포유류 포유동물 난자 정자 / 참고문헌 : 최신 발생생물학 (아카데미 서적)
고등학교 생물2 (교학사)
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포유류의 정자의 형성과정과 난자의 형성과정을 비교하여 설명 하겠다.
유성생식을 하는 고등생물의 수컷이 정자를 형성하고 암컷이 난자를 형성 한다. 정저와 난자가 될 생식세포는 계속되는 체세포분열로 수백만 개로 증식을 하고 정자와 난자가 되기 위해 이배체인 염색체 수를 반수체로 감소시켜야만 한다. 이배체에서는 각 염색체2개씩 갖지만 반수체에서는 1개만을 가지게 되는데 이 반감과정을 감수분열이라고 한다.
정자는 형태적으로 두부, 중부, 꼬리3부분으로 나누어지는데 꼬리는 편모라고 불리게 되며 기능적으로는 반수체의 핵을 이동시키는 추진체 그리고 난자에 들어갈 때 필요한 효소주머니로 되어있다.
난자는 정자보다 상대적으로 큰 크기를 가지고 있고 세포질은 많은 물질을 축적 저장하고 있는데 저장하고 있는 내용물을 단백질, 리보좀과 tRNA, mRNA, 형태결정인자 이다.
다음으로 정자의 형성과정에 대해서 알아보면 정자의 형성과정은 두 가지로 구분 된다.
첫 번째는 세정관의 상피에서 일어나는 정자의 형성과정으로 일련의 체세로 분열과 감수분열결과 반수체인 정세포를 생성한다. 두 번째는 세정관의 강소에서 세포모양의 정세포가 이동할 수 있는 꼬리(편모)를 가진 모양으로 바뀌는 과정인 정자완성과정이다.
이제 정자의 형성과정을 알아보자 초기의 생식세포에서 여러 번의 분열을 거쳐 정원세포로 발달 한다. 그 정원세포는 계속적인 유사분열로 여러 개 의 정원세포를 낳게 되는데 이때 최초의 정원세포는 스스로 재생을 할 수 있고 근원세포이고 유사분열 후에도 염색체수의 변화는 없다.
여러 번 의 분열을 거친 정원세포는 제1정모세포가 되어 1차 감수분열을 거치면 제2정모세포가 되고 2차 감수분열을 거치면 반수체의 염색체를 가진 정세포가 된다. 감수분열을 마친 정세포는 세정관의 중심부로 이동하게 되며 서로의 세포질연결이 느슨해진다.
정세포는 정자와 달리 둥글고 편모가 없다. 반수체의 정세포는 보통정자와는 다른 둥글고 편모가 없는 세포임에 따라서 정세포는 정자완성( spermiogenesis )이라는 형태적인 변하과정 즉 핵 염색사의 농축 , 운동기관인 편모의 형성 , 첨체의 발달 등을 통해 정자가 된다.
핵이 중앙에서 주변부로 이동하고 동그란 모양이던 핵이 길어진다. 첨체가 정세포의 핵 표면에 확산되어 핵 표면을 감싸게 된다. 이때 2개의 중심체가 첨체의 반대쪽 핵막에 접근하여 축사가 발생한다.
세포질 내 여러 곳에 분산되어 있던 미토콘드리아는 축사주위로 모여 미토콘드리아초를 이룬다.
정자의 완성 후기에 정자를 형성하고 남은 잔류체들이 형성되는데 잔류체가 형성된 것이 확인되면 정세포는 최종성숙단계를 거쳐 세정관 내로 유리 된다.
정자의 이동에너지 즉 편모의 운동에너지는 미토콘드리아에서 형성되는 ATP를 이용하여 에너지를 만들고 첨체는 뾰족한 첨체모를 형성하여 난자의 막을 녹이는 효소를 포함하게 된다.
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