Embryonalutvikling

Share

|

Det er fire stadier i vekst og utvikling av dyr. Den første er gametogenesis, dannelsen av sædceller og egg. Den andre omfatter embryonale utvikling som begynner med befruktning av egg og fortsetter til fødselen. Den tredje fasen er den prosessen som førte til reproduktive modenhet (puberteten), og den fjerde er aldringsprosessen til døden. Generelt forventer AP eksamen du vite funksjonene bare de to første utviklingsstadier, gametogenesis og embryonale utvikling. Gametogenesis ble beskrevet tidligere, mens en diskusjon om embryonale utviklingen følger.

Noen dyr ligner eldre individer av arter ved fødselen, mens andre er fysisk ulik fra den voksne formen. For eksempel Tadpoles og sommerfugllarver er larver former for sine respektive voksen former, en frosk og en flygende insekter. Den larver form av en kråkebolle, en Pluteus er en mikroskopisk, frittflytende dyr som driver som plankton til den festes til et fast underlag. I likhet med andre larver, de Pluteus gjennomgår ytterligere utvikling (metamorfose) som forvandler larven til en voksen.

I andre dyr, fortsetter embryonale utviklingen frem til fødselen av et barn som ligner i form av den voksne. I pattedyr, er utviklingsperioden ofte inndelt i to etapper-embryonale utviklingen etterfulgt av fosterutviklingen. Fosteret er et embryo som ligner på spedbarnet skjemaet.

Mange av hendelsene som oppstår under embryonale utviklingen er påfallende lik i alle dyr. Nedenfor tidlige utviklingsstadier er beskrevet som de oppstår i kråkebolle. Disse scenene er typisk for utviklingen i de fleste dyr. Men noen utviklingsforstyrrelser hendelser beskrevet forekommer kun i bestemte grupper av dyr (for eksempel deuterostomes, chordatar, amniotes eller virveldyr) eller er spesifikke for mennesker. Disse er tydelig nevnt i beskrivelsene.

1. Befruktning. Gjødsling oppstår når sædcellene trenger plasma membran av den sekundære oocyte. Gjødsling er ledsaget av følgende:

• Gjenkjennelse. Før penetrasjon kan skje, utskiller sæden et protein som binder seg med spesiell reseptor-molekyler som befinner seg på et glykoprotein lag som omgir plasma membran av oocyte. Dette vitelline laget (eller zona pellucida hos mennesker) sikrer at befruktning skjer bare mellom egg og sædceller av samme art.

• penetrering. Den plasmamembraner av sædceller og oocyte sikringen, og sædcellene kjernen entrer oocyte.

• Dannelse av gjødsling membran. Den vitelline lag danner en befruktning membran som blokkerte inngangen til flere sædceller.

• Gjennomføring av meiose II i videregående oocyte. Hos mennesker utløser sperm penetration meiose II i oocyte, produsere en ovum (egg) og polare kroppen. Polar kroppen er utladet gjennom plasma membranen.

• Fusion av kjerner og replikasjon av DNA. Sæden og egget nuclei sikringen, danner en zygote kjerne bestående av 23 par kromosomer (hos mennesker). Hvert kromosom replicates slik at det består av to identiske chromatids.

2. Kløv. Den zygote begynner nå en rekke cleavage divisjoner, rask celle divisjoner uten cellevekst. Som et resultat hver av de resulterende celler, kalt blastomeres, inneholder vesentlig mindre cytoplasma enn originalen zygote. Noen karakteristika for tidlig cleavages følger:

• Embryo polaritet. Egget har en øvre, dyr stang og en lavere, vegetal pol. Celler dannet ved vegetal pol inneholde mer eggeplomme, eller lagres mat, fordi eggeplomme materialet, tettere enn de omkringliggende cytoplasma, slår seg til bunnen av egget.

• Polar-og ekvator cleavages. Tidlig cleavages er polare, dele egget inn i segmenter som strekker seg fra pol til pol (som deler av en appelsin). Andre cleavages er parallelle med ekvator (vinkelrett på polare cleavages).

• Radial og spiral cleavages. I deuterostomes tidlig cleavages er radial, danner celler hos dyr og vegetal stolper som er innretta sammen, den øverste cellene rett over bunnen cellene. I protostomes, cleavages er spiral, danner celler på toppen som er forskjøvet i forhold til de under dem.

• ubestemmelig og determinate cleavages. En cleavage er ubestemmelig hvis det kommer blastomeres at hvis skilt, kan individuelt fullstendig normal utvikling. Derimot blastomeres produsert av en determinate cleavage ikke kan utvikle seg til en komplett fosteret hvis atskilt fra andre blastomeres. I stedet er de utviklingsmål program begrenset til produksjon av bestemte (eller bestemt) celler som bidrar til bare en del av et komplett embryo. Radial cleavages of deuterostomes er vanligvis ubestemte, mens spiral cleavages av protostomes ofte determinate.

3. Morula. Etterfølgende spalting divisjoner resultere i en solid ball av celler kalt Morula.

4. Blastula. Som celle divisjoner fortsette, væske fyller Morula og presser cellene ut for å danne et sirkelrundt hull omgitt av et enkelt lag med celler. Dette hul sfære av celler kalles blastula og hulrom er blastocoel.

5. Gastrula. Dannelse av gastrula eller gastrulation, oppstår når en gruppe av celler invaginate (flytte innover) i blastula, danner en to lag fosteret med en åpning fra utsiden til et senter hull. Følgende funksjoner er knyttet til gastrula.

• Tre bakterie lag. En tredje celle laget former mellom ytre og indre lag av invaginated fosteret. Disse tre celle lag, Ektoderm, mesoderm og endoderm (utenfor, midtre og innvendig lag, henholdsvis) er de primære spiren lagene som alle etterfølgende vev utvikler seg.

• Archenteron. Senteret hulrom dannet av gastrulation kalles archenteron. Det er helt omgitt av endoderm celler.

• Blastopore. Åpningen i archenteron er blastopore. Det blir munnen (i protostomes) eller anus (i deuterostomes).

6. Extraembryonic membran utvikling. I fugler, reptiler og mennesker, heretter kalt amniotes, extraembryonic (utenfor fosteret riktig) membraner utvikle, som følger:

• Chorion. Den chorion er den ytre membran. I fugler og krypdyr det fungerer som en membran for gassutveksling. I pattedyr, den chorion implantater i endometrium. Senere på chorion, sammen med mors vevet danner placenta. Placenta er en blanding av mors og embryonale vev over hvilke gasser, næringsstoffer og avfall utveksles.

• Allantois. Den allantois begynner som en sac som knopper av fra archenteron. Etterhvert omkranser det fosteret og danner et lag under chorion. I fugler og krypdyr, lagrer det i utgangspunktet avfallsprodukter (i form av urinsyre). Senere i utvikling, kombinerer det med chorion, og sammen fungere som en membran for gassutveksling med blodkar nedenfor. I pattedyr, transporterer allantois avfall produktene til morkaken. Etter senere utvikling, danner det navlestreng, transport av gasser, næringsstoffer og avfall mellom fosteret og morkaken.

• amnion. Det amnion, som denne gruppen av virveldyr er navngitt, omslutter amniotic cavity, en væskefylte hulrom som puter utviklingsland fosteret omtrent som coelom putene indre organer i coelomate dyr.

• plommesekken. I fugler og reptiler-format i plommesekken membranen vedlagte eggeplomme. Blodkar overføre næringsstoffene til utviklingslandene fosteret. I placentale pattedyr, er plommesekken tom. I stedet blir ernæring oppnås gjennom morkaken.

7. Organogenesis. Som celler fortsette å dele etter gastrulation, blir de forskjellige fra hverandre (celle differensiering), tar på egenskapene til spesifikke vev og organer. Denne utviklingen av organer kalles organogenesis. Dannelsen av disse organene er karakteristisk for chordatar:

• Notochord. Celler langs dorsal overflaten av mesoderm spiren laget danner notochord, en stiv stang som gir støtte i lavere chordatar. Den ryggvirvler av høyere chordatar dannes fra nærliggende celler i mesoderm.

• Neural tube. I Ektoderm laget rett over notochord, et lag av celler danner nevrale plate. Platen innrykk, og danner nevrale groove, ruller så opp i en sylinder, den nevrale røret. The neural tube utvikler seg til det sentrale nervesystemet. Ytterligere celler roll off toppen av utviklingslandene nervetråder og danner neural crest. Disse cellene danner forskjellige vev, inklusive tenner, bein og muskler av skallen, pigment cellene i hud og annet vev. Stadier av embryonale utviklingen oppsummert ovenfor, fra gjødsling til gastrulation, er typisk for en kråkebolle (en echinoderm) . Selv om disse stadiene er generelle, viktige variasjoner som oppstår mellom tre dyrene ofte studert i utviklingsbiologi følger:

1. Frog (et amfibium)

• Gray halvmåne. Når sæden trenger en frosk egg, en reorganisering av cytoplasma resulterer i utseendet på en grå, halvmåneformet område, kalles den grå halvmåne. Hans Spemann, i en berømt eksperiment, atskilt cellene dannet under tidlig cleavages og viste at hver enkelt celle kan utvikle seg til en vanlig frosk bare hvis den inneholdt en del av den grå halvmåne.

• Gastrulation. Under gastrulation, celler migrere over den øverste kanten på blastopore. Øverste kant, kalt dorsal leppe, skjemaer fra samme region tidligere okkupert av den grå halvmåne. Bunnen og sidene av blastopore kanten kalles ventral leppe og lateral lepper, henholdsvis.

• eggeplomme. Den eggeplomme materialet er mye mer omfattende i frosken enn i kråkebolle. Celler fra vegetal pol rike i eggeplomme materialet danne en eggeplomme plug nær dorsal leppe.

2. Bird

• Blastodisc. Den eggeplomme av fuglen egg er svært stort, og det meste av det er ikke involvert i cleavages. I stedet cleavages oppstå i en blastula som består av en flat, diskshaped region som sitter på toppen av eggeplomme. Denne typen blastula kalles en blastodisc.

• Primitive streak. Når gastrulation begynner, oppstår invagination langs en linje (i stedet for en sirkel) kalles primitive streak. Som celler migrere til primitive strek, blir fugemunnstykke dannet en langstrakt blastopore (snarere enn en sirkulær blastopore, som finnes i kråkeboller og frosker).

3. Mennesker og de fleste andre pattedyr

• Blastocyst. Den blastula stadiet kalles blastocyst består av to deler-en ytre ring av celler, den trophoblast, og en indre masse av celler, den embryoniske platen.

• Trophoblast. Den ytre ringen av celler, eller trophoblast, tjener flere funksjoner. Først oppnår det implantasjon av Lagt ned i endometriet i livmoren. Andre produserer det human chorionic gonadotropin (HCG) for å opprettholde progesteron produksjon av corpus luteum (som i sin tur vil opprettholde endometriet). Senere danner trophoblast den chorion, den extraembryonic membran som, sammen med mors vevet danner placenta.

• Embryonic plate. Innenfor hulrom skapt av trophoblast, en bunt av celler som kalles indre cellemasse (ICM), klynger på ett pol og flater ut i embryoniske platen. Den embryoniske platen er analogt til blastodisc av fugler og krypdyr. En primitive streak utvikler, gastrulation følger, og utvikling av embryoet og extraembryonic membraner (unntatt chorion) følger.

---