生物学

細胞再生

生物の周期的な連続性は、生殖の現象の中で連続した世代の間のつながりを見いだします。

生殖は、植物界と動物界のさまざまな分枝、さまざまな生物種の進化のスケールのさまざまなレベルで、単独で全体の論文を正当化するようなさまざまなメカニズムで実行されます。

生殖現象の最初の分類は、単細胞生物と多細胞生物とを区別しなければならない、なぜなら最初の細胞分裂だけが生殖と一致するからである。

多細胞再生では、無神論的または性的(またはガミカ)になることがあります。

比較的頻度の低いアガミック生殖は有糸分裂のメカニズムに基づいているので、種の多様性はむしろ突然変異の繰り返しの発生に委ねられている。

ストロボレーション、胞子形成など、さまざまなメカニズムもありますが、植物では農業でよく知られている再生形態が見られます(挿し木、重ね合わせなど)。

しかし、より高次の形態における最も広範な生殖メカニズムは、減数分裂の出現、形成および配偶子ならびに接合子におけるそれらの融合(受精)に対応する、性的なものである。

原始的な種では、配偶子は形態学的に区別されません:この場合、我々はアイソガメシアについて話します。 しかし、シンボル(+)と( - )で識別される配偶子の2つのシリーズが常にあり、受精は反対符号の配偶子間の遭遇からしか起こらない:それ故に形態学的にはまだ表現されていない生物学的差異がある。

進化のスケールが進むにつれて、形態学的および機能的な分化が見られ、そこでは一般に豊富な予備物質(deutoplasmまたはcalf)を与えられた一種の雌性配偶子を区別します。 )と女性のものに到達するための運動性に恵まれた男性の配偶子の種類。 配偶子は常に一倍体であり、減数分裂の結果である。 それらの融合は二倍体接合体を生じさせる。

減数分裂と減数分裂の間に一連の半数体細胞世代が起こることがあり、分裂と減数分裂の間に一連の二倍体細胞世代が起こることができ、世代の交代によって表現される異なる種類の生成サイクルを伴う。

(二倍体生物を有する)外交種は配偶子減数分裂を特徴とする:減数分裂は配偶子を直接産生し、それは直ちに融解して二倍体状態を再構成する。 これは人を含む後生動物の一般的な事件です。

配偶子形成

人間に起こるような、配偶子減数分裂による生殖を考慮して、減数分裂が配偶子形成(配偶子形成)にどのように挿入されるかを明確にしましょう。

雄性および雌性の配偶子形成(精子形成および卵子形成と呼ばれる)の胚発生においては、体を形成することになっている細胞(体細胞系)と配偶子を産生することになっている細胞(生殖細胞系)との間の初期分化がある。 生殖細胞系の最初の細胞はプロトゴンと呼ばれます。 男性または女性の意味での生殖腺の分化により、生殖細胞の分化はそれぞれ精原細胞およびオボゴナにおいて生じる。

精子形成を見ると、私たちは、精原細胞に一連の細胞世代があることを見ています。それは一生を通じて続きます。 そのように連続的に生産された精原細胞の一部だけが通常の有糸分裂周期と異なり、その代わりに減数分裂周期を始める。

減数分裂が始まる生殖細胞(複製とそれに続く最初の分裂)は一次精母細胞と呼ばれます。 その分裂は2つの2次精子細胞を起源とし、2つ目の分裂と共に4つの精子細胞が生じます。

減数分裂の研究ですでに見たように、4nの一次精母細胞(各ホモログ対に4対のクロマタールがある)から二次精子細胞のnまで、染色体数の減少を段階的に増やすことができます。それで終わります。 それ故、精子細胞はすでに一倍体であるが、まだ成熟した配偶子ではない。 一倍体細胞の構造から、機能的成熟(精子筋形成と呼ばれる)は、精子細胞を精子、すなわち成熟した雄性配偶子に変換する。

女性の配偶子形成(または卵形成)では、さまざまな違いが見られます。 まず第一に、準備する配偶子の数ははるかに少ないです。 約5×10 5個のオボゴンが、ヒト種の雌の生殖腺に調製されると推定される。 これらのうち、約35年の受精可能期間の間、通常月に1つの卵胞のみを含むサイクルにおいて、約400のみが卵胞の成熟およびそれに続く却下に関心があります。

男女に用意されている配偶子の数の違いは、すでに述べた機能と行動の違いに対応しています。精子は、小さくて移動可能で、卵を探す必要性とそれを見つける可能性が低いという点で多数です。 卵は大きくて不活性であり、そして胚に予備材料を保証する機能および内部施肥によってそれらに与えられる保護に関して(当然のことながら、外部施肥を有する種では卵はもっと多数でなければならない)。

配偶子に予備材料を供給する必要性は、卵子形成において、減数分裂の停止段階が存在することに対応し、その間に染色体は部分的に脱螺旋化する。 それから、我々は、いわゆる「羽毛染色体」を観察します。そこでは、一連の外向性形質が、デュオプラズマの合成に関与する遺伝子が抑制解除される形質を識別します。

女性配偶子に必要とされるより少ない数はまた、減数分裂によって産生される4個の半数体細胞のうち、1個だけが予備材料全体を受け取って配偶子になる一方、他の3個(ポロサイトまたは極体)を含む。染色体物質のみで、接合子や胚を生み出すことはできず、後退する運命にあります。

受精

受精、すなわち男性と女性の配偶子間の出会いは、非常に異なる方法で実行することができます。

動物界では、外部からの受精(あらゆる環境リスクにさらされているため、必然的に男女で非常に多数である配偶子)から、母親と胎児との間の哺乳類の代謝関係にさらに結び付けられた内部受精への移行を観察できます。

異性の配偶子間の遭遇が起こると、受精は2つの条件を保証することによって行われなければならない:特異性と独自性。 言い換えれば、精子が卵と同じ種であること、そして一度それが最初に入ったならば、他の誰もそれを入れないことを確実にしなければなりません。

特異性は、先体の生化学的特徴と卵の表面によって保証されています。 実際、酵素と基質間の遭遇のそれに匹敵する特異性で、«フェリチジン»と«アンチフェルチリジン»の間の反応の話があります。

受精の独自性は、最初の特定のフェリチシン/抗フェルチリシン反応の時点で正確に始まる胚珠の表面構造の改変(「皮質反応」)によって保証される。 この反応の後、卵の膜は変化します、それでそれに達する他の可能な精子はもはや特定の受精反応を始めることができません。

受精後、精子の尾は卵の外側に残り、染色体物質は浸透します。 これは「雄性前核」と呼ばれ、卵子の「雌性前核」と結合して接合子の二倍体核を形成します。

編集者:Lorenzo Boscariol