生物学の概念-第1カナダ版–モルナー

受精は、配偶子(卵子と精子)が融合して形成するプロセスです。接合子(図13.8)。子孫が染色体の完全な二倍体セットを1つだけ持つようにするには、1つの精子だけが1つの卵子と融合する必要があります。哺乳類では、透明帯と呼ばれる層が卵を保護します。精子細胞の頭の先端には、酵素を含む先体と呼ばれるリソソームのような構造があります。精子が透明帯に結合すると、先体反応と呼ばれる一連のイベントが発生します。先体からの酵素が関与するこれらの反応は、精子の原形質膜が卵子の原形質膜と融合することを可能にし、精子の核が卵子に移動することを可能にします。卵子と精子の核膜が破壊され、2つの半数体核が融合して二倍体核またはゲノムを形成します。

図13.8受精は、精子と卵子が融合して接合子を形成するプロセスです。 (クレジット:Matt Russellのスケールバーデータ)

精子が1つだけであることを確認する受精卵は、卵膜のある場所でアクロソーム反応が起こると、他の場所でタンパク質を放出して、他の精子が卵子と融合するのを防ぎます。

多細胞生物の発達が始まりますこの単細胞接合子から、切断と呼ばれる急速な細胞分裂を経て(図13.9 a)、芽球と呼ばれる中空の細胞球を形成します(図13.9b)。

図13.9(a)切断中、接合子は急速に複数の細胞に分裂します。 (b)細胞は再配列して、胞胚と呼ばれる中空の球を形成します。 (クレジットa:グレイズアナトミーによる作業の変更、クレジットb:ピアソンスコットフォレスマンによる作業の変更、ウィキメディア財団への寄贈)

哺乳類では、胞胚は次の発達段階で胚盤胞を形成します。ここでは、胞胚の細胞は、内部細胞塊と栄養膜と呼ばれる外部層の2つの層に配置されています。内部細胞塊は胚を形成し続けます。栄養膜は、胚盤胞を子宮内膜に着床させる酵素を分泌します。栄養膜は胎盤に寄与し、胚に栄養を与えます。

コンセプトの実践

Endowment for HumanDevelopmentサイトのVirtualHuman Embryoプロジェクトにアクセスして、顕微鏡写真や回転する3D画像など、胚発生の各段階のインタラクティブをクリックしてください。

次に、胞胚内の細胞は空間的に再配置され、3層の細胞を形成します。このプロセスは原腸陥入と呼ばれます。原腸陥入の間、胞胚はそれ自体で折りたたまれ、細胞は移動して、消化管となる中空の空間を備えた構造、ガストルラの細胞の3つの層(図13.10)を形成します。細胞の各層は胚葉と呼ばれ、さまざまな器官系に分化します。

図13.10原腸陥入はプロセスです。胞胚の細胞は再配列して胚葉を形成します。 (クレジット:Abigail Pyneによる作業の変更)

3つの胚葉は内胚葉、外胚葉、および中胚葉。各胚葉の細胞は、組織と胚器官に分化します。外胚葉は、他の組織の中でも、神経系と表皮を生じさせます。中胚葉は、体内の筋肉細胞と結合組織を生じさせます。内胚葉は腸と多くの内臓を生じさせます。

器官形成

原腸陥入は3つの胚葉の形成をもたらし、動物のさまざまな器官へのさらなる発達中に生じます。体。このプロセスは器官形成と呼ばれます。

器官は、分化のプロセスを通じて胚葉から発達します。分化中、胚性幹細胞は、最終的な細胞タイプを決定する特定の遺伝子セットを発現します。たとえば、外胚葉の一部の細胞は、皮膚細胞に特異的な遺伝子を発現します。その結果、これらの細胞は表皮細胞の形と特徴を帯びます。分化のプロセスは、遺伝子発現を調節する一連のイベントを開始する、細胞の胚環境からの場所固有の化学信号によって調節されます。

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