fecondazióne
Indice
Definizione
sf. [sec. XVIII; da fecondare]. Processo fondamentale della riproduzione sessuale che consiste nella unione di due gameti di sesso diverso e nella fusione dei loro nuclei.
Biologia animale
Nella fecondazione è in genere il gamete maschile o spermatozoo, piccolo e mobile, che penetra nel gamete femminile o cellula uovo, più grosso, immobile e ricco di sostanze di riserva (tuorlo o vitello o deutoplasma) destinate alla nutrizione dell'embrione. La fecondazione può essere: interna, quando l'unione dei due gameti avviene nell'ovaio o lungo le vie genitali interne dell'individuo produttore di gameti femminili (per esempio Mammiferi, Uccelli, Rettili, Insetti); esterna, quando l'unione avviene tra gamete maschile e ovocellula deposta nell'ambiente circostante (per esempio in molti Pesci). Le varie fasi della fecondazione si possono osservare al microscopio in un recipiente contenente acqua di mare in cui sono stati immessi i gameti maturi prelevati rispettivamente dall'ovaio e dal testicolo dei ricci di mare , tipici animali a fecondazione esterna. Di tutti gli spermatozoi che si ammassano attorno alla cellula uovo solo uno riesce a entrarvi ed è in genere il primo che vi arriva vicino. La membrana della cellula uovo forma una sporgenza detta cono di attrazione in corrispondenza del punto di ingresso dello spermatozoo. Quest'ultimo può entrare intero o solo con la testa, contenente il nucleo, mentre la coda subisce dei processi di degenerazione. In seguito allo stimolo provocato dall'ingresso dello spermatozoo, il citoplasma della cellula uovo subisce notevoli modificazioni chimico-fisiche che rappresentano la cosiddetta reazione di : si ha aumento della permeabilità, della viscosità e dei processi di ossidazione, mentre attorno alla cellula uovo fecondata si forma la membrana di che impedisce la penetrazione di altri spermatozoi. A questo punto avviene il fenomeno fondamentale della fecondazione e cioè l'unione (cariogamia) dei due nuclei dei gameti (pronuclei maschile e femminile), ognuno contenente una singola serie di cromosomi, cioè aploide. Si forma così una cellula con un duplice corredo cromosomico (zigote), caratteristico della specie, ereditato per metà dalla cellula uovo, quindi dalla madre, e per l'altra metà dallo spermatozoo e perciò dal padre. Il citoplasma dello zigote deriva essenzialmente dalla cellula uovo. Dallo zigote, per successive divisioni mitotiche, hanno origine tutte le cellule che costituiscono l'embrione e che contengono perciò un nucleo diploide con caratteristiche genetiche per metà materne e per metà paterne. L'avvicinamento e l'unione dei due gameti è dovuta a fattori chimici di tipo ormonale ed enzimatico: in genere, la cellula uovo produce sostanze (gamoni) che attraggono gli spermatozoi, attivandone la mobilità, mentre questi ultimi producono sostanze di tipo enzimatico che lisano l'involucro mucoso che avvolge la cellula uovo, quali per esempio la jaluronidasi. Esistono però casi di polispermia (per esempio Salamandre e Uccelli), nei quali più di uno spermatozoo penetra nella cellula uovo: in questo caso però è sempre il nucleo di un solo spermatozoo a unirsi al nucleo della cellula uovo, mentre gli altri o degenerano o, come nei Selaci, restano alla periferia senza partecipare alla formazione dell'embrione. § Negli animali da allevamento la fecondazione può avvenire naturalmente oppure per via artificiale ( artificiale). La fecondazione naturale, detta anche accoppiamento o monta, può essere libera e a mano. È libera quando il maschio, vivendo in libertà, con un numero limitato di femmine, le copre nel periodo del loro calore. Tale monta si verifica nell'allevamento brado. Nella fecondazione a mano, caratteristica dell'allevamento stallino, l'accoppiamento è presieduto dall'addetto alla stazione di monta che porta il maschio in presenza della femmina, posta in un travaglio, e assiste alla monta per assicurare la buona riuscita dell'accoppiamento.
Biologia vegetale
Anche nei vegetali la fecondazione è la fusione a due a due di particolari cellule sessuali (gameti), dalle quali origina uno zigote; essa viene anche chiamata gamia ed è possibile solo fra gameti appartenenti a opposte categorie sessuali, anche se in certi casi essi sono morfologicamente e funzionalmente identici (isogameti). L'atto gamico si compie in due momenti successivi: plasmogamia, o unione dei citoplasmi dei gameti, e cariogamia, o fusione dei due nuclei. Di solito alla plasmogamia segue la cariogamia, per cui quasi subito si origina un sincarion (nucleo diploide); in alcuni Funghi, peraltro, la cariogamia è ritardata e fra plasmogamia e cariogamia intercorre un periodo di tempo anche rilevante, durante il quale i due nuclei gamici, ravvicinati in una coppia detta dicarion, a ogni divisione cellulare si dividono simultaneamente dando luogo a una particolare generazione di cellule tutte binucleate: questo particolare tipo di fase diploide, detta dicariofase o diaplofase, termina con la cariogamia, che avviene in una cellula detta zeugide. Tra le Angiosperme avviene un processo fecondativo caratteristico nel corso del quale dei due nuclei spermatici prodotti dal granulo pollinico uno si fonde con l'oosfera e l'altro con l'endosperma secondario (doppia fecondazione). Particolari tipi di fecondazione sono la incrociata, che avviene con l'unione di gameti che provengono da fiori diversi della stessa specie, e la eterogamica, quando la coniugazione tra piante della stessa specie origina eterozigoti e ibridi (questi ultimi possibili anche con la coniugazione tra piante di diversi generi, come Triticumed Aegilops).
Medicina
La fecondazione in ambito umano può essere ostacolata da malattie a carico dell'apparato genitale femminile o maschile o da alterazioni ormonali che impediscono l'annidamento dell'embrione e il proseguimento della gestazione. Per questa ragione sono state messe a punto le cosiddette tecniche di fecondazione artificiale, che consentono di indurre l'incontro dei gameti maschili e femminili in laboratorio per poi impiantare l'embrione ottenuto nell'utero dell'aspirante madre. I gameti vengono ottenuti dalla coppia stessa affetta da sterilità oppure da donatori (fecondazione eterologa).
Bibliografia
J. Carles, La fecondation, Parigi, 1957; A. Monroy, Chemistry and Physiology of Fertilization, New York, 1965; B. I. Balinsky, An Introduction to Embryology, Filadelfia-Londra, 1966; A. Dalcq, Introduzione all'embriologia generale, Milano, 1967; C. Houillon, Sexualité, Parigi, 1967; G. Iadecola, M. Farinacci, L'inseminazione artificiale umana, Padova, 1989.