Lannoitus on prosessi, jossa sukusolut (muna ja siittiöt) sulautuvat muodostaen sygootti (kuva 13.8). Sen varmistamiseksi, että jälkeläisillä on vain yksi täydellinen diploidinen kromosomiryhmä, vain yhden siittiön on sulava yhteen munasoluun. Nisäkkäissä zona pellucida -niminen kerros suojaa munaa. Siittiösolun pään kärjessä on rakenne, kuten lysosomi, nimeltään akrosomi, joka sisältää entsyymejä. Kun siittiö sitoutuu zona pellucidaan, tapahtuu joukko tapahtumia, nimeltään akrosomaaliset reaktiot. Nämä reaktiot, joihin liittyy entsyymejä akrosomista, antavat siittiöiden plasmamembraanin sulautua munan plasmamembraaniin ja antavat siittiön ytimen siirtyä munasarjaan. Munan ja siittiöiden ydinkalvot hajoavat ja kaksi haploidista ydintä sulautuvat muodostaen diploidisen ytimen tai genomin.
Varmista, että vain yksi siittiö hedelmöittää munan, kun akrosomaaliset reaktiot tapahtuvat yhdessä munakalvon kohdassa, muna vapauttaa proteiineja muissa paikoissa estääkseen muita siittiöitä sulautumasta munaan.
Monisoluisten organismien kehitys alkaa tästä yksisoluisesta zygotista, joka käy nopeasti solujen jakautumisessa, jota kutsutaan pilkkomiseksi (kuva 13.9 a), muodostamaan ontto solupallo, jota kutsutaan blastulaksi (kuva 13.9 b).
Nisäkkäissä blastula muodostaa blastokystan seuraavassa kehitysvaiheessa. Täällä blastulan solut järjestyvät itsensä kahteen kerrokseen: sisempi solumassa ja ulompi kerros, jota kutsutaan trofoblastiksi. Sisäinen solumassa jatkaa alkion muodostamista. Trofoblasti erittää entsyymejä, jotka mahdollistavat blastokystan istuttamisen kohdun kohdun limakalvoon. Trofoblasti vaikuttaa istukkaan ja ravitsee alkiota.
Toimintakonsepti
Käy Virtual Human Embryo -hankkeessa Endowment for Human Development -sivustolla ja napsauta vuorovaikutteista alkionkehityksen vaihetta, mukaan lukien mikrokuvia ja kiertäviä 3D-kuvia.
blastulan solut järjestyvät sitten uudelleen alueellisesti muodostaen kolme solukerrosta. Tätä prosessia kutsutaan gastrulaatioksi. Gastrulaation aikana blastula taittuu itsensä sisään ja solut kulkeutuvat muodostaen kolme solukerrosta (kuva 13.10) rakenteeseen, gastrulaan, jossa ontto tila, josta tulee ruoansulatuskanava. Kutakin solukerrosta kutsutaan sukusoluiksi ja se erilaistuu eri elinjärjestelmiksi.
Kolme alkukerrosta ovat endodermi, ektoderma ja mesodermi. Kussakin alkukerroksessa olevat solut erilaistuvat kudoksiksi ja alkion elimiksi. Ektermi aiheuttaa hermoston ja orvaskeden muiden kudosten joukossa. Mesodermista syntyy kehon lihassoluja ja sidekudosta. Endoderma synnyttää suoliston ja monet sisäelimet. runko. Tätä prosessia kutsutaan organogeneesiksi.
Elimet kehittyvät alkukerroksista erilaistumisprosessin kautta. Erilaistumisen aikana alkion kantasolut ilmentävät spesifisiä geenisarjoja, jotka määrittävät niiden lopullisen solutyypin. Esimerkiksi jotkut ektodermin solut ilmentävät ihosoluille spesifisiä geenejä. Tämän seurauksena nämä solut saavat epidermisolujen muodon ja ominaisuudet.Eriyttämisprosessia säätelevät solukohtaiset kemialliset signaalit solun alkion ympäristöstä, joka asettaa tapahtumien kaskadin, joka säätelee geenien ilmentymistä.