Wszyscy przeszliśmy przez proces rozwoju zarodka. Pod koniec tej lekcji opiszesz rozwój zarodka od pierwszych komórek do blastocysty i zrozumiesz wszystkie szczegóły dotyczące struktur, rozwoju zarodka ludzkiego na różnych etapach.
Zarodek jest najwcześniejszym etapem rozwoju zapłodnionego jaja (zygoty) diploidalnego, wielokomórkowego organizmu eukariotycznego. Jest to termin używany w odniesieniu do każdego zwierzęcia lub rośliny, od pierwszego podziału komórki do narodzin, wylęgu lub kiełkowania roślin.
U ludzi nazywa się to embrionem do około ośmiu tygodni po zapłodnieniu, a od tego czasu do narodzin nazywa się płodem. Rozwój zarodka nazywa się embriogenezą, a badanie embrionów nazywa się embriologią.
Generalnie w organizmach rozmnażających się płciowo zygota rozwija się w zarodek. Zygota to pojedyncza komórka, która powstaje w wyniku zapłodnienia komórki jajowej samicy przez plemnik mężczyzny. Zygota ma połowę DNA od obojga rodziców. U niektórych protistów, zwierząt i roślin zygota rozpoczyna podział poprzez mitozę, co prowadzi do powstania organizmu wielokomórkowego. W rezultacie powstaje zarodek.
Rozwój zarodka z zygoty odbywa się przez pewne etapy organogenezy, blastuli i gastruli.
Pierwszym etapem jest stadium blastuli . Charakteryzuje się wypełnioną płynem jamą zwaną blastocelem. Wokół tego znajduje się kula komórek zwanych blastomerami. U ssaków posiadających łożysko zapłodnienie komórki jajowej odbywa się w jajowodzie, przez który przedostaje się ona do macicy. Słowo płód jest używane w odniesieniu do bardziej zaawansowanego etapu rozwoju zarodka, który trwa do wyklucia się lub narodzin w inny sposób. Dzieje się tak od jedenastego tygodnia ciąży u ludzi. U zwierząt natomiast rozwój jaj odbywa się poza organizmem matki, nazywane są zarodkami przez cały okres ich rozwoju. Na przykład zarodki kurze nie są określane jako płody kurze niezależnie od etapu ich rozwoju.
Podczas drugiego etapu, gastrulacji , komórki blastuli przechodzą skoordynowane procesy podziału komórkowego. Oprócz procesu podziału komórki przechodzą również inne procesy, takie jak inwazja, a także migracja, która prowadzi do powstania dwóch lub trzech warstw tkanki. Kiedy tworzą się dwie warstwy, określa się to jako diploblastyczne , a gdy tworzą się trzy warstwy, określa się je jako triploblastyczne. W organizmach triploblastycznych listki zarodkowe to endoderma, mezoderma i ektoderma. Pozycja i układ listka zarodkowego są wysoce specyficzne dla gatunku, ale zależy to od rodzaju produkowanego zarodka. U kręgowców istnieje specjalna populacja komórek embrionalnych, zwana grzebieniem nerwowym. Jest to teraz czwarty listek zarodkowy po zaproponowaniu. Uważa się, że miało to znaczenie w ewolucji struktury głowy.
Podczas trzeciego etapu organogeneza, komórkowe i molekularne interakcje między listkami zarodkowymi, w połączeniu z potencjałem rozwojowym komórek, odpowiadającą kompetencją, prowadzą do dalszego różnicowania typów komórek, które są narządowo specyficzne. Na przykład w procesie neurogenezy subpopulacja komórek ektodermy różnicuje się, by stać się nerwami obwodowymi, rdzeniem kręgowym i mózgiem. Współczesna biologia stara się zrozumieć molekularne podstawy wszystkich typów organogenezy, w tym chondrogenezy (tworzenie chrząstki), osteogenezy (tworzenie kości), miogenezy (tworzenie mięśni) i angiogenezy (tworzenie nowych naczyń krwionośnych z wcześniej istniejących).
