Sperm ve yumurta hücrelerinin birleşmesiyle zigot oluşur. Bu durum, gelişmenin embriyoya dönüşmesini başlatan bir uyarı görevi görür. Olayın başlaması, diployit çekirdek oluşturmak için yumurta çekirdeği ile sperm çekirdeğinin kaynaşmasına değil, iki hücre zarlarının birbirlerine değmesine bağlıdır. İki haployit kromozom takımının birleşmesi demek olan döllenme, pek çok hayvanda embriyonik gelişmenin teşviki için gerekli değildir. Hatta bu durum, normalde partenogenetik olarak (döllenmemiş yumurtalardan) üremeyen hayvanlarda da görülür. Döllenmemiş kurbağa yumurtasını uyarmak kolaydır; örneğin, laboratuvarda gelişmeyi başlatmak için kana bulanmış ince bir iğne yumurtaya değdirilir. Böyle birkaç yumurta hayatta kalır ve görünüşte normal iribaşlar oluşur. Aynı yöntemlerle döllenmemiş yumurtalardan ergin tavşanlar üretilmiştir. Çok hafif elektrik şokuyla ya da yumurtanın etrafındaki tuz konsantrasyonunu değiştirmekle ya da fiziksel sarsıntı ile döllenmemiş yumurtalar gelişimin başlaması için uyarılabilir. Ancak birçok türde gelişme birkaç bölünmeden sonra başarısızlıkla sonuçlanır.
Bir yumurta hücresinin sperm hücresiyle döllenme olayına daha yakından bakılabilir. Pek çok memeli türünde yumurta, başlangıçta folikül denen koruyucu hücrelerin oluşturduğu ince bir tabaka ile örtülüdür. Bu tabaka spermin yumurtaya girmesi için bir engel oluşturur; ancak pek çok türde spermin uç kısmında yer alan akrozom adı verilen bir kesecikten salınan hiyaluronidaz enzimi ile bu follikül tabakası eritilir. Benzer enzimler de bakteriler tarafından konakçı dokularına girmek için kullanılır. Yumurta tarafından salgılanan kimyasal maddelerce uyarılan sperm, folliküler hücre tabakası engelini çözdükten sonra bile memelilerde zona pellusida denilen kalın bir başka örtüyle karşı karşıya gelir. Sperm başında bulunan reseptörler bu örtüde bulunan uzun, ipliksi glikoproteine bağlanır. Glikoprotein üzerindeki türe özgü belirleyicilerle diğer türlerin spermlerinin yumurtaya yapışması engellenir. Bu sırada, akrozom, sperm hücresinin plazma zarıyla kaynaşıp, yumurta hücresinin jelimsi kılıfı ve hücre zarı üzerine etki edecek olan enzimleri bırakır. Akrozom zarından kök alan bir tübüler filament bu örtüye girerek yumurta hücresinin mikrovillusu ile kaynaşır. Bu kaynaşma akrozomdan gelen enzimlerle de kolaylaştırılır. 
Sperm ve yumurta zarlarının kaynaşması gerçekleşir gerçekleşmez, çoğu türlerde yumurta zarındaki elektriksel potansiyelde değişme olur (böylece ikinci defa bir başka spermle kaynaşma engellenmiş olur) ve sperm çekirdeği yumurtanın sitoplazmasına doğru hareket eder. Aynı zamanda spermin bağlanmasından sorumlu glikoproteinin yapısı da değişerek zar potansiyeli normale döndükten sonra bile başka spermin tutunmasını olanaksız kılar.
Pronükleus olarak bilinen sperm çekirdeği yumurtanın içine girer girmez, yumurtada bir çok değişiklik başlar. Önce spermdeki kalsiyum içeren kesecikler içeriklerini boşaltıp yumurtadaki keseciklerden daha fazla kalsiyum salınmasını başlatırlar. Bu durum döllenme sonrası gelişmedeki en erken adımdır (Daha önceden bahsedildiği gibi, döllenmemiş yumurtadaki gelişmenin uyarılması için koşullar belki de kalsiyum salınımının başlamasıyla sağlanabilmekte. Kaynaşmadan hemen sonra başlayan diğer bir olay da, eğer halen tamamlanmamışsa yumurta hücresindeki mayozun tamamlanmasıdır.
Kaynaşmadan sonra yumurtada düzenli olarak görülen diğer pek çok değişiklik arasında plazma zarının geçirgenliğinde göze çarpan değişiklikler oksijen tüketiminde çok fazla artış bulunmaktadır. Özellikle inorganik fosfata karşı geçirgenlik çok fazla artmaktadır.
Gerçek döllenme (iki gamet çekirdeğinin tek bir çekirdek oluşturması) yumurta pronükleusu tarafından sperm pronükleusunun cezbedilmesine bağlıdır. Ancak bu olayın gizemi hâlâ çözülememiştir. Eğer spermler, yoğun bir şekilde düzenlenmiş kromozomları bulunan olgunlaşmamış deniz kestanesi yumurtalarına girmeleri için uyarılırsa ne sperm pronükleusunda yumurta pronükleusuna doğru bir yönelme görülür ne de sperm pronükleusunun ileri derecede yoğunlaşmış kromozomları açılmaya başlar. Kısaca, şunlar söylenebilir: Olgunlaşmış yumurta pronükleusu hem sperm pronükleusunun cezbedilmesinden hem de kromozomlarının açılmasından sorumlu olmalıdır. Eğer iki gamet pronükleuslarının kaynaşmasıyla oluşan zigot çekirdeği embriyonik gelişmenin ilk mitoz bölünmesine hazırlık için DNA eşleşmesini yürütecekse, hem sperm hem de yumurta kromozomlarının açılmaları gereklidir.
Kaynakça:
https://www.sciencedirect.com
Yazar: Taner Tunç