Embryonale Entwicklung

Es gibt vier Stadien im Wachstum und in der Entwicklung der Tiere. Das erste ist gametogenesis, die Anordnung von Samenzellen und Eier. Die Sekunde schließt embryonale Entwicklung ein, die mit Düngung des Eies anfängt und zur Geburt fortfährt. Das dritte Stadium ist der Prozeß, der zu reproduktive Reife (Puberty) führt, und das Viertel ist der Alternprozeß zum Tod. Im allgemeinen erwartet die AP Prüfung Sie, Eigenschaften nur der ersten zwei Entwicklungsstadien, des gametogenesis und der embryonalen Entwicklung zu kennen. Gametogenesis wurde vorher beschrieben, während eine Diskussion über embryonale Entwicklung folgt.

Einige Tiere ähneln fälligen Einzelpersonen ihrer Sorten an der Geburt, während anderes von der Erwachsenform physikalisch ungleichartig sind. Z.B. sind tadpoles und Gleiskettenfahrzeuge larvale Formen ihrer jeweiligen Erwachsenformen, des Frosches und des Fliegeninsekts. Die larvale Form eines Seeigels, ein pluteus, ist ein mikroskopisches, frei-sich hin- und herbewegendes dieses Tier Antriebe als Plankton bis es Befestigunger zu einer festen Oberfläche. Wie andere Larven macht das pluteus zusätzliche Entwicklung durch (Metamorphose) die die Larve in einen Erwachsenen umwandelt.

In anderen Tieren fährt embryonale Entwicklung bis die Geburt eines Kindes fort, das der Form des Erwachsenen ähnelt. In den Säugetieren wird die Entwicklungsperiode häufig zwei Stadien in die embryonale— Entwicklung geteilt, die von der fötalen Entwicklung gefolgt wird. Das Fötus ist ein Embryo, der der Säuglingsform ähnelt.

Viele der Fälle, die während der embryonalen Entwicklung auftreten, sind in allen Tieren bemerkenswert ähnlich. Unter, werden frühe Entwicklungsstadien beschrieben, während sie im Seeigel auftreten. Diese Stadien sind von der Entwicklung in den meisten Tieren typisch. Jedoch treten einige beschriebene Entwicklungsfälle nur in bestimmten Gruppen Tieren (zum Beispiel, deuterostomes, chordates, amniotes, oder Wirbeltiere) auf oder sind zu den Menschen spezifisch. Diese werden offenbar in den Beschreibungen gemerkt.

1. Düngung. Düngung tritt auf, wenn die Samenzellen die Plasmamembrane des Sekundäroocyte eindringen. Düngung wird von den folgenden Schritten begleitet:

• Anerkennung. Bevor Durchgriff auftreten kann, sondern die Samenzellen ein Protein ab, das mit speziellen Empfängermolekülen bindet, die auf einer Glucoproteidschicht liegen, welche die Plasmamembrane des oocyte umgibt. Diese Vitellineschicht (oder zona pellucida in den Menschen) versichert, daß Düngung nur zwischen Ei und Samenzellen der gleichen Sorte auftritt.

• Durchgriff. Die Plasmamembranen der Samenzellen und der oocyte Sicherung und der Samenzellenkern trägt das oocyte ein.

• Anordnung der Düngungmembrane. Die Vitellineschicht bildet eine Düngungmembrane, die den Eingang der zusätzlichen Samenzellen blockiert.

• Beendigung von Meiosis II im Sekundäroocyte. In den Menschen löst produziert Samenzellendurchgriff Meiosis II im oocyte aus und ein ovum (Ei) und polaren Körper. Der polare Körper wird durch die Plasmamembrane entladen.

• Schmelzverfahren der Kerne und Reproduktion von DNA. Die Samenzellen- und ovumkerne fixieren und bilden einen zygote Kern, der aus 23 Paaren Chromosomen besteht (in den Menschen). Verdoppelungen jedes Chromosoms, damit er aus zwei identischen Chromatids besteht.

2. Spaltung. Das zygote fängt jetzt eine Reihe Spaltungabteilungen, schnelle Zellteilungen ohne Zelle Wachstum an. Infolgedessen enthalten jede der resultierenden Zellen, benannt blastomeres, im wesentlichen weniger Zytoplasma als das ursprüngliche zygote. Einige Eigenschaften der frühen Spaltungen folgen:

• Embryopolarität. Das Ei hat einen oberen, Tierpfosten und einen untereren, vegetal Pfosten. Zellen bildeten sich am vegetal Pfosten enthalten mehr Eigelb oder gespeicherte Nahrung, weil das Eigelbmaterial, das, Settles zur Unterseite des Eies dichter als der umgebende Zytoplasma ist.

• Polare und äquatoriale Spaltungen. Frühe Spaltungen sind polar und teilen das Ei in Segmente, die von Pfosten zu Pfosten ausdehnen (wie Abschnitte einer Orange). Andere Spaltungen sind zum Äquator parallel (senkrecht zu den polaren Spaltungen).

• Radialstrahl- und Spiralespaltungen. In den deuterostomes sind bilden frühe Spaltungen radial und Zellen am Tier und die vegetal Pfosten, die zusammen ausgerichtet sind, die oberen Zellen direkt über den unteren Zellen. In den protostomes sind Spaltungen die Spirale und bilden Zellen auf die Oberseite, die in Bezug auf die unter ihnen verschoben werden.

• Unbestimmte und bestimmte Spaltungen. Eine Spaltung ist unbestimmt, wenn sie blastomeres produziert, die, wenn sie getrennt werden, normale Entwicklung einzeln durchführen können. Demgegenüber können die blastomeres, die durch eine bestimmte Spaltung produziert werden, nicht zu einem kompletten Embryo sich entwickeln, wenn sie von anderen blastomeres getrennt werden. Stattdessen wird ihr Entwicklungsprogramm auf die Produktion der definitiven (begrenzt oder festgestellt), Zellen, die zu nur einem Teil eines kompletten Embryos beitragen. Radialspaltungen von deuterostomes sind normalerweise unbestimmt, während Spiralespaltungen von protostomes häufig bestimmt sind.

3. Morula. Aufeinanderfolgende Spaltungabteilungen ergeben eine feste Kugel der Zellen, die ein morula genannt werden.

4. Blastula. Während Zellteilungen fortfahren, füllt Flüssigkeit das morula und drückt die Zellen heraus, um einen kreisförmigen Raum zu bilden, der durch eine einzelne Schicht Zellen umgeben wird. Dieser hohle Bereich der Zellen wird den Blastula genannt, und der Raum ist das blastocoel.

5. Gastrula. Anordnung des Gastrula oder gastrulation, tritt wenn eine Gruppe Zellen invaginate (die Bewegung innere) in den Blastula auf und bildet einen zwei-überlagerten Embryo mit einer Öffnung von der Außenseite in einen Mittelraum. Die folgenden EigenschaftenSIND mit dem Gastrula verbunden.

• Drei Mikrobeschichten. Formen einer invaginated dritte Zelle Schicht zwischen den äußeren und inneren Schichten von Embryo. Diese drei Zelle Schichten, das ectoderm, das mesoderm und die Endodermis (draußen, Mitte und Innereschichten, beziehungsweise) sind die Primärmikrobeschichten, von denen alle folgenden Gewebe sich entwickeln.

• Archenteron. Der Mittelraum, der durch gastrulation gebildet wird, wird das archenteron genannt. Er wird vollständig durch Endodermiszellen umgeben.

• Blastopore. Die Öffnung in das archenteron ist das blastopore. Es wird die Öffnung (in den protostomes) oder der Anus (in den deuterostomes).

6. Extraembryonic Membrane Entwicklung. In den Vögeln benannten Reptilien und Menschen, zusammen die amniotes, extraembryonic (außerhalb des Embryos korrekt) Membranen sich entwickeln, wie folgt:

• Chorion. Das chorion ist die äußere Membrane. In den Vögeln und in den Reptilien dient es als eine Membrane für Gasaustausch. In den Säugetieren die chorion Implantate in den Endometrium. Später bildet das chorion, zusammen mit mütterlichem Gewebe, die Plazenta. Die Plazenta ist eine Mischung der mütterlichen und embryonalen Gewebe, über denen Gase, Nährstoffe und Vergeudungen ausgetauscht werden.

• Allantois. Die allantois fängt als dieser Beutel Knospen weg vom archenteron an. Schließlich umkreist es den Embryo und bildet eine Schicht unter dem chorion. In den Vögeln und in den Reptilien speichert es zuerst Abfallprodukte (in Form von harnsauer Säure). Später in der Entwicklung, fixiert es mit dem chorion, und zusammen dienen sie als eine Membrane für Gasaustausch mit $blutgefässen unten. In den Säugetieren transportiert die allantois Abfallprodukte zur Plazenta. Nach folgender Entwicklung bildet sie die Nabelschnur und transportiert Gase, Nährstoffe und Vergeudungen zwischen den Embryo und die Plazenta.

• Amnion. Der Amnion, für den diese Gruppe Wirbeltiere genannt wird, umgibt die Amnionhöhle, ein fluid-filled Raum, der polstert, der sich entwickelnde Embryo ganz wie das coelom polstert interne Organe in den coelomate Tieren.

• Eigelbbeutel. In den Vögeln und in den Reptilien verdaut die Eigelbbeutelmembrane das beiliegende Eigelb. Clutgefässe bringen die Nährstoffe auf den sich entwickelnden Embryo. In den plazentaren Säugetieren ist der Eigelbbeutel leer. Stattdessen wird Nahrung durch die Plazenta erreicht.

7. Organogenese. Während Zellen fortfahren, sich nach gastrulation zu teilen, werden sie zu einem anders (Zelle Unterscheidung) unterschiedlich und nehmen auf Eigenschaften der spezifischen Gewebe und der Organe. Diese Entwicklung der Organe wird Organogenese genannt. Die Anordnung der folgenden Organe sind von den chordates charakteristisch:

• Notochord. Zellen entlang der dorsalen Oberfläche der mesoderm Mikrobeschicht bilden das notochord, eine steife Stange, die Unterstützung in den untereren chordates gibt. Die Wirbel der höheren chordates werden von den nahe gelegenen Zellen im mesoderm gebildet.

• Neuraler Schlauch. In der ectoderm Schicht direkt über dem notochord, bildet eine Schicht Zellen die neurale Platte. Die Platte Einzüge, die neurale Nut bildend, rollt dann oben in einen Zylinder, der neurale Schlauch. Der neurale Schlauch entwickelt sich zum Zentralnervensystem. Zusätzliche Zellen speichern die Oberseite des sich entwickelnden neuralen Schlauches aus und bilden den neuralen Kamm. Diese Zellen bilden verschiedene Gewebe, einschließlich Zähne, Knochen und Muskeln des Schädels, der Pigmentzellen in der Haut und anderer Gewebe. Die Stadien der embryonalen Entwicklung oben zusammengefaßt, von Düngung zu gastrulation, sind von einem Seeigel typisch (ein Echinoderm). Obgleich diese Stadien General sind, folgen wichtige Veränderungen, die unter drei Tieren auftreten, die allgemein in der Entwicklungsbiologie studiert werden:

1. Frosch (eine Amphibie)

• Grauer Halbmond. Wenn die Samenzellen ein Froschei eindringen, ergibt eine Reorganisierung des Zytoplasmas das Aussehen einer grauen, sichelförmigen Region, benannte den grauen Halbmond. Hans Spemann, in einem berühmten Experiment, trennte die Zellen, die während der frühen Spaltungen gebildet wurden und zeigte, daß jede einzelne Zelle zu einem normalen Frosch sich entwickeln könnte, nur wenn sie einen Teil des grauen Halbmonds enthielt.

• Gastrulation. Während des gastrulation wandern Zellen über den oberen Rand des blastopore ab. Der obere Rand, genannt die dorsale Lippe, bildet sich vom gleichen Regionfrüheren besetzt durch den grauen Halbmond. Die Unterseite und die Seiten des blastopore Randes werden die ventrale Lippe und die seitlichen Lippen, beziehungsweise genannt.

• Eigelb. Das Eigelbmaterial ist im Frosch als im Seeigel viel umfangreicher. Zellen von den vegetal Pfosten Rich in der materiellen Form des Eigelbs, die ein Eigelb nahe der dorsalen Lippe verstopfen.

2. Vogel

• Blastodisc. Das Eigelb des Vogeleies ist sehr groß, und Meistes wird nicht in Spaltungen miteinbezogen. Stattdessen treten die Spaltungen in einem Blastula, der aus flachgedrückt besteht, diskshaped Region auf, die auf das Eigelb sitzt. Diese Art von Blastula wird ein blastodisc genannt.

• Ursprünglicher Streifen. Wenn gastrulation anfängt, tritt Einstülpung entlang einer Linie (anstatt einem Kreis), die den ursprünglichen Streifen genannt werden auf. Während Zellen in den ursprünglichen Streifen abwandern, wird der gebildete Spalt ein längliches blastopore (anstatt ein kreisförmiges blastopore, wie in den Seeigeln und den Fröschen gefunden).

3. Menschen und die meisten anderen Säugetiere

• Blastocyst. Das Blastulastadium, genannt das blastocyst, besteht aus zwei Teilen—ein äußerer Ring der Zellen, des trophoblast und der inneren Masse der Zellen, die embryonale Scheibe.

• Trophoblast. Der äußere Ring der Zellen oder das trophoblast, dient einige Funktionen. Zuerst vollendet es Einpflanzung, indem es in den Endometrium der Gebärmutter einbettet. Zweitens produziert es menschliches chorionic gonadotropin (HCG) um Progesteronproduktion des Korpus luteum (das beizubehalten der Reihe nach den Endometrium beibehält). Später bildet das trophoblast das chorion, die extraembryonic Membrane, die, zusammen mit mütterlichem Gewebe, die Plazenta bildet.

• Embryonale Scheibe. Innerhalb des Raums, der durch das trophoblast hergestellt wurde, benannte ein Bündel Zellen die innere Zelle Masse (ICM), die Blöcke bei einem Pfosten und drückt in die embryonale Scheibe flach. Die embryonale Scheibe ist dem blastodisc der Vögel und der Reptilien analog. Ein ursprünglicher Streifen entwickelt sich, folgt gastrulation, und Entwicklung des Embryos und der extraembryonic Membranen (ausgenommen das chorion) folgt.

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