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(每日一题)受精卵的快速有丝分裂与体细胞

编辑:求医网      来源:求医网      细胞核   细胞质   有丝分裂   动物细胞

2023-08-12 23:04:57 

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分裂()

卵裂:卵裂仅发生在胚珠处,呈圆盘状卵裂。

受精卵的快速有丝分裂称为卵裂。 在卵裂过程中,细胞不生长,而是分裂成许多小细胞。 这些由小细胞组成的空心球形体称为囊胚()。 由于卵子的受精可以发生在成熟的任何阶段(例如,初级卵母细胞、中期I、次级卵母细胞、中期II或减数分裂末期),因此如果卵子未完全成熟,就会发生受精。 动作激发完成减数分裂,减数分裂完成后发生卵裂。

受精卵卵裂时的有丝分裂与体细胞有丝分裂相比,有以下三个特点:①细胞增殖,伴有一定程度的眼内物质重新分布,但无细胞生长; ②由于第一个特征,细胞核 细胞质所占的比例越来越大; ③细胞间期较短,分裂快,囊胚形成较快。

卵裂():受精卵经历多次连续、快速的细胞分裂,形成许多小细胞。 每次卵裂产生的子细胞称为卵裂球。 卵裂的主要特点是细胞周期短,G1期很短甚至没有; 每次分裂,核物质重新合成生长,细胞质不生长,但其物理和化学性质发生变化,因此卵裂球几乎不生长,并迅速进行下一次分裂,卵裂球变得越来越小,一旦核质比例平衡,细胞分裂速度开始减慢。 卵裂后形成的大量小细胞有利于细胞形态发生的重排、胚层和器官原基的形成以及胚胎体形的塑造。 各种动物的卵裂速度差异很大。 海胆卵在受精后几小时内形成数千个细胞卵子发育不完全,青蛙在1天内形成数千个细胞,哺乳动物在1天内尚未完成第一次卵裂。 卵裂也需要 10 到 12 小时,这是脊椎动物中最慢的。 动物卵裂方式的差异与鸡蛋中所含蛋黄的数量和分布密切相关。 蛋黄可以阻碍卵裂的速度,甚至阻止卵裂面将细胞完全分离。

发育成熟卵泡_发育完全的卵泡多大_卵子发育不完全

劈裂可分为两种:

完全卵裂:卵裂面将受精卵完全分开,卵裂球大小大致相同。 一般来说,低蛋黄蛋(同蛋黄蛋)是完全分裂的。 中端的卵黄卵也经历全卵裂,但动植物的极卵裂球大小差异较大,如大多数两栖动物和肺鱼。 卵裂以一定的形式有规律地进行,细胞数量在32个细胞之前繁殖,然后变得不规则。 卵裂的类型很多,根据卵裂球的排列方式主要有:放射状卵裂,如棘皮动物、文昌鱼等;放射状卵裂,如棘皮动物、文昌鱼等。 螺旋卵裂,如一些软体动物和多毛类动物; 海鞘; 卵裂不规则,有的卵起初呈螺旋状,后改为两侧对称,如部分环节动物; 一些卵裂过程是不规则的,并且最初卵裂球的分裂是异步的,直到3细胞阶段,就像大多数哺乳动物一样。 哺乳动物分裂到16-64细胞阶段形成多细胞实心球,这是典型的桑葚胚。

不完全分裂:多蛋黄蛋进行这种分裂。 由于鸡蛋中含有大量的蛋黄,所以裂解面不能穿过整个鸡蛋,裂解只发生在鸡蛋的细胞质中。 有盘状卵裂,卵裂发生在动物的极胚层上,胚层下的卵黄不分裂,如硬骨鱼、爬行动物和鸟类; 表面卵裂,昆虫卵的大量卵黄集中在卵的中心,细胞核和少量细胞质位于中心,大部分细胞质分布在卵的周围。 经过多次分裂,卵裂环最终位于鸡蛋表面。

动物受精卵或未受精、无间期的孤雌卵的连续细胞分裂,且总体积没有显着增加。

卵裂产生的子细胞称为卵裂球。 虽然每次卵裂时细胞核的表现与一般有丝分裂相似,但卵裂完成后卵裂球不再生长。 因此,经过连续的分裂,每个卵裂球的细胞质的体积逐渐减小,而细胞核的体积保持不变。 因此,原子核与质量的比值从小到大增大。 直到细胞核与细胞质的比例与该动物的体细胞相同时,卵裂球开始生长并进行正常的细胞分裂。 例如,海胆受精卵中细胞核与细胞质的比例为1:550,囊胚期卵裂球中细胞核与细胞质的比例为1:6。

不仅在裂解过程中 DNA 合成速度很快,而且众所周知,在某些动物中,不存在裂解的 G1 期。 爪蟾除了没有G1期外,G2期也很短,因此整个分裂周期很短。 因此,分裂之间的时间比成体细胞短得多(参见细胞周期)。

虽然卵裂速度与环境温度有关,温度越高,卵裂越快,但主要由遗传因素决定,与卵子质量也有关系。 如果海胆卵被平均分为有核和无核两半,并由同一个精子受精,那么两半会以与正常受精卵相同的时间和速度分裂。 海胆杂交时,先将快分裂的卵子的核去掉,然后与慢速的精子受精,卵裂速度比慢速的物种快,这说明卵裂速度是决定性的。由卵子质量决定。

卵裂的另一个特点是卵物质中物质的相对空间位置,即卵裂前卵物质的分布与卵裂后所有卵裂球的分布基本相同。

卵裂的方向与鸡蛋中所含蛋黄的量有关。 蛋黄也会影响卵裂率。 所谓的贝尔福特定律指出,胚胎任何区域的卵裂率与其所含卵黄的量成反比。 对于两栖类、鲟鱼等低等鱼类的卵,由于卵黄量较多,植物半球分裂缓慢。 O.赫特维希认为:①细胞核始终位于原生质体的中心,影响卵裂。 ②纺锤体的长轴与原生质体的长轴一致,细胞分裂时根据原生质体的长轴一分为二。 一般的分裂过程是从没有蛋黄或蛋黄较少的地方开始,从鸡蛋表面下沉,形成分裂面。 通常第一分割面是从动物极到植物极,穿过卵轴,垂直于卵的赤道面,将卵分成两个基本相等的分割球; 这种划分称为经络分裂。 第二解理的解理面也是子午线,与第一子午线解理垂直,从而产生4个解理球。 第四分裂面的方向与前两个分裂面的方向不同。 它平行于赤道面并垂直于前两个分裂面。 现有的四个分裂球体分为顶部(动物极)和底部(植物极)四个部分。 球,这种划分称为纬向裂隙。 第4次后,裂面不规则,有的是经向裂口,有的是纬向裂口。

卵裂类型 鸡蛋中所含蛋黄的数量和分布直接影响卵裂类型。 对于蛋黄较少且分布均匀的鸡蛋,分裂面可以将鸡蛋完全分离; 对于蛋黄较多且浓缩的鸡蛋,分裂面不能完全分离鸡蛋。 卵的其他结构特征也会影响卵裂的类型,例如某些动物的卵密度(海鞘卵)和卵流方向(软体动物卵)会影响中期板的位置。

劈裂可分为两类:

卵裂面将卵裂球完全分成两半,子细胞完全分离。 大多数动物的卵中,不仅蛋黄分布均匀,而且所分离的卵裂球大小也大体相似,而且完全卵裂; 一些蛋黄分布不均匀的卵,如两栖类和一些低等鱼类的卵,也完全裂开。 然而,卵裂球第三次分离的大小却截然不同。 动物极的较小,称为小卵裂球;植物极的卵黄较多,体积较大,称为大卵裂球。

总分体根据分体球的排列方式可分为6种类型:

①放射型第三次卵裂后,上层卵裂球呈放射状整齐地排列在下层上(图1),如棘皮动物、腔肠动物。

②第三次螺旋卵裂时,纺锤体不垂直于赤道面而是倾斜45°角,分裂的动物极卵裂球位于两个植物极卵裂球之间,后续的卵裂也是倾斜的(图2)、若顺时针倾斜,称为右旋; 如果逆时针倾斜,则称为左旋。 常右旋、左旋交替排列,如多毛类环节动物、腹足类和软体动物中的片鳃类等。

③双侧对称解理的情况与放射状解理类似,主要是因为在第一次解理后,双侧对称性就已经出现,并且这种形式在后续的多次解理中一直保持着。 幼虫和成虫的双侧对称面与第一分割面一致(图3),如两栖类和尾索类。

④ 双轴对称 第二次卵裂后,四个卵裂球不仅左右对称,而且前后对称,且以后的卵裂始终保持这种情况,所以称为双轴对称(图4),如栉水母。

⑤混合型最初为螺旋型,后来为对称型求医网资讯,进行混合。 比如一些环节动物。

⑥ 卵裂球排列不规则,卵裂过程也不规则,如蛔虫第二次卵裂后卵裂球的排列(图5); 从此以后,分裂球就不再规则排列。

部分裂口也称为部分裂口。 大量的蛋黄集中在鸡蛋的一端或中心,使卵裂面无法将鸡蛋分成两部分,仅分离出蛋黄部分,而含有蛋黄的部分仍然相连。 不完全破裂有两种类型:

①盘状卵裂 卵裂仅发生在动物极的胚盘上,胚盘下的大量卵黄部分不分裂,如软体动物中的头足类(图6)、软骨鱼、硬骨鱼、爬行动物和鸟类等。

②表面卵裂和蛋黄集中在鸡蛋的中心。 最初的几次裂解只是蛋黄中原生质岛中的细胞核。 当细胞核达到一定数量时,就进入蛋黄周围的蛋黄,并在表面继续分裂,如昆虫(图7)。

卵裂受遗传因素控制。 各种动物卵物质中物质的分布对卵裂类型有重要影响。 不同类型的物质分布导致不同类型的裂解。 例如,扁平蜗牛在进行螺旋卵裂时,其壳一般向右扭曲; 壳的扭曲方向取决于螺旋解理的方向(图8)。 野生型的右手裂解为显性(D),左手裂解为隐性(d)。 然而,纯合左撇子雌性产生的卵子即使与右撇子雄性的精子受精,仍然表现出左撇子特征。 也就是说,影响卵裂方向的物质分布在母体卵子形成过程中就已经由母体基因决定了,精子的基因组对此无法影响。

卵裂机理 一般认为,鸡蛋赤道环的收缩物质在卵裂中起主要作用。 根据测得的鸡蛋两极和赤道表面张力的差异,推测赤道处存在表面张力更强的收缩环。 超微结构观察表明,鱿鱼、多毛类和蝾螈的分裂球表面下有直径为50-70埃的微丝,与赤道面和分裂槽旁的分裂面平行。 细胞松弛素B可以溶解微丝,如果在裂解前用细胞松弛素B处理,细胞核仍然分裂,但细胞不分裂。 如果对开始分裂的卵裂球进行处理,则卵裂沟的形成停止或恢复到无沟的状态,说明微丝是卵裂的主要物质基础。

鸡蛋皮质硬度和鸡蛋表面张力的变化也是卵裂沟形成的必要条件。 由星状射线组成的有丝分裂器在细胞中的位置直接影响表面张力和皮质韧性的变化。

卵裂球中的生物合成 尽管卵裂期卵裂球不生长,但一些物质仍在合成。 蛋白质的合成始终在进行。 组蛋白是细胞核的组成部分,分裂中期海胆胚胎细胞核内50%的蛋白质是新合成的。 参与裂解机制的主要物质微丝由肌动蛋白组成,肌动蛋白也是在此期间合成的一种蛋白质。 此外,裂解阶段的主要酶,如核苷酸还原酶和DNA聚合酶,也是新合成的。 RNA 合成变化很大,通常很少或不存在。 海胆会产生极少量的新rRNA,但在青蛙卵裂阶段根本不合成rRNA。 mRNA和tRNA至少在裂解的后期合成。

在多种动物中,许多 mRNA 在卵裂过程中也会“隐藏”非活性,就像在未受精卵中一样。 但哺乳动物的卵则与上述情况完全不同。 RNA 在裂解早期合成。 例如,在小鼠胚胎的二细胞阶段,可以发现有新合成的类似mRNA的RNA,rRNA和tRNA的合成稍晚,而四细胞阶段有明显的rRNA合成阶段。

卵裂和个体发育 鸡蛋发育过程中,除蛋黄外,鸡蛋内还积累了大量物质,并有一定的分布。 卵裂将这些物质分成不同的卵裂球。 在后来的发育中,这些物质(在海鞘中,EG 将其称为器官生成物质)决定了每个卵裂球未来将形成哪些组织和器官。 有些动物在发育过程中,如果一个或几个卵裂球被破坏,某些组织或器官就会发育不全,甚至完全缺失。 这种蛋在发育过程中不能自我调节,被称为嵌合蛋。 其他动物的卵,例如两栖动物或海胆的卵,可以在受损后的发育过程中进行自我调整。 当海胆受精卵发育到两个细胞或四个细胞时,每个卵裂球就分离出来,每个分离的卵裂球都可以发育成正常的胚胎。 这样的鸡蛋被称为调整鸡蛋。 这两种类型之间也存在各种过渡情况。 有的动物卵调节能力较差,接近于镶嵌型,有的动物卵调节能力较强,接近于调节型。

但无论哪种卵子,通过卵裂都会将某些物质分配到某些卵裂球,而每个卵裂球所含的物质是不同的,以后会发育出不同的组织和器官。 这种分化是纯粹由于细胞质的差异,还是由于细胞质的差异影响细胞核而产生差异,导致每个卵裂球的结构不同。 对此,通过实验证明,卵裂球的细胞核是等能的,也就是说,受精卵的细胞核在多次分裂后的发育能力保持不变。 JB 将非洲爪蟾蝌蚪肠上皮的细胞核移植到已去除细胞核的卵中,可以使这些卵发育成蝌蚪。 说明已经分化相当的细胞核仍然具有发育成正常个体的能力,并且在适当的环境下能够表达。

由于细胞核具有全能性,每个卵裂球发育成不同的结构,很可能细胞质起主导作用。 TH 在20世纪初发现马蛔虫的体细胞染色质减少。 在前四次卵裂中,体细胞有部分染色质减少,而原始生殖细胞含有特殊的生发素以保持染色质完整。

一般认为,卵裂后,卵子的细胞质被分成不同的部分,等能的细胞核受到不同细胞质的影响,不同的卵质刺激细胞核内不同的基因活性,每个卵裂球有不同的分化。 ,所以卵裂是胚胎正常发育的基础

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