Was ist eine Befruchtung? In welchem Teil des weiblichen Fortpflanzungssystems des Menschen findet sie statt? Erläutern Sie schematisch verschiedene physikalische und chemische Vorgänge der Befruchtung beim Menschen.

B. Durchdringung der die Eizelle umgebenden Strukturen:
1. Das Akrosom des Spermiums hilft dem Spermium beim Eindringen in die die Eizelle umgebenden Schichten. Das Akrosom ist ein stark modifiziertes Lysosom, das während der Spermatogenese aus dem Golgi-Apparat hervorgeht. Es besteht aus einem membrangebundenen Sack mit hydrolytischen Enzymen und ist vollständig von der Plasmamembran der Spermazelle umschlossen.
2. Wenn sich die Spermazellen der Eizelle nähern, findet die Akrosomreaktion statt, um die Spermien auf die Befruchtung der Eizelle vorzubereiten (sogenannte Kapazitation).
a. Die Akrosom-Membran verschmilzt mit der Plasmamembran der Spermazelle.
b. Die Enzyme innerhalb des Akrosoms werden in das Milieu freigesetzt, das Spermium und Eizelle umgibt.
3. Akrosom-Inhalte und ihre Funktionen
a. Hyaluronidase ist ein hydrolytisches Enzym: Es lysiert die Glykosaminoglykane in der extrazellulären Matrix, die die Zellen der Corona radiata zusammenhalten. Wenn die Coronazellen lockerer miteinander verbunden sind, können sich die Spermien nach innen zur Zona pellucida vorschieben, indem sie einen rezeptiven Kegel oder Befruchtungskegel durch das Zytoplasma der Eizelle bilden. Auch Hyaluronidase kann am Abbau der Zona pellucida beteiligt sein.
b. Neuraminidase, ebenfalls ein hydrolytisches Enzym, entfernt die Neuraminsäure (Sialinsäure) von Glykoproteinen. In experimentellen Studien kann eine mit Neuraminidase behandelte Zona pellucida nicht von Samenzellen durchdrungen werden. Somit kann die acrosomale Neuraminidase dazu beitragen, dass mehr als ein Spermium in eine Eizelle eindringen kann (Polyspermie).
c. Zona-Lysine sind proteolytische Enzyme, die in der Lage sind, die Zona pellucida abzubauen, was möglicherweise den Durchtritt von Spermien in die Eizelle erleichtert.
4. Sobald die Spermazelle die Corona radiata und die Zona pellucida durchdrungen hat, verschmilzt ihre Einheitsmembran mit der Einheitsmembran, die das Zytoplasma der Eizelle umgibt. Unmittelbar nach dem Eindringen der Spermien in die Eizelle wird in der Eizelle eine Befruchtungsmembran (durch die Zona pellucida) gebildet. Diese Befruchtungsmembran verhindert eine polyspermische Befruchtung (gleichzeitiges Eindringen mehrerer Spermien in eine Eizelle). Zwischen der Befruchtungsmembran und der Plasmamembran bildet sich ein perivitelliner Raum.