顶体是覆盖于精子头部细胞核前方、介于核与质膜间的囊状细胞器。顶体内含有顶体酶系统,包括多种蛋白水解酶(如透明质酸酶、顶体酶和酸性磷酸酶)。由于卵子周围卵丘、放射冠和透明带等屏障的存在,精子获能后尚不能与卵子结合,必须经过顶体反应,方能与卵子结合。一般认为,卵丘细胞和透明带是诱发顶体反应产生的主要因素。
在顶体反应中,放射冠穿透酶可使放射冠的颗粒细胞松解,脱离卵细胞外围。颗粒细胞脱落后,在透明带周围仍残存着一层放射冠基质。在透明质酸酶的作用下,这些基质被水解,暴露出透明带。透明带为糖蛋白,在顶体蛋白酶的作用下,使透明带发生部分水解,促使精子能突破透明带的一个局限区到达并进入卵细胞内。顶体蛋白酶也称为顶体素,在精子获能前,顶体素以酶原形式存在于顶体内,称为前顶体素。精子获能时,前顶体素遂被激活,转化为有活性的顶体素,发挥作用。
顶体反应是受精的先决条件。只有发生顶体反应的精子才能穿越放射冠和透明带,与次级卵母细胞融合。一旦精子穿越过透明带与卵细胞接触后,就能激发卵细胞发生反应,使卵细胞周边部的皮质颗粒包膜与卵细胞膜逐渐融合、破裂,并向卵周隙释放其内容物,引起透明带结构发生改变,起到封锁透明带的作用,阻止其他精子的进入保证正常的单卵受精。