A megtermékenyítés az a folyamat, amelyben a ivarsejtek (egy petesejt és egy spermium) összeolvadnak egy zigóta (13.8. ábra). Annak biztosítása érdekében, hogy az utódoknak csak egy teljes diploid kromoszóma-csoportja legyen, csak egy spermának kell összeolvadnia egy petesejtdel. Emlősökben a zona pellucida nevű réteg védi a petét. A spermasejt feje hegyén olyan szerkezet található, mint egy lizoszóma, az úgynevezett akroszóma, amely enzimeket tartalmaz. Amikor a spermium kötődik a zona pellucida-hoz, eseménysorozat, úgynevezett akrosomális reakció zajlik le. Ezek a reakciók, amelyek az akroszóma enzimjeit tartalmazzák, lehetővé teszik a spermium plazmamembránjának összeolvadását a petesejt plazmamembránjával, és lehetővé teszik a spermiummag átjutását a petesejtbe. A petesejt és a sperma maghártyái lebomlanak, és a két haploid mag összeolvadva diploid magot vagy genomot képez.
Annak biztosítása, hogy ne több sperma legyen megtermékenyíti a petét, miután az akrosomális reakciók a petesejt membránjának egyik helyén végbemennek, a tojás más helyeken fehérjéket szabadít fel, megakadályozva, hogy más sperma összeolvadjon a petével. ebből az egysejtű zigótából, amely gyors sejtosztódáson megy keresztül, amelyet hasításnak hívnak (13.9. ábra a), egy üreges sejtgömböt alkotnak, amelyet blastulának hívnak (13.9. ábra b).
Emlősöknél a blastula a következő fejlődési szakaszban képezi a blastocystát. Itt a blastulában lévő sejtek két rétegben rendeződnek: a belső sejttömeg és a külső réteg, amelyet trofoblasztnak neveznek. A belső sejttömeg tovább formálja az embriót. A trofoblaszt olyan enzimeket választ ki, amelyek lehetővé teszik a blastociszta beültetését a méh endometriumába. A trofoblaszt hozzájárul a méhlepényhez és táplálja az embriót.
Koncepció működésben
Látogasson el a Virtual Human Embryo projektbe az Endowment for Human Development webhelyen, hogy áttekinthesse az embrió fejlődésének szakaszait, beleértve a mikrográfokat és a forgatható 3D-s képeket.
a blastula sejtjei ezután térben átrendeződve három sejtréteget képeznek. Ezt a folyamatot gastrulációnak nevezik. A gastrulation során a blastula behajlik magában, és a sejtek vándorolva a három sejtréteget (13.10. Ábra) alkotják egy struktúrában, a gastrulában, egy üreges térrel, amely az emésztőrendszerré válik. A sejtek mindegyik rétegét csírarétegnek nevezik, és különböző szervrendszerekre fognak differenciálódni.
A három csíralemez az endoderma, a ektoderma és a mezoderma. Az egyes csírarétegekben lévő sejtek szövetekké és embrionális szervekké differenciálódnak. Az ektoderma többek között az idegrendszert és az epidermist idézi elő. A mezoderma a test izomsejtjeit és kötőszövetét eredményezi. Az endodermából a bél és sok belső szerv keletkezik.
Organogenezis
A gasztrointesztináció annak a három csírarétegnek a kialakulásához vezet, amelyek az állat különböző szerveinek további fejlődése során keletkeznek. test. Ezt a folyamatot organogenezisnek hívják.
A szervek a csírarétegekből fejlődnek ki a differenciálódás folyamata során. A differenciálódás során az embrionális őssejtek specifikus génkészleteket expresszálnak, amelyek meghatározzák végső sejttípusukat. Például az ektoderma egyes sejtjei a bőrsejtekre specifikus géneket expresszálják. Ennek eredményeként ezek a sejtek felveszik az epidermális sejtek alakját és jellemzőit.A differenciálódás folyamatát a sejt embrionális környezetéből származó helyspecifikus kémiai jelek szabályozzák, amelyek a gén expresszióját szabályozó események kaszkádját alakítják ki.