20. 생식

1. 무성생식

- 짧은 시간에 대량 번식 가능

- 유전적 동질성이 높은 자손들 얻음

 

-장점 : 개체군의 빠른 증가

-단점 : 개체군이 몰살되기 쉬움

 

-종류 : 분열법, 출아법, 포자법, 영양생식법, 재생(분절증식), 단위생식법

--포자법 : 개체에서 단세포(영양포자)가 떨어져 나와 새로운 개체로 자람, 포자는 양분저장 X, 포자낭에서 방출된 후 수정없이 발아하여 다세포 개체 가능

cf) 영양포자 : 체세포분열로 생긴 포자, (체세포 분열이니까 염색체가 똑같겠지. 그래서 당연하게도) 수정하지 않고 단독으로 발아하여 새로운 개체가 됨

-- 영양생식 : 생식기관 이외의 몸 일부가 잘려나가 새로운 개체를 형성, 딸기

-- 재생(분절증식) : 다세포개체가 쪼개진 후 각 분절이 다시 개체로 자라는 방법, 플라나리아

-- 단위생식 : 정자의 수정없이 미수정란이 그대로 발생하여 새로운 개체 현성, 무성생식이냐 유성생식이냐 애매함, 벌

 

2. 유성생식

- 두 배우자가 결합하여 새로운 개체를 얻음

- 유전정보가 섞여 다양한 자손 얻을 수 있음

- 배우자형성 --> 교배 --> 수정

 

-장점 : 유전적다양성이 높고, 빠르게 진화하여 다양한 환경변화에 적응가능

-단점 : 개체군의 증가속도가 느림

 

*동물의 생식

1. 배우자 형성

- 정자의 생성

-- 줄기세포인 정원세포가 체세포 분열로 1차 정모세포를 생성

cf) 정원세포 : 배세포, 성체줄기세포 중 단능세포

    정모세포 : 감수분열에 의해 정자를 만드는 근원세포

 

-- 1차 정모세포가 제1, 2감수분열까지 끝내면, 4개의 반수체 정자세포(정세포)들이 생성

-- 정자세포는 불필요한 소기관들 버리고, 운동성을 높인 정자로 발달함

cf) 수능에서는 제1정모세포를 S기가 지나서 DNA양이 두배로 늘어있는 G2기의 제1정모세포를 주로 말한다

 

- 난자의 생성

--태아의 난소속에서 줄기세포인 난원세포가 일정기간동안 체세포분열을 하다가 멈춤

cf) 난원세포 : 난소에 있는 배세포, 유사분열(=똑같이 분열한다. 즉 체세포분열!)을 계속하여 증식한 후 성장기에 핵과 세포질 용적을 급격히 키워 난모세포가 됨 (빅사이즈)

     극체 : 난원세포의 감수분열에서 나타나는 세포, 난자가 못되고 퇴화되어 사라지는 녀석

 

--각 세포들은 모두 1차 난모세포로 발달하여 감수분열 진행

--제1난모세포가 제1감수분열을 하면 제2난모세포와 제1극체가 되고, 제2감수분열까지 끝나면 1개의 난자와 3개의 극체가 생성됨

--극체들은 모두 퇴화하고 대부분의 세포질성분을 가져간 난자만 남아서 발달함

cf) 제1정모세포 --> 정자4개

    제1난모세포 --> 난자1개 (+극체3개)

 

2. 수정

-체외수정 : 민물, 바닷물 등 물이 많은 체외환경에서 정자와 난자의 수정이 일어남

-체내수정 : 육상동물의 경우 건조한 환경에서 배우자가 말라죽지 않게 하기 위해 정자가 암컷의 몸속으로 들어가 난자와 수정함

 

*인간의 생식계

1. 남성생식계

나도 더 잘 그리고 싶었다. 흠

 

① 정소 (2개) : 복강보다 약 2도 낮은 온도 유지 위해 몸 밖으로 돌출구조, 잠복고환의 경우 정자X

(작은 세정관들의 집합으로 되어 있음, 세정관 내부에 세르톨리세포, 세정관 사이사이에 레이디히세포)

 

cf) 세정관 : 정소안에 있는 조직으로 정자를 생산하는 가늘고 꼬불거리는 긴 관

    테스토스테론 : 안드로겐(남성 호르몬) 중 하나로 남성의 2차성징 발현과 생식기 발달에 관여함

    면역관용 : 특정 항원에 대해 면역계가 공격하지 않고 그냥 두는 현상

    인히빈 : 뇌하수체 전엽이 FSH 분비하는 것을 억제하는 펩티드호르몬

    FSH : 난포(여포)자극호르몬, 성선자극호르몬의 하나로 뇌하수체 전엽에서 만들어짐, 남성의 정자생성, 여성의 난포발달을 촉진

 

  - 레이디히 세포 (간질세포)

  -- 세정관 (정세관) 사이의 결합조직에 위치한 세포들

  -- 세정관 사이 조직에서 테스토스테론을 분비

  -- 사춘기 이후 분비된 테스토스테론은 정자 생성을 유도

 

  - 세르톨리 세포

  -- 세포들 사이에 밀착연접 발달 : 물질들이 세정관 내강으로 선택적 이동하도록 조절, 정자에 대한 면역 관용을 일으킴

  -- 정자 생성을 조절하고 인히빈을 분비하여 FSH을 음성피드백 조절함

  -- 세정관 내강으로 액체를 분비, 정자가 부정소로 이동할 수 있게 하고, 발달중인 생식세포를 둘러쌈, 분화하는 정자에 양분 공급하고 보호함

 

암기! 암기!

② 부정소 (2개) : 정소에서 배출된 정자가 약 20일 머무는 장소, 여기서 정자가 운동성과 수정능력을 가지게 됨

 

③ 정관 (2개) : 부정소에서 방출된 정자들이 상대적으로 밀집되어 대사능력이 저하된 채로 정관의 팽대부에 저장됨, 사정시 평활근의 율동적인 수축에 의해 정자방출

 

④ 부속 분비샘 : 정액 성분 대부분을 만듦

i) 정낭 (2개) : 정액 성분의 대부분을 만들어 사정관으로 분비 --> 전남 프로스타 피부과

  - 과당 : 정자의 에너지원

  - 프로스타글란딘 : 남성, 여성의 생식관을 수축시킴

  - 피브리노겐 : 방출된 정액이 응고되어 여성의 질 벽에 달라붙게 함

ii) 전립선 (1개) : 사정관으로 알칼리성 물질 분비, 여성의 질내 산성환경을 중화함

  - 응고인자 : 정액이 질 벽에 달라붙게 함

  - 피브린 분해효소 : 달라붙은 정액이 풀어져 정자가 다시 운동 할 수 있게 해 줌

iii) 요도방울샘=쿠퍼선 (2개) : 질 내 산성환경을 중화함

 

⑤ 수정능 획득 (capacitation)

- 여성의 생식관으로 들어간 정자는 수란관 협부에 붙어 수정능을 획득할 때까지 머무름

- 첨체 반응을 할 수 있도록 수정능을 획득한 정자는 협부에서 떨어져 팽대부로 이동

정부의 장관이 사정상 정전을 요구

 

2. 여성 생식계

① 생식기 구조

수생리 쌩고생해서 정리한 걸로 얻은 지식은 난소 그릴 때 다 써먹었다 ㅋㅋㅋ

i) 자궁 

- 임신시 배아가 착상해서 발달하는 장소

- 자궁내막은 생리주기 동안 계속 두께가 변하는 상피조직

 

ii) 수란관

- 섬모상피가 관 내부에 배열, 배란된 난자가 섬모운동과 평활근 수축에 의해 자궁쪽으로 이동

- 수란관 끝의 난관채는 결합조직을 이용해 난소와 붙어있음, 난소 표면에서 배란시 난관채가 난자을 수란관으로 넣어줌

iii) 난소 : 신경과 혈관 발달된 조직, 다양한 성숙단계에 있는 여포(난포)가 있음

 

② 난소주기

i) 여포기

- 제1난모세포들은 제1감수분열 전기에서 감수분열을 멈춘 채 사춘기가 될 때까지 유지됨

- 사춘기가 되면 뇌하수체 전엽에서 FSH가 분비, 여러개의 여포들이 동시에 성숙하기 시작

- FSH 신호로 여포가 점점 더 발달하면 에스트로겐 분비가 증가함

- 에스트로겐 신호를 받은 여포 표면에 FSH 수용체 발현이 증가, FSH 신호를 더 많이 받는 양성피드백 현상이 나타남

- 양성 피드백 결과 여포 표면에 LH 수용체 발현이 늘어나면서 여러개의 여포 중 1개가 LH신호를 받아 폭발적인 성장이 일어남

- 빠르게 성장하는 여포가 에스트로겐, 인히빈의 분비를 지속적으로 늘려서 시상하부의 GnRH, 뇌하수체 전엽의 FSH 분비를 억제함 : 다른 여포들의 성숙은 억제되고, 가장 크게 자란 한 개의 여포만 최종 성숙

- 가장 크게 자란 한 개의 여포가 고농도의 에스트로겐을 분비하면 에스트로겐은 GnRH, LH의 분비를 크게 자극하여 LH급등현상이 일어남

- 제1감수분열이 완료된 제2난모세포가 제2감수분열 중기에서 감수분열을 멈춘 채 수란관으로 배출 = 배란

- 배란된 세포는 정자가 수정해야 나머지 감수분열을 마무리할 수 있음

 

ii) 황체기

- 난소에 남아있던 파열된 여포는 콜레스테롤 등 지방이 풍부한 황체로 바뀌면서 비대해짐

- LH가 황체를 유지, 발달시켜 고농도의 프로게스테론, 중간농도의 에스트로겐을 분비함

  -- 에스트로겐 : 자궁근과 자궁내막 성장시킴, 자궁내막의 프로게스테론 수용체 발현을 유도

  -- 프로게스테론

   --- 자궁내막을 부풀게 함

   --- 혈관발달, 글리코겐 저장, 자궁근 수축 억제로 태아 성장 환경 조성

   --- FSH, LH 분비를 억제해 새로운 여포의 성숙을 막음

- 수정이 되지 않으면 LH농도가 감소해 황체가 퇴화함, 배란된 세포는 자궁 내막에서 탈락한 조직들과 함께 질로 배출됨

 

iii) 수정시

- 정자가 수란관 팽대부로 이동해서 배란된 세포와 수정함

- 느린 차단 메커니즘으로 세포질 내 Ca²+이 증가하면 감수분열이 완료됨

- 난할이 진행되면서 영양막이 생기면 hCG (인간 융모막 성선자극호르몬 Human Chorionic gonadotropin)를 분비함

     -- hCG는 LH 유사체로 황체 퇴화를 막음

- 황체가 계속 유지되면서 에스트로겐, 프로게스테론을 분비하여 임신을 지속시킴

 

*수정과 태아의 발달

(1) 배란

- 28일의 난소 주기 중 14일 째에 양쪽 난소에서 무작위로 복강으로 배출

- 난관채 (나팔관)가 배출된 세포를 수란관으로 넣어줌

  

(2) 수정

- 수란관의 연동운동과 섬모운동에 의해 팽대부로 이동한 세포가 정자와 수정함

- 수정이 되었을 때 감수분열이 최종 완료됨

 

(3) 난할과 착상

- 배란 일주일 후 자궁내막은 착상하기 좋은 상태로 발달함

- 수정란은 난할을 진행하면서 자궁쪽으로 이동하다 포배기 배아가 돼서 자궁벽에 부착

 

(4) 태아의 발달

① 태반의 역할

- 융모막 + 탈락막 (자궁내막 유래) --> 태반으로 발달

- 임신기간동안 태아의 소화기계, 호흡기계, 비뇨기계, 내분기계로 작용

탯줄은 정맥인데 동맥혈이 나가고, 동맥인데 정맥혈이 나가는 두 군데 중에 하나라고 했었던 듯

 

**내분비계 작용

i) hCG (인간 융모막 성선 자극 호르몬, Human chorionic gonadotropin)

- 수정 후 4~5일경 영양세포에서 분비가 시작, 융모막으로 발달하면서 지속 분비

- LH와 유사한 작용, 황체 퇴화를 막아 황체가 계속 에스트로겐, 프로게스테론을 분비하여 임신을 유지시킴

- 임신 3개월이 되면 hCG 분비가 감소하는 대신 태반이 스스로 고농도의 에스트로겐과 프로게스테론 분비

 

ii) 에스트로겐과 프로게스테론

- 에스트로겐 : 모체자궁 확장, 외음부 발달, 가슴과 젖샘발달 촉진

- 프로게스테론 : 태반 발달, 자궁의 조기수축 방지, 가슴과 젖샘발달 촉진

 

② 임신 3분기

i) 첫번째 3분기

- 빠른 세포분열과 분화로 거의 모든 신체기관들이 발생, 임신 4주째 심장박동 시작, 8주째 수족발달

- 이 시기에 방사선과 약물에 노출시 선천성 기형 유발됨

 

ii) 두번째 3분기

- 수족이 신장하고 손가락, 발가락이 형성되며, 얼굴모양 나타남

- 신경계가 발달하며 태동이 느껴짐

 

iii) 세번째 3분기

- 태아가 빠르게 성장하며 기관들이 성숙함

- 서서히 자궁근의 수축강도와 빈도가 증가

 

③ 태아검사

i) 초음파

- 음파를 이용 태아의 영상을 확인

- 태아의 머리, 팔, 다리 등 주요한 신체적 모양과 이상여부 관찰

 

ii) 양수검사

- 임신 14~16주 실시

- 양수속에 특정 물질이 축적되었는지 확인하여 대사이상을 진단, 양수 속 태아세포를 증식하여 핵형분석 가능

 

iii) 융모막 돌기 채취법 CVS

- 임신 6~8주 실시

- 태아와 동일한 유전형을 가진 태반조직 추출, 세포분화속도가 빨라 하루만에 검사 가능

 

** 쌍둥이

i) 일란성 쌍둥이 : 유전자 완벽히 일치, 한 개의 수정란이 발생 과정 중 나뉘어 각각 배아로 발달

ii) 이란성 쌍둥이 : 두 개의 난자가 동시에 배란되어 수정, 유전적으로 동일확률 X