射精进入女性生殖道,在那里开始了抵达卵子受精路程,精子必须克服大量障碍到达输卵管,这段距离约为15到18厘米,精子到达卵子所需时间区别较大——有些可能在半小时内抵达,有的则需要几天时间,取决于精子质量。一旦卵子从卵巢中释放(排卵)出来,寿命不超过24小时,而精子在女性生殖道内存活可存活2至5天。
精子抵达卵细胞的障碍阴道的pH值:阴道液为酸性pH值,并不是每一个精子细胞都能在阴道内存活
免疫系统反应:免疫系统白细胞检测出精子细胞为外源物质后,会试图消灭摧毁精子。
宫颈粘液:宫颈分泌物和阴道分泌物在整个月经周期中都不同质地。在排卵期间,分泌物的流动性更强,密度更低,可以促进精子的通过。相反,当女性不排卵时会变得更密集、更粘稠,从而阻止精子通过。
物理障碍:女性生殖系统(阴道、子宫颈、子宫、输卵管)的内部解剖本身就是精子的一个障碍。
健康男性每次射精大约有2-2.5亿个精子,但只有200万人能到达子宫颈;只有100万精子能够进入子宫;在进入子宫后,只有1万人能够到宫底,其余被白细胞攻击和吸收;进一步,一半大约5000个精子左右进入正确方向的子宫输卵管结;能够进入输卵管的大约为1000个,其余的被困在粘液中;最后估计只有200个精子抵达卵细胞。最终,只有1个精子能够穿透卵细胞并使其受精。在最后的受精过程主要通过顶体反应和皮质反应保证只有一个精子受精。
顶体反应当精子到达卵细胞时,会发生顶体反应允许精子穿过卵细胞周围的卵胶膜。精子穿过冕状放射状的卵泡细胞,与卵细胞卵胶膜结合;顶体囊泡与卵胶膜融合并释放消化酶来软化糖蛋白基质;然后精子通过软化的卵胶膜,与暴露在卵胶膜上的对接蛋白结合;卵细胞和精子细胞膜融合,精子核(和中心粒)进入卵细胞。
皮质反应一旦精子成功地穿透卵细胞,通过皮质反应防止别的精子进入卵细胞。卵细胞细胞质中的皮质颗粒释放酶进入卵胶膜,这些酶会破坏精子结合位点同时也会使卵胶膜上的糖蛋白基质变厚变硬,从而阻止其他精子进入卵细胞,确保形成的受精卵是二倍体。