4.1 La vague calcique
Les spermatozoïdes de xénope possèdent une morphologie classique avec une tête, une pièce intermédiaire et un flagelle.
La tête est en forme de ressort (ou tire-bouchon) ce qui fait que la nage est en vrille (voir vidéo 1 et vidéo 2.). Après le contact avec les gangues de l'ovocyte secondaire, il traverse et se dirige vers l'ovocyte (voir vidéo 3). Il franchit d'abord la membrane vitelline grâce aux enzymes protéolytiques déversées par la vésicule acrosomique située à l'avant de la tête spermatique.
Puis la membrane plasmique du spermatozoïde fusionne avec celle de l'ovocyte. Cette fusion entraîne des modifications subcellulaires dans la région corticale de l'ovocyte qui se traduisent par le soulèvement de la membrane vitelline qui change de structure et devient la membrane de fécondation. La conséquence est la formation d'un espace périvitellin entre la membrane plasmique et la membrane de fécondation.
Espace périvitellin et membrane de fécondation constituent une barrière infranchissable aux spermatozoïdes. C'est le blocage de la polyspermie.
La fusion membranaire entraîne une dépolarisation de membrane qui active des mouvements ioniques et notamment la pompe à sodium.
L'un des effets importants qu'il faut retenir est la libération d'ions calcium intracellulaire, préalablement complexés au sein du réticulum endoplasmique. Les ions calcium favorisent alors l'exocytose des granules corticaux présents dans le cortex cytoplasmique. Leur contenu est libéré dans l'espace nouvellement formé entre la membrane plasmique et la membrane de fécondation et contribue à sa formation.
On peut mettre en évidence la libération du calcium sous forme d'une vague calcique. Une protéine luminescente, l'équorine est injectée dans l'ovocyte secondaire avant la fécondation. Au moment où le spermatozoïde fusionne avec l'ovocyte secondaire on voit une onde luminescente se propager à partir du point d'entrée du spermatozoïde (voir video4).
