Płodnienie, połączenie jądra plemnika, pochodzenia ojcowskiego, z jądrem komórki jajowej, pochodzenia matczynego, w celu utworzenia pierwotnego jądra embrionu. U wszystkich organizmów istotą zapłodnienia jest w istocie połączenie materiału dziedzicznego dwóch różnych komórek płciowych, czyli gamet, z których każda nosi w sobie połowę liczby chromosomów typowych dla danego gatunku. Najbardziej prymitywna forma zapłodnienia, występująca u mikroorganizmów i pierwotniaków, polega na wymianie materiału genetycznego między dwiema komórkami.
www.pdimages.com
Pierwszym istotnym wydarzeniem w zapłodnieniu jest fuzja błon dwóch gamet, w wyniku której powstaje kanał umożliwiający przejście materiału z jednej komórki do drugiej. Zapłodnienie u zaawansowanych roślin poprzedzone jest zapyleniem, podczas którego pyłek przenoszony jest do żeńskiej gamety lub makrospory i nawiązuje z nią kontakt. Zapłodnienie u zaawansowanych zwierząt następuje zwykle po penetracji jaja przez pojedynczy plemnik. W wyniku zapłodnienia powstaje komórka (zygota) zdolna do podziału komórkowego i utworzenia nowego osobnika.
Połączenie dwóch gamet inicjuje kilka reakcji w jaju. Jedna z nich powoduje zmianę w błonie (błonach) jaja, tak że nie może dojść do przyczepienia i penetracji przez więcej niż jeden plemnik. U gatunków, u których więcej niż jeden plemnik normalnie wnika do jaja (polispermia), tylko jedno jądro plemnika łączy się z jądrem jaja. Najważniejszym skutkiem zapłodnienia jest aktywacja jaja, która umożliwia mu podział komórkowy. Aktywacja nie musi jednak koniecznie wymagać interwencji plemnika; podczas partenogenezy, w której nie dochodzi do zapłodnienia, aktywacja jaja może być osiągnięta dzięki interwencji czynników fizycznych i chemicznych. Bezkręgowce takie jak mszyce, pszczoły i wrotki normalnie rozmnażają się przez partenogenezę.
Encyclopædia Britannica, Inc.
W roślinach pewne substancje chemiczne wytwarzane przez jajo mogą przyciągać plemniki. U zwierząt, z możliwym wyjątkiem niektórych knidriów (koelenteratów), wydaje się prawdopodobne, że kontakt między jajami a plemnikami zależy od przypadkowych zderzeń. Z drugiej strony, galaretowate powłoki, które otaczają jaja wielu zwierząt, wywierają działanie pułapkowe na plemniki, zwiększając tym samym szanse na udaną interakcję plemnik-jajko.
Jajeczka morskich bezkręgowców, zwłaszcza szkarłupni, są klasycznymi obiektami do badań nad zapłodnieniem. Te przezroczyste jaja są cenne dla badań obserwujących żywe komórki oraz dla badań biochemicznych i molekularnych, ponieważ czas zapłodnienia może być dokładnie ustalony, rozwój wielu jaj zachodzi mniej więcej w tym samym tempie w odpowiednich warunkach, a duże ilości jaj są możliwe do uzyskania. Jaja niektórych teleostów i płazów również zostały wykorzystane z korzystnymi wynikami.