Sự tiếp xúc và nhận biết các giao tử cùng loài gắn liền với hai chức năng,
gắn dính tinh trùng và gây phản ứng hoạt hóa thể đỉnh sau khi tinh trùng
gắn vào. Quá trình gắn kết của hai giao tử của động vật có vú được thực
hiện ở “vùng sáng” (zona pellucida) của noãn. Sự nhận biết các giao tử cùng
loài trong thụ tinh còn gọi là tính đặc hiệu, có ý nghĩa sống còn đối với các
động vật thụ tinh ngoài. Đối với nhóm động vật thụ tinh trong, tính đặc hiệu
này chỉ mang ý nghĩa tương đối.
8.4.3. Cơ chế ngăn cản tinh trùng xâm nhập trứng sau thụ tinh
Sau khi tế bào chất của hai giao tử kết hợp với nhau, điện thế màng lập
tức thay đổi. Màng noãn trở thành màng thụ tinh. Màng này có khả năng
ngăn cản tất cả những tinh trùng còn lại xâm nhập vào trứng. Sự ngăn cản
được thực hiện theo 2 cơ chế: tức thì và lâu dài.
a) Cơ chế tức thì
Ở cầu gai, sau khi tinh trùng xâm nhập trứng, điện thế màng của trứng đột
ngột tăng từ -70mV thành +20mV. Trước khi tinh trùng xâm nhập trứng,
nồng độ Na+ bên trong tế bào chất trứng cao hơn nồng độ Na+ ở môi
trường ngoài, còn nồng độ K+ bên trong tế bào chất của trứng thấp hơn
nồng độ K+ ở môi trường ngoài. Tuy nhiên sau khi tinh trùng xâm nhập
trứng, các kênh Na+ và kênh K+ bị kích hoạt nên đã bơm Na+ từ trong ra và
K+ từ ngoài vào làm thay đổi tương quan nồng độ của Na+ và K+ bên trong
tế bào chất và ngoài môi trường, do đó dẫn đến sự thay đổi điện thế màng.
Sự thay đổi này chỉ diễn ra trong vài phút, do vậy cơ chế ngăn cản tinh
trùng kiểu này được gọi là cơ chế tức thì.
b) Cơ chế lâu dài
Cơ chế này có liên quan đến phản ứng vỏ và xảy ra muộn hơn, đầu tiên
các hạt vỏ (cortical granule) vỡ, giải phóng ra các ion Ca2+ khỏi trạng thái
liên kết trong bào tương của tế bào. Chất chứa của hạt vỏ đã làm tách màng
noãn hoàng khỏi màng sinh chất của trứng. Sau đó, màng noãn hoàng kết
