenti e rilasciate dall'ovulo, in direzione del gamete femminile. Una volta raggiunto l'ovulo lo spermatozoo penetra al suo interno rendendo possibile la fusione dei pronuclei. Blocco della polispermia. La polispermia è il fenomeno di penetrazione di più spermatozoi all'interno dell'ovulo e, durante la fecondazione, è evitato grazie ad una serie di accorgimenti messi in atto dall'ovulo. Un ovulo fecondato da più spermatozoi avrebbe dei problemi in fase di fusione in quanto i patrimoni genetici dei singoli spermatozoi potrebbero formare una fusione incompleta o non funzionale. Per questo motivo la polispermia è bloccata, su due livelli: quello istantaneo e quello a lungo termine. Il blocco istantaneo della polispermia avviena con la penetrazione dello spermatozoo all'interno dell'ovulo in quanto scatena una reazione di indurimento della membrana plasmatica dovuta alla variazione della differenza di potenziale. Una membrana più dura è difficilmente attraversabile dagli spermatozoi tenendo conto che parte della loro energia è stata spesa nel movimento del flagello per la ricerca dell'ovulo. Il blocco a lungo termine è determinato dalla comparsa di un cono di fecondazione a livello del cortex dell'uovo, tale cono scatena una reazione chimica che porta la liberazione di granuli corticali contenuti in delle piccole vescichette che sollevano la membrana plasmatica lasciando perciò lontani dal nucleo gli eventuali spermatozoi che sono riusciti a penetrare la membrana. Il cono di riproduzione è unico per l'uovo fecondato e viene generato dal primo spermatozoo che penetra al suo interno.
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