배우자가 살아있는 유기체의 배우자 또는 성 세포의 형성이다. 이 과정을 통해 개인은 외부 신호에 의해 "유도 된"유전자 발현의 일시적인 변화를 자손에게 변형시키고 전달할 수 있습니다.
유성 생식을하는 모든 개인은 "배우자"라고하는 두 종류의 생식 세포를 정기적으로 생산합니다. 이 세포들은 진균의 포자처럼 직접적으로 발달 할 수 없습니다. 즉, 항상 스스로 새로운 개체를 낳을 수는 없습니다.
여성 및 남성 배우자 생성의 대표적인 도식 (출처 : Wikimedia Commons를 통한 Elversberg)
수컷 배우자와 암컷 배우자 두 유형의 세포는 "수정"이라는 사건에서 서로 융합해야합니다. 수정 후에 만이 융합의 세포 생성물 인 접합체가 새로운 개체를 낳을 수 있습니다.
이 기능에 엄격하게 특화된 기관인 생식선에서 많은 동물의 배우자가 합성됩니다. 생식선에는 "고 니아 (gonias)"라고 불리는 세포가있는 발아 상피가 있으며, 그 이름에 빚지고 있습니다. 고니 아는 남녀 모두 형태 학적으로 동일합니다. 그러나 수컷에서는 이것을 "spermatogonia"라고하고 암컷에서는 "oogonia"라고합니다.
Gametogenesis는 정자 생성과 난자 생성을 모두 포함하며 두 프로세스 모두 상 동성이며 배우자 형성을위한 세 가지 기본 단계를 공유합니다.
Gametogenesis는 개인의 염색체 부하가 절반으로 감소하는 세포 분열 과정으로 구별되며, 이는 두 개의 연속적인 염색체 분리가 발생하는 감수 분열 덕분에 가능합니다.
동물이나 식물에서 성세포의 생산은 여러 요인에 따라 달라지며, 그 중에서 세포 분열이 일어나고 변화를 유발하는 데 필요한 "지시"를 암호화하는 일부 유전자의 차별적 인 발현이 두드러집니다. 상응하는 형태 발생.
남성 배우자 형성
남성 배우자 형성은 정자가 성숙하고 정자로 분화하는 과정입니다. 이것은 전능성 줄기 세포가 분열하여 정자가 될 딸 세포를 생성하는 복잡한 과정입니다.
남성 배우자 형성을 가진 대부분의 생물에서 이것은 특정 발달 연령이 될 때까지 발생하지 않습니다. 인간의 경우 사춘기에 발생하기 시작하여 남은 생애 동안 계속됩니다.
인간을 포함한 많은 동물의 남성 배우자 형성은 "정자 형성"이라고하며 유사 분열 증식, 감수 분열 증식 및 세포 재 형성의 세 단계로 구성됩니다.
방법
정자 형성은 정자 수를 증가시키는 유사 분열로 시작됩니다. Spermatogonia는 정자를 생성하기 위해 줄기 세포를 재생하는 역할을 담당하기 때문에 일정한 유사 분열 분열에있는 세포 집단입니다.
따라서 남성 배우자 형성에서 유사 분열 과정은 정자 증식 및 유지에 중요합니다.
유사 분열로 인한 일부 정자 세포는 크기가 증가하여 일차 정자 세포가됩니다. 각 1 차 정자 세포는 1 차 감수 분열 (감수 분열 I)을 통해 염색체 부하가 감소하여 2 개의 2 차 정자 세포가 생성됩니다.
2 차 정자 세포는 2 차 감수 분열 (감수 분열 II)에 들어가지만,이 경우에는 인터페이스가 발생하지 않으므로 (염색체 부하가 다시 분할되지 않음) 결과 세포는 동일한 염색체 부하, 즉 반수체입니다.
생성 된 반수체 세포는 정자라고 불리며 각각은 모계 또는 부계 기원의 염색체 또는 양 부모의 다양한 비율의 염색체 혼합물만을 포함 할 수 있습니다.
Spermatids는 다양한 형태 학적 변화를 겪고, 염색체를 응축하고, 편모를 연장하고, 세포질 함량을 줄이며, 마지막으로 성숙한 정자가되는 "정자 생성"이라는 과정에 들어갑니다 (대부분의 경우 성숙은 이들은 여성 생식 관에서 방출되는 동안 절정에 이릅니다).
풍모
정자 형성은 성체 동물의 번식 기간 내내 지속적으로 발생한다는 사실에도 불구하고이 과정은 유전 정보가 자손에게 전달되는 세포를 생산하는 유일한 목적을 가지고 있습니다. 같은 종의 암컷과의 유성 생식을 통해.
또한이 종의 수컷은 전임자와 자신의 유전 정보를 암컷의 유전 정보와 혼합하여 자손의 유전 적 다양성을 높일 수 있습니다.
유전 정보를 혼합하는이 능력은 종이 사는 환경의 변화 나 불리한 조건을 극복하는 데 도움이 될 수있는 중요한 특성을 획득하는 데 도움이됩니다.
여성 배우자 형성
여성 배우자 발생 또는 난자 발생은 인류 역사상 가장 많이 연구 된 과정 중 하나였습니다. 의학, 생물학, 경제, 사회학, 공공 정책 등 다양한 분야의 과학자들이 연구에 전념했습니다.
영국의 의사 William Harvey는“살아있는 모든 것은 달걀에서 나온다”라는 난자 발생에 대한 유명한 문구를 공식화했습니다.
많은 암컷 동물의 일생 동안 약 1 ~ 2 백만 개의 난 모세포가 생성되지만 300 ~ 400 개의 난 모세포 만이 성숙하여 "배란"됩니다. 많은 동물 종의 암컷에서 사춘기 이후에는 매월 하나 이상의 oogonia가 발생하여 성숙한 난자를 형성합니다.
방법
oogonia 또는 oogonia라고 불리는 난소의 생식 세포는 유사 분열을 통해 증가합니다. 각 결과 oogonia는 다른 체세포와 동일한 수의 염색체를 가지고 있습니다. oogonia가 증식을 멈 추면 크기가 커져 1 차 난 모세포가됩니다.
첫 번째 감수 분열이 일어나기 전에 일차 난 모세포의 염색체는 상 동성 염색체와 짝을 이루며, 절반은 어머니로부터, 절반은 아버지로부터 유전됩니다.
월경주기를 나타냅니다. 1) 월경; 2) 난포의 성숙; 3) 성숙한 난포; 4) 황체 코퍼스 및 5) 황체 황체 저하 (출처 : M. Komorniczak, via Wikimedia Commons)
그런 다음 첫 번째 "축소"또는 성숙 분할, 즉 첫 번째 감수 분열이 발생합니다. 이 분열은 두 개의 세포, 하나의 세포는 유전 물질의 절반을 가지고 있으며 세포질 함량이 낮고 "첫 번째 극성 체"로 알려져 있습니다.
첫 번째 감수 분열로 인한 두 번째 세포는 극성 체보다 크고 세포질 함량이 훨씬 풍부하며, 또한이 세포는이를 일으킨 일차 난 모세포의 유전 적 함량의 나머지 절반을 가지고 있습니다. 이 두 번째 세포를 "2 차 난 모세포"라고합니다.
두 번째 감수 분열에서는 이차 난 모세포와 첫 번째 극체가 분할되어 각각 하나의 큰 "난자"와 세 개의 작은 극체를 형성합니다. 난자는 성장하고 변형되어 성숙한 난자를 생성합니다.
극성 체는 기능적이지 않고 결국 분해되지만, 그 형성은 염색체의“과잉”난자를 배출하는 데 필요합니다. 차례로, 고르지 않은 세포질 분열은 새로운 개체의 발달을 위해 충분한 예비 물질로 큰 세포를 생산할 수있게합니다.
풍모
남성 배우자 생성과 마찬가지로 여성 배우자 생성은 여성 배우자를 생산하는 궁극적 인 목표를 가지고 있습니다. 그러나이 배우자는 수컷 배우자와는 다른 특성과 기능을 가지고 있습니다.
수컷 배우자의 합성에서와 같이, 암컷 배우자는 부모와이를 생산하는 개인의 유전 정보를 혼합하여이 정보를 전달하는 동시에 자손의 유전 적 다양성을 증가시킵니다.
여성 배우자 형성에서 1 차 난 모세포가 단일 기능성 난자 (여성 배우자)를 생성한다는 사실에도 불구하고 수정이 발생하면 새로운 개체를 생성 할 수있는 모든 영양 물질을 가지고 있습니다.
예를 들어, 인간의 경우 여성 배우자 형성은 사춘기부터 연속적인 과정이지만 유한하다. 매달 월경으로 "잃어버린"그들의 모든 삶.
식물의 배우자 형성
고등 식물에서만 배우자 형성이 적절하다고 말하고 식물의 과정은 동물의 과정과 매우 유사합니다.
가장 큰 차이점은 식물은 이전에 미리 결정되지 않은 발달 후기 단계에서 배우자를 생산할 수있는 능력이있는 반면, 동물에서는 배우자의 형성이 기간 동안 확립 된 특정 지역으로 제한된다는 것입니다. 배아 발달.
꽃 식물의 Gamtogenesis (출처 : Pablo damiani2 via Wikimedia Commons)
또 다른 중요한 특징은 배우자의 생식력이 유전 적 돌연변이에 의해 매우 자주 영향을받을 수 있지만 이러한 돌연변이는 자손에게 거의 치명적이지 않다는 것입니다.
고등 식물에서 수컷과 암컷 배우자는 각각 꽃가루 알갱이와 난자입니다. 난자와 꽃가루 알갱이는 모두 고정 (움직이지 않음)이며 각각의 해당 배우자 (생선과 유사 함) 내부에서 발견됩니다.
여성 배우자 형성
꽃이 피는 식물에서 난자 생산 부위는 "거대 포자낭"으로 알려져 있으며 하나 또는 여러 난자를 포함하는 난소 내에서 발견됩니다. 각 난자는 누 셀라 (nucela)라고하는 메가 포자낭으로 구성되어 있으며 하나 이상의 외피로 둘러싸여 있습니다.
외피는 한쪽 끝이 모여서 꽃가루 알갱이의 꽃가루 관이 관통하는 구멍 인 미세 파일을 형성합니다. 거대 포자낭 내에서 "거대 포자 세포"로 알려진 세포는 거대 포자 (난자)의 모세포 역할을합니다.
거대 포자 세포는 감수 분열을 거쳐 4 개의 반수체 거대 포자를 형성합니다. 거대 포자 중 3 개는 보통 분해되고, 미세 파일에서 가장 먼 거대 포자는 살아남아 거대 공생체가됩니다.
대부분의 혈관 씨 식물에서 발달하는 거대 배 자체는 8 개의 핵을 생성합니다. 네 개의 핵은 알의 한쪽 끝으로 가고 다른 네 개의 핵은 다른 쪽 끝으로 이동합니다. 각 끝에서 나온 핵은 난자의 중심으로 이동하며이를 "극성 핵"이라고합니다.
각 끝의 나머지 핵은 세포를 형성하고 미세 파일 근처의 이러한 세포 중 하나는 성숙한 난자 세포로 발전합니다.
성숙한 메가 게임 토 파이트는 7 개의 다른 세포에있는 8 개의 핵으로 구성되어 있습니다. 이것은 수정이 일어난 후 배아가 내부에서 발달하기 때문에 "배아 주머니"라고도합니다.
남성 배우자 형성
꽃가루 알갱이 또는 microgametophytes가 생산되어 꽃의 수술에 박혀 있습니다. 각 수술에는 꽃밥이 있고 각 꽃밥에는 일반적으로 꽃가루 주머니라고하는 4 개의 미세 분 포자낭이 있습니다.
각 꽃가루 주머니 안에는 미세 포자, 즉 꽃가루 알갱이의 줄기 세포가 있습니다. 모든 줄기 세포는 감수 분열 과정을 거치며 각 줄기 세포에서 4 개의 반수체 미세 포자가 생성됩니다.
미세 포자는 자라서 미성숙 한 꽃가루 알갱이로 발달합니다. 이 미성숙 한 꽃가루 알갱이는 "꽃가루 관"이 생성되는 세포와 2 개의 정자 세포를 생성하는 생성 세포를 가지고 있습니다.
꽃밥에서 꽃가루가 방출되기 전에 그것은 엑신이라는 단백질의 외부 보호 껍질과 다른 단백질 인 인틴의 내부 보호 껍질을 발달시킵니다. 많은 종류의 식물은 꽃가루 알갱이의 내부 덮개에서 발생하는 패턴을 통해 식별 할 수 있습니다.
꽃가루 알갱이의 최종 발달은 꽃가루 관의 "발아"와 함께 발생하며, 이는 꽃가루 알갱이가 꽃의 오명에 퇴적 된 후에 만 발생합니다.
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