1.中央窩(fovea)是錐狀細胞分布最密集的地方。
2.人類的錐狀細胞由於視覺分子的些微不同,可分為三種類型 à吸收不同波長的先 à大腦可以辨識不同錐狀細胞所傳入的各種顏色 3.色盲(color blindness):一種或多種錐狀細胞失去功能。
- Jul 20 Wed 2011 22:44
錐狀細胞(Cone Cells)
- Jul 20 Wed 2011 22:43
聽覺喪失
1.傳導性失聰(conduction deafness):鼓膜(tympanic membrane)或聽小骨(ossicle)失去功能,隨著年紀增長,會逐漸聽不到高頻的聲音。 2.神經性失聰(nerve deafness):內耳或聽覺神經傳導路徑出現損傷。 3.柯蒂氏器內的毛細胞會被巨大的聲音所傷害,而且此種傷害是會逐漸累積(cumulative)而且無法修復的(irreversible)。
- Jul 20 Wed 2011 22:42
毛細胞
1.會彎曲,但並不會直接激發動作電位,只是會製造出不同程度的膜電位(potential),因而改變神經傳導物質(neurotransmitter)的釋放,刺激聽覺神經開始傳導電位訊號。 2.位於聽覺和平衡(equilibrium)構造內的機械性受體,含有微絨毛(microvilli)稱為纖毛(Stereocilia),而纖毛(Stereocilia)的彎曲方向可以控制毛細胞細胞膜上離子孔道的開啟或關閉,也連帶地決定了細胞膜是去極化(depolarize)抑或是過極化(hyperpolarize),隨之使毛鈿胞釋出神經傳導物質,影響神經產生動作電位傳至中樞神經系統(central nerve system, CNS)。
- Jul 20 Wed 2011 22:42
內耳
1.前庭系統(Vestibular System):維持身體平衡,包含: (1)三條半規管(SemicircularCanals):構造內的膠狀軟骨(gelatinous cupulae)有毛細胞,當頭部移動時,半規管內的液體會流動à推動軟骨à產生電訊號。 (2)橢圓囊(Saccule)和球狀囊(Utricle):毛細胞與耳石(otolith)結合。耳石為一種膠狀的碳酸鈣結晶,當頭部改變位置或做加速減速時,重力拉扯耳石,使毛細胞產生電訊號。 2.耳蝸(Cochlea):聽覺。 (1)骨狀的組織,無彈性。 (2)其管道向內逐漸變細並盤捲起來,由Reissner's membrane與基底膜(basilar membrane)分隔開來,構成三個平行的管道(腔室)。 (3)柯蒂氏器(organ of Corti):位於基底膜上,包含毛細胞(hair cell)與毛細胞上之微纖毛(stereocilia),徵纖毛的尖端會埋入覆膜(tectorial membrane)裡,能將傳入的壓力波轉成動作電位。
- Jul 20 Wed 2011 22:42
(尚未設定標題)纖毛(Stereocilia)
由毛細胞的細胞膜延伸而成,內層有交錯連接(cross-linked)的肌動蛋白細絲支持使其維持直立。纖毛(Stereocilia)本身是不會動的,不過因為其尖端埋入更加不易移動的覆膜中,因此當基底膜彎曲時,纖毛(Stereocilia)也會跟著彎曲。
- Jul 20 Wed 2011 22:41
中耳
三小聽骨(Ossicles) 1.音量控制 (1)與聽骨肌相接,利用槓桿原理擴大聲波所引發的震動來控 制音量 (2)過程:巨大聲響―聽骨肌會收縮―牽動聽小骨―空 腔變大―音量變小―降低傳至內耳的震動 2.鎚骨和砧骨,砧骨和鏺骨之間有關節相接 3.功能:轉化空氣中的聲波à耳蝸內外淋巴液的液體波動震動基底膜à刺激柯蒂氏器(organ of corti) 4.種類 (1)鎚骨(Malleus):附於鼓膜 (2)砧骨(Incus) (3)鐙骨(Stapes):以環狀韌帶附於前庭的卵圓窗
- Jul 20 Wed 2011 22:41
機械式受器(mechanoreceptor)
存在於肌肉、肌腱(tendon)和韌帶(ligament)裡。 牽引受器(stretch receptor): 1.存於肌肉細胞中的機械式受器,有些和反射有關 2.動物會從牽引受器(stretch receptor)得到有關四肢(limbs)位置和關節(joint)與肌肉壓力的訊息,對維持姿勢和協調性很重要 3.種類: (1)肌梭(Muscle Spindle) a.存於肌肉細胞 b.具彈性 c.當肌梭伸縮à相關的感覺神經元會產生動作電位àCNS會調整收縮強度以配合(match)肌肉負荷à刺激運動神經元進行肌肉收縮 (2)高爾基肌腱器(Golgi Tendon Organ) a.存於肌腱和韌帶 b.依張力大小來做出反應:張力增加à釋放電訊息à傳至運動神經元à傳至負責維持張力的骨骼肌à防止肌肉撕裂
- Jul 20 Wed 2011 22:40
受器密度(Receptor Density)
1.和感覺的敏銳度有關
2.兩點空間辨別測試(a two-point spatial discrimination test)顯示身體的不同部位,其受器密度並不同
3.唇和手指的受器密度較高,背部較低
- Jul 20 Wed 2011 22:40
巴齊尼氏小體(Pacinian Corpuscles)
適應快速,接收高頻振動的剌激,負責壓覺。
- Jul 20 Wed 2011 22:39
(尚未設定標題)魯斐尼氏末梢(Ruffini Endings)
適應很慢,接收低頻振動的刺激,負責觸覺和壓覺。
- Jul 20 Wed 2011 22:39
梅斯納氏小體( Meissner's Corpuscles)
敏感,但很快就會適應,在外部有明顯改變的時候會產生訊號。主要在沒有毛髪的地方。接收敏感碰觸。
- Jul 06 Wed 2011 12:51
Merdel's Discs
適應很慢,可產生連續的訊號。接收碰到皮膚的感覺。在有毛髮(hairy)和沒有毛髮(nonhairy)的皮層的地方都很多。
- Jul 06 Wed 2011 12:50
味蕾(taste bud)
人類的味蕾包覆於舌頭的上皮組織中,在舌乳頭(papillae)上。因為有舌乳頭的關係,所以才讓我們的舌頭看起來很模糊(fuzzy)。味蕾的替換速度非常快,大約十天就會換新,一旦換新,感覺神經元的突觸會立刻接上。
味蕾上面有味孔(taste pore),在味孔的地方有支持細胞(support cells)和味細胞(taste bud sensory cell)延伸上來的纖毛(microvilli),可以增加接收液體中離子等等物質的面積。
- Jul 06 Wed 2011 12:46
犁鼻器(Vomeronasal Organ, VNO)
在兩棲類(amphibian)、爬蟲類(reptile)、許多哺乳動物都有。是成對而被包覆在鼻子上皮細胞中的管狀構造,開口於口腔頂壁,整體位於鼻腔底部,當其搏動(pulsate)時,會使鼻壁上的液體流過犁鼻器的化學受器,進而產生訊號。訊號經傳遞會到嗅球(olfactory bulb),再上傳到腦部引發性(sex)或直覺型的行為的區域。主要用於偵測費洛蒙。
蛇的犁鼻器在嘴裡,使用舌頭呼吸的時候,犁鼻器會在嘴裡面展開,叉狀舌頭會把氣味分子給帶到犁鼻器上的化學受體(蛇的舌頭此時用來「聞」,而非「品嚐」,但事實上是蛇仍然有味覺)
老鼠在不同性別和品系(strain)中會有不同的嗅神經表現,而且犁鼻器可能會對費洛蒙的接收有輔助(aid)作用。老鼠接收用的犁鼻器會影響到性別的辨認(gender identification)以及性方面的反應(sexual behaviors)。
- Jul 06 Wed 2011 12:45
嗅覺(Olfaction)
嗅覺的受器屬於化學性受體。在脊推動物中,受體細胞(olfactory receptor cells)埋藏在鼻腔的上皮組織裡,其軸突延伸到腦部的嗅球(olfactory bulb),樹突則在鼻腔上皮。
- Jul 06 Wed 2011 12:45
調節突觸間反應的物質
1.作用劑(Agonist):可以增強傳遞物質的作用。 例如:因為嗎啡的作用類似腦內啡,可以降低疼痛的感覺,所以嗎啡屬於作用劑的一種。 2.抑制劑(Antagonist):阻斷傳遞物質的反應。
- Jul 06 Wed 2011 12:44
神經傳導物的清除
1.擴散 2.被鄰近的細胞回收 3.酵素水解
- Jul 06 Wed 2011 12:43
長期增效(Long-term Potentiation, LTP)
1.原因:因為Ca2+進入細胞,使細胞對訊號更加敏感
2.谷氨酸受體與記憶:
長期記憶是因為受到高頻的刺激,而使谷氨酸(glutamate)剌激AMPA、NMDA,促使Ca2+和Na+同時進入後突觸神經元,鈣離子會改變後突觸的細胞膜,使它對訊號更敏感,這個過程與長期記憶、學習有關。
- Jul 06 Wed 2011 12:43
γ-氨基丁酸(GABA)
常見的抑制性神經傳導物質,有抗焦慮抗失眠的功用
- Jul 06 Wed 2011 12:42
甘氨酸(Glycine)
常見的抑制性神經傳導物質
- Jul 06 Wed 2011 12:41
乙醯膽鹼(acetylcholine, Ach)
1.廣泛的存在於中樞以及周圍神經系統
2.是周圍神經系統最豐富的傳導物質
3.負責傳遞神經與肌肉間電子訊息的化學物質
- Jul 06 Wed 2011 12:40
代謝性受器(metabotropic receptor)
不是離子通道,緩慢但可維持較久,透過其他訊息傳遞者影響離子通道的開關,為G-protein訊息傳遞路徑。
- Jul 06 Wed 2011 12:39
離子性受器(Ionotropic Receptor)
屬於離子通道,快速但維持較短時間,神經傳導物質結合後à是離子通道à直接造成離子在細胞媒間 流動
機械性受體(mechanoreceptors)、感熱性受體(thermoreceptors)、電化學性受體(electrosensors)
- Jul 06 Wed 2011 12:39
時間加成(Temporal Summation)
一個神經細胞在「同一軸突處」,於短時間內的「連續刺激」累積起來輸出成一個訊號。à一個人連續戳戳戳
- Jul 06 Wed 2011 12:39
空間加成(Spatial Summation)
一個神經細胞在樹突(dendrite)同時接收到多個「來源不同」的訊號,累積起來的刺激輸出成一個訊號 à大家一起戳
- Jul 06 Wed 2011 12:38
抑制性突觸(inhibitory synapse)
此類中,突觸後細胞的受體結合神經傳導物後,Cl-通道開通à∵Cl-細胞外>內àCl-流進細胞à電位下降à過極化(hyperpolarization)à細胞更穩定,不能接收刺激
- Jul 06 Wed 2011 12:37
興奮性突觸(excitatory synapse)
1.脊推動物的運動神經突觸即為此類
2.電位只比域值少一點—去極化後容易到達域值(threshold)
- Jul 06 Wed 2011 12:36
電位突觸(electrical synapse)
指兩個神經細胞間為縫隙連接(gap junction),藉由一種在兩者膜上的膜蛋白(connexon)形成讓離子可通過的孔洞à直接傳遞電訊號;雙向(bidirectional)傳遞;較快à直接傳遞電訊號;脊推動物中少見,原因如下:
(1)訊號為連續的,不進行短期加成
(2)有效率的電性突觸需要兩細胞間有大範圍的接觸面積
- Jul 06 Wed 2011 12:33
化學突觸(chemical synapse)
藉由神經傳導物傳遞神經訊號,節後神經元需要有受器(receptor)來接收神經傳導物質;單向傳遞;較慢à透過化學物質;脊椎動物中,絕大多數為此類;突觸前(presynaptic)釋放神經傳導物(neurotransmitter)à結合突觸後(postsynaptic)受體à改變膜電位
- Jul 05 Tue 2011 13:13
蘭氏結(Nodes of Ranvier)
指「沒有覆蓋髓鞘的部份軸突」。在跳躍傳導中,與其相應的結構為神經膠細胞(glial cell)形成的髓鞘(myelin)。
- Jul 05 Tue 2011 13:11
全有全無律(All or None Law)
低於閾值的刺激不能引發動作電位,高於閾值的剌激無論強弱,都引發固定強度的刺激。
閾值(threshold):引起動作電位的最低膜電位,通常比靜止膜電位高出5~15mV;強烈的刺激,雖然不能改變動作電位的強度,但能增加動作電位的頻率。能產生動作電位的細胞:(1)神經元(2)肌肉細胞(3)一些內分泌細胞
- Jul 05 Tue 2011 13:09
電位敏感型Na+通道
1.活化型閘門(Activation Gate)
迅速開啟:去極化達到閾值時
迅速關閉:靜止膜電位
- Jul 05 Tue 2011 13:08
非活化型閘門(inactivation gate)
1.位置:細胞膜內
2.開啟:靜止時à靜止膜電位時
3.特性:非活化型閘門一旦關上,在1~2毫秒內不會開啟,這段期間就稱相對不反應期(relative refractory period),相當於過極化的時期
- Jul 05 Tue 2011 13:06
活化型閘門(activation gate)
- Jul 05 Tue 2011 13:03
閘門的離子通道(gated channel)
可分為以下三種:
1.機械剌激敏感型通道(mechanically-gated channel)
(1)刺激源:震動等物理性刺激
- Jul 05 Tue 2011 13:01
細胞電位測量
1.在由玻璃做成的微量吸管之中充滿導電溶夜,並接一條電線至放大器
2.在軸突內外都設置了一個這樣的電極,在未經剌激的細胞,偵測其膜內外的電位差
3.電位差異被放大器放大後在示波器上顯示,穩定的-60MV即為靜止電位差
- Jul 05 Tue 2011 12:58
動作電位(Action Potential)
1.定義:也稱做神經衝動(nerve impulse),是快速且大幅度改變的膜電位
2.產生:因為離子通道的開啟或關閉—正電荷離子進入細胞膜內,膜電位由負變正。在動作電位主題會詳細解釋。
3.影響膜電位的帶電離子:Na+、K+、Ca2+、Cl-
- Jul 05 Tue 2011 12:57
靜止電位(Resting Potential)
1.定義:靜止狀態下的神經細胞的膜電位,一般來說'細胞膜內的電位在靜止狀態下是負電位。
2.原因:後面主題為靜止電位會有詳細解釋。
3.實例:軸突的靜止電位一般為-60~-70mV
- Jul 05 Tue 2011 12:57
膜電位(Membrane Potential)
細胞膜兩側的電位差
- Jul 05 Tue 2011 12:54
微膠細胞(Microglia)
提供中樞神經免疫(immune)防禦
- Jul 05 Tue 2011 12:51
星狀膠細胞(Astrocytes)
圍繞最小、最易通透的腦血管產生血腦屏障(blood-brain barrier)
à使毒性化學物質不會進入腦中
à因為它是以細胞膜包裹,無法防止脂溶性物質,如酒精、麻醉藥等物質影響腦部。
- Jul 05 Tue 2011 12:50
許旺細胞(Schwann cell)
在周邊神經(PNS),功能與寡樹突細胞類似
- Jul 05 Tue 2011 12:49
寡樹突細胞(Oligodendrocytes)
1.位在中樞神經(CNS)
2.以數層細胞膜包裹軸突形成髓鞘(myelin),使轴突絕缘。髓鞘可使電位傳遞更快速à跳躍傳導。
- Jul 05 Tue 2011 12:48
電性突觸
直接將動作電位傳至下個細胞,速度快但無法完整的融合訊息。
- Jul 05 Tue 2011 12:46
化學突觸
神經傳導物(neurontransmitter)由突觸前神經元(presynapse neuron)釋放、突觸後神經元(postsynapse neuron)接收,讓訊息通過突觸傳遞出去。大部分的突觸屬於此類突觸。
- Jul 05 Tue 2011 12:46
神經膠細胞(glial cell或glia)
1.提供神經元養分和支持
2.維持神經細胞外的環境平衡
3.數量為神經元的數十倍
- Jul 05 Tue 2011 12:44
神經元(nerve cell或neuron)
相連結成網絡---信息整合;以動作電位(action potential)將感覺輸入、訊息输出
- Jul 05 Tue 2011 12:44
聯絡神經元(interneurons)
整合、儲存信息,並協調受器(sensors)與動器之間的訊息連結à位在中樞神經(Central Nervous System, CNS)
- Jul 05 Tue 2011 12:43
傳出神經元(efferent neurons)
將命令傳出至動器(effectors),動器包括肌肉、腺體等
- Jul 05 Tue 2011 12:43
傳入神經元(afferent neurons)
將感覺轉換成神經衝動帶入神經系統,相當於所有的感覺神經元(sensory neurons)
- Jul 05 Tue 2011 12:42
三月期(trimesters)
人類懷孕期(gestation)約是266天,且可以分成三個月為一期的三月期(trimesters)
1.第一三月期(trimesters):胚胎由embryo變成fetus(三個月後的胚胎),第四周出現心搏、第八周出現四肢。這個時期細胞、組織會快速的分裂、分化,而且胚胎在這個時期'最容易被輻射、藥物、化學製品等媒介所破壞,而造成缺陷或流產。
2.第二三月期(trimesters):四肢伸長且手指、腳趾、五官形成。胎兒神經系統迅速發展,神經系統在這個階段也很袂的發育,且母體可開始感受到胎動。
- Jul 05 Tue 2011 12:41
絨毛膜(Chorion)
減少水分流失和氣體交換。由外胚層和中胚層融合形成,形成後的外部為絨毛膜。可保護胚胎。
- Jul 05 Tue 2011 12:40
羊膜(Amnion)
為最接近胚胎的膜,會分泌保護胚胎的液體(即「羊水」)。由外胚層和中胚層融合形成,形成後的內部為羊膜。可保護胚胎,減少水分流失和氣體交換。
- Jul 05 Tue 2011 12:40
尿囊膜(Allantoic Membrane)
儲存廢物。由胚外內胚層和中胚層生長而來,形成尿囊(allantois),可儲存廢物。
- Jul 05 Tue 2011 12:39
卵黃囊(Yolk Sac)
穩固卵黃,並傳送營養素至胚胎。由hypoblast和部分中胚層延伸而來,可形成與胚胎腸道連通的管子,營養成分就是由與卵黃囊相接的血管,傳送至胚胎。
- Jul 05 Tue 2011 12:38
身體分節(Body Segmentation)
1.發生於神經管形成的過程中。脊推動物會如同節肢動物(Arthropod)的身體平面,包含重複的身體分節,在發展過程中進行調整。這些身體的分節在沿著脊椎骨(vertebrate)、肋骨(ribs)、神經(nerves)和肌肉(muscles)的前後軸(anterior-posterior axis)這幾處,最為明顯。
2.隨著神經管形成,中胚層(mesoderm)組織會在脊索(notochord)周邊聚集形成分節的一塊塊細胞,稱之為體節(somite)。體節製造出細胞,這些細胞將成為脊椎骨(vertebrae)、肋骨(ribs)、肌肉(muscles)、四肢以及真皮層(dermis)。
3.全身組織和器官連接至腦和脊髓的神經也是分節的。體節幫助引導這些周圍神經的組織(peripheral nerve system,PNS),但請注意,這些神經並不源自於中胚層。當神經管融合,神經脊細胞釋放並向內移動,在表皮和體節之間移動並在體節間延伸。這些神經脊細胞有不同命運,包括形成周圍神經。
- Jul 05 Tue 2011 12:36
神經生成(Neurulation)
1.經Gastrulation後,胚脍形成三個胚層(germ layer),三者互相影響形成不同的器官,而後進入器官形成期(organogenesis),因脊椎動物在Gastrulation 後先形成神經管,故神經的生成(neurulation)在器官形成期的前期,或可說是Gastrulationà NeurulationàOrganogenesis。
2.中胚層最靠近中線的地方稱為脊索中胚層(chordamesoderm),即脊髓,這部分的中胚層會產生了產生棒狀(rod)的結締組織(connectivetissue),形成脊索(notochord),給予發育中的胚胎支撐,後來會變成脊椎部分結締組織(connectivetissue)具有Organizer的功能,可誘導上方的外胚層形成神經系
3.神經生成的程序:
- Jul 05 Tue 2011 12:34
原腸胚期(Gastrulation)的發展
1.爬蟲類(reptiles)和鳥類胚胎在原腸胚期的細胞呈扁平盤狀,稱為blastodisc,在卵黃與胚層之間可分二層,下方貼著卵黃的稱為hypoblast,上方則稱為epiblast,兩者中間為空腔。
2. epiblast會先向中央延展,形成溝狀的凹槽,稱為原條(primitive streak),溝槽兩旁的細胞因而進入空腔,形成中胚層或取代原本的hypoblast形成內胚層。接著由溝槽末端(稱作Hensen's node)往反方向如拉鏈般合起。 ※Hense's node具有許多訊號分子,等同於兩生類的dorsal lip Primitive groove則相當於兩生類的blastopore 3.胎盤哺乳類的原腸腔和爬蟲類與鳥類相似,只是缺乏卵黃囊。
3.胎盤哺乳類的原腸腔和爬蟲類與鳥類相似,只是缺乏卵黃囊。
- Jul 05 Tue 2011 12:34
誘導因子的交互作用
誘導因子間存在著抑制或活化的交互作用,使預定要生成的部位能順利產生。以最先進入而形成頭部的Organizer細胞為例,Organizer細活化goosecoid基因,來形成可溶性訊號分子。當這些分子進入到囊胚腔時,會遇到生成許多其他生長因子的細胞,而某些特定的生長因子必須被抑制,頭部構造才能夠形成。因此,最前端的Organizer cell在goosecoid的影響下,產生並釋放這些因子的拮抗劑(antagonist)。同理,軀幹和尾部也是如此,只是抑制劑和被抑制的生長因子不同。
另外,過去以為中胚層會誘導覆蓋其上的外胚層形成神經的概念被證實是錯誤的。本來外胚層分化後即為神經組織,其下方的中胚層反而會分泌BMP蛋白來誘導外胚層分化為表皮組織,Organizer的作用抑制了 BMP ,維持外胚層原本的分化。
- Jul 05 Tue 2011 12:33
Siamois
促進Goosecoid產生的轉錄因子
- Jul 05 Tue 2011 12:33
Goosecoid
活化並誘導體軸生成的基因,為誘導體轴生成的重要轉錄因子。
- Jul 04 Mon 2011 22:45
外包(Epiboly)
一部分在另一部分上的生長,例如兩棲類的原腸胚,其外胚層是在中胚層之上生出
- Jul 04 Mon 2011 22:45
合攏伸展(Convergent extension)
在發育過程中一層細胞向某方延伸但卻 於延伸方向呈直角的方向收窄,此細胞層之型態改變由在該層細胞內的 細胞運動所致
- Jul 04 Mon 2011 22:45
內捲(Involution)
外部細胞向內運動,如原腸胚形成
- Jul 04 Mon 2011 22:44
囊胚(Blastula)
許多動物胚胎發育其中,在桑椹期由細胞形成的中空球體
- Jul 04 Mon 2011 22:44
胚孔(Blastopore)
某些動物囊胚表面上的凹口,內胚層和中胚層的內陷是在原成胚形成開始時就有的
- Jul 04 Mon 2011 22:44
原腸胚形成(Gastmlation)
動物胚胎形成早期,包括細胞廣泛的活動和胚胎再形成。內胚層和中胚層移入胚胎,腸腔形成
- Jul 04 Mon 2011 22:42
原腸(Archenteron)
由原腸胚形成的腔,發展成胚胎的腸
- Jul 04 Mon 2011 22:41
內凹(Invaginate)
將導管或囊胚等中空結構的外面層向內拉使之形成空腔
- Jul 04 Mon 2011 22:41
囊胚腔(Blastocoel)
囊胚中充滿液體的空腔
- Jul 04 Mon 2011 22:41
青蛙的原腸胚形成(Gastrulation)
1.兩棲類動物的囊胚含有相當多的卵黃,且不只一層細胞厚。因此原腸胚形成比海膽更複雜。而原腸胚形成,始於灰月區的細胞改變形狀,和細胞吸附的特性,皆與海膽相同。 (1)這些細胞會向囊胚腔凹陷,且仍然吸附於囊胚的外層----瓶狀細胞(bottle cell),而這些瓶狀細胞標記了胚孔(blastopore)形成背唇(dorsal lip)的地方。 (2)當瓶狀細胞向內移動、背唇形成、一層細胞移至囊胚腔裡時,這過程稱為內捲(involution)。其中一組內捲細胞是未來的內胚層,會形成原腸。 (3)其他組的細胞會移到內胚層和外層細胞的中間,形成內胚看這些细胞移動的過程稱為匯集延伸(convergent extension),細胞沿著運動方向延伸,但同時會移到彼此中間。如果細胞只是不停的廷伸,那細胞會變得非常窄;藉由內插(intercalate),細胞會維持一定的寬度。 2.當原腸胚形成持續進行時,動物極半球的細胞會變平,且移向內捲的地方,此過程稱為外包(epiboly)。胚唇(blastopore lip)會持續擴大,最後形成一個完整的圓圈,圍繞著堵住有豐富卵黃細胞的拴板。當細胞不斷的向囊胚腔移動時,原腸漸漸擴大,逐漸取代囊胚腔。 3.原腸胚形成的最後,兩棲類的胚胎已經有三個胚層和腹--背軸 (ventral-dorsal axis)、前-後轴(anterior-posterior axis)的組成,內胚層層、外胚層特定區域細胞的命運也已經被決定。
- Jul 04 Mon 2011 22:40
原腸胚形成(gastrulation)
各種動物胚胎原腸胚形成中,細胞發生遷移運動,其主要特徵有內陷、內移、外包(epiboly)等形式。因為海膽囊胚是只有單一層細胞的中空球體,所以舉海膽為例: 1.植物極內捲是海膽原腸胚形成的重要特徵,在囊胚期的晚期,因為有絲分裂的減速,所以在植物極半球會變得平坦,導致囊胚細胞(blastomere)形狀改變,這些細胞從立方型變成楔形,外層邊界會變小,而內層邊界會變大,也就是原腸胚形成的開始。 2.接著,在植物極位於原腸尖端的間葉細胞會向囊胚腔裡凹進去(內陷),形成內胚層並組成原勝(Archenteron),同時會延伸出線狀偽足(filopodia),當線狀偽足吸附到覆蓋著它的外胚層時,會將原腸向起始原腸胚形成的反方向拉,朝向外胚層。原腸尖端上的細胞當原腸接鲔到外胚層時會形成動物的嘴巴;而植物極原腸內凹的起始點稱為胚孔(blastopore),將來會形成動物的肛門(vegetal pole)。 3.而若是脫離鄰近細胞並遷移到囊胚層的中空裡(內移),而在原腸的尖端上(此處位於囊胚腔裡)會有更多的細胞進入囊胚腔裡,形成中胚層。是 由屬於中胚層的間葉細胞(mesenchyme)所變成。 ※註:間葉細胞(mesenchyme)並不會如上皮細胞那樣,會形成排列緊密的平面或管狀,它們是一個獨立的單位,並轉移到其他組織層之中。
- Jul 04 Mon 2011 22:40
囊胚細胞(Blastomeres)
1.囊胚細胞(blastomeres)會在發育過程中,有重排(Rearrange)的現象,並會變得具選擇性,在不同時期有著特定的功能。 (1)鑲嵌發育(mosaic development)時期中:每個卵裂細胞對於成體的各方面皆有著深遠的影響'若是一旦缺乏其中一個'則無法發育成成體。 (2)調節發育(regulative development)時期中:細胞可以修復或補充損壞及遺失的細胞,因此若是有缺乏其中一個,可透過其它細胞來補足。 2.哺乳類的囊胚細胞(blastomeres)具有多種功能'假若卵裂球分裂成兩群' 那麼任一群都具有產生胚胎的能力。 (1)同卵雙胞胎(monozygotic twins)來自相同的受精卵 (2)異卵雙胞胎(nonidenticaltwins)則來自不同的兩個受精卵。
- Jul 04 Mon 2011 22:39
不完全卵裂(Incomplete Cleavage)
不完全卵裂則發生在含有較多卵黃的受精卵。因為含有較多卵黃導致卵裂溝無法完全分開受精卵。 舉例而言,許多魚類、爬蟲類和鳥類的受精卵含有大量卵黃,所以卵裂並不完全。其分裂的方式又可分為 1.盤狀卵裂(Discoidal Cleavage): 因為卵黃過於巨大,導致受精卵分裂成如盤狀的細胞體稱胚葉 (胚盤)(blastodisc)在卵黃的上方,e.g.魚類。 2.表面卵裂(Superficial Cleavage) 昆蟲的卵裂屬於此種,例如:果蠅(drosophila)細胞,會在沒有細胞質分裂的情沉下,進行細胞核分裂。形成合胞體(syncytium),即 「一個擁有多個細胞核的細胞。」其過程為:細胞核分裂成多個細胞核(細胞質不分裂),分散在細胞中à胞核移動到卵的邊緣à細胞膜向內凹陷,各別包圍住細胞核à形成卵邊緣的單層細胞。
- Jul 04 Mon 2011 22:38
完全卵裂(Complete Cleavage)
完全卵裂大多發生在含有較少卵黃的受精卵。 完全卵裂中,較早的卵裂溝(cleavage furrows)會完全(穿過受精卯)使受精卵分裂成大小相似的囊胚細胞。 舉例而言,青蛙的受精卵即是經過完全卵裂。然而因為其植物極含有較多卵黃(卵黃會造成立體上分裂的障礙)而使分裂速度較慢,結果將會使動物極的囊胚細胞較小而植物極的相對較大。
- Jul 04 Mon 2011 22:38
卵裂(Cleavage)
1.即是受精卵形成一個細胞團塊的過程,結束後受精卵會成為一個由很多小細胞構成的球狀體。 2.在多數動物中,卵裂的過程包括快速的DNA複製、細胞分裂以及少部分的基因表現,但卻沒有細胞成長(體積不變'細胞數目增加)。 3.因為受精卵細胞質中物質分布並不均匀,卵裂將會造成每個細胞所分配到 的物質有所不同。 4.不斷分裂的後果會使細胞越分越小,且越分越多,最後會在中間形成一個空腔叫做囊胚腔(blastocoel),此時的整個細胞體稱做囊胚(blastula),而每個細胞則稱為囊胚細胞(blastomeres)。
- Jul 04 Mon 2011 22:37
細胞質移動的機制
來自精子的中心體(centriole)起始了受精卵的細胞質移動(cytoplasmic reorganization),其方法為:
1.中心體造成在植物極的微管(microtubule)移動'組成平行的一束(parallel array),並引導皮層的細胞質旋轉。微管亦移動特定的胞器與蛋白質,將 其由植物極移向灰月區,速度會比皮層細胞質移動還快。
2.細胞質移動的同時,發展訊息也跟著散布到表層灰月區,會有三種訊息:
- Jul 04 Mon 2011 22:36
灰月區(Gray crescent)
卵子為了之後的「決定期」(determination)因而產生的胞質移動。
藉由研究兩棲類動物的卵,發現精子進入卵子之後,會造成卵子的細胞質移動,此移動在受精卵產生極性(兩端不同),訊息分子的分布不均,之後的細胞分裂會產生不相等的子細胞。
由於兩端的表層的細胞質(cortical cytoplasm)色素分布不同,因此容易觀察蛙卵的細胞質移動情形。從實驗中可發現,精子(sperm)會進入動物極(animal hemisphere),而表層的細胞質(cortical cytoplasm)會向精子進入的地方旋轉。灰月區(Gray crescent)則是一條帶狀的有色區域,位置相反於精子進入的地方,屬於訊息中心,對生物未來的成長有重要影響。
- Jul 04 Mon 2011 22:35
動物極(Animal Hemisphere)
是單倍染色體所在的位置(也就是「核所在位置」),稱為動物極(animal hemisphere),此端皮層的顏色較深,色素較多。可分成兩個色塊:
1.皮質(cortical cytoplasm)細胞質:高濃度的染色塊
2.底層(underlying cytoplasm)細月包質:位在內部(inner)的細月包質,經由擴散而染色。
- Jul 04 Mon 2011 22:35
植物極(Vegetal Hemisphere)
未受精的卵,其養分儲存於蛋黃,又因重力的緣故'密度較重的會沉於卵的底部,所以卵的下方被稱為植物極(vegetal hemisphere),色素較少、顏色較淺。
- Jul 04 Mon 2011 22:34
貢獻給合子的物質
1.精子供給:DNA、中心粒(centriole)
2.卵子則供給:DNA、mRNAs、營養物質(nutrients)、轉譯物質(transcription factors)、胞器(organelles)
3.細胞質中的這些因子,對於日後的細胞命運決定(determination)、分化(differentiation)、形態(morphogenesis)等有決定性的作用。
- Jul 04 Mon 2011 22:34
環境/表現型可塑性(Developnental/Phenotypic Plasticity)
生物體有能力去調整其發展以適應不同環境:單一基因型在不同環境下,能產生兩個或多個表現型,影響條件包括溫度(temperature)、攝食(intake)、光線(light)。
- Jul 04 Mon 2011 22:33
異時性(Heterochrony)
在不同生物體的發育過程中,相同的發育事件發生的時間點可能會有相對的改變。
- Jul 04 Mon 2011 22:33
基因轉換(Genetic Switches)
控制著基因工具組(genetictoolkit)的利用,在模組發展中扮演重要角色,可以操控Hox genes在不同體節的活化與否。
藉由各種不同的轉錄因子(transcription factor)活化或者抑制啟動(promoter)控制基因表現----基因表現得以不同。
- Jul 04 Mon 2011 22:32
基因工具組(genetic toolkit)
某些控制發育的基因在漫長的生物演化被保存下來,這些基因即稱為基因工具組(genetic toolkit)。
特性:
1.基因工具組中的基因存在於多種生物體,並各自具有相同或不同的功能。
- Jul 04 Mon 2011 22:30
演化發育生物學(Evo-Devo ,Evolutionary Developmental Biology)
1.介紹:研究型態生成(morphogenesis)的分子機制及型態控制基因演變的一門學科,專門探討動物與植物的發育過程,並研究不同個體之間的親緣關係,以及發育過程的演化。
2.原則:
(1)許多動、植物型態生成(morphogenesis)和模式生成(pattern formation,組織空間的整合分布)的分子作用機制是相同、共用的。
- Jul 04 Mon 2011 22:29
同源框(homeobox)
是一段具有180個鹼基對的DNA序列,所轉錄出的60個胺基酸序列,稱之為同源區域(homeodomain)。其會和特定的DNA序列結合,也就在目標基因的啟動子上。但這個動作不足以完全讓轉錄因子和啟動子結合,仍需其他的轉錄因子,來使目標基因打開或關閉。
- Jul 04 Mon 2011 22:28
分節基因(segmentation genes)
所控制的蛋白質決定了果蠅幼蟲體節的數量、分界、極性等特性。受精後大約3小時,也就是胚胎中有6000 個細胞時,三種分節基因開始一一表現以控制每個細節基因。分為三類:
1.溝紋基因(Gap Genes):決定前後軸組織的發育形態,如果發生變異,會導致果蠅幼蟲部分體節的缺失。
2.對規基因(Pair-rule Genes):把胚胎兩兩分成一單位,控制副節形成,如果此基因變異,相間隔地體小節會消失。
- Jul 04 Mon 2011 22:28
位置訊息( Positional Information)
細胞發展過程中,時常透過位置來判斷自身發展方向,此稱為位置訊息( Positional Information),常以誘導物方式存在,稱為型態生成誘導物(morphogen)。
1.必須直接影響目標細胞,而非引發次級信息。
2.不同的濃度導致不同的結果。
- Jul 04 Mon 2011 22:27
人類表皮生長因子(EGF)
人類的表皮生長因子(epidermis growth factor, EGF)的作用方式,很類似線蟲的初級誘導物。初級誘導會和生殖孔前驅細胞(vulval precursor cells)上的受器結合,開啟一連串傳導路徑(signal transduction cascades),包括Ras蛋白和MAP磷酸激酶(kinases)的參與。
- Jul 04 Mon 2011 22:26
線蟲(Caenorhabditis elegaws)生殖孔(vulva)的發展
線蟲的成蟲為雌雄同體(hermaphroditic),同時擁有男性以及女性器官,而產卵的地方是經由腹部(ventra 1)的生殖孔。
生殖孔的形成則由錨細胞(anchor cell)所產生的兩種訊號誘導一分別是初級(primary inducer, LIN3)和次級誘導物(secondary inducer),決定六個腹部表面細胞的發展。如果錨細胞被破壞,則生殖孔無法生成。
- Jul 04 Mon 2011 22:25
脊椎動物(vertebrate)眼球晶體(lens)的發展
在青蛙胚胎裡,發展中的前腦(forebrain)會鼓起來(bulge out),形成視囊(optic vesicles)。視囊會碰到頭的表面細胞(surface cells),而表面細胞最後就會變為水晶體;若視囊沒有碰到頭的表面細胞,則水晶體不會生成。
à表示表面組織會發展成水晶體,是因為收到視囊所傳出的訊號(signal)或誘導物(inducer)。
1.被視囊碰到的表面組織會被誘導變厚形成水晶體基板(lens placode)
- Jul 04 Mon 2011 22:25
極性(Polarity)
在早期便可能發生,故卵黃及決定因子在細胞中分布並不對稱。而卵我們可分成兩個極,上端(top)叫動物極(animal pole),通常具有核,下端(bottom)則是植物極(vegetal pole),具有養份及細胞決定子(cytoplasmic determinant)。
- Jul 04 Mon 2011 22:24
誘發(induction)
藉由特定的細胞分泌特殊物質,可以是化學訊號或是一些訊息的傳遞機制,來誘導其他細胞(cell-to-cell communication),造成不同的分化方向。
- Jul 04 Mon 2011 22:23
細胞質分離(Cytoplasmic Segregation)
細胞在細胞質不平均(unequal cytokinesis)的情况下分離,使卵合子(zygote)或前驅細胞(precursor cell)中的決定因子,被不均等地分布到各個子細胞中,子細胞之染色體仍皆相同,但因為其細胞質不同,會進一步影響基因表現,可決定細胞命運及極性。
- Jul 04 Mon 2011 22:23
造血幹細胞移植(hematopoietic stem cell transplantation, HSCT)
多潛能幹細胞也是某種癌症治療方法的基礎。
以往治療癌症的方法(例如化療)除了殺死癌症細胞之外,也會殺死其他快速分裂的細胞,例如骨髓幹細胞。
而HSCT是在化療治療前將幹細胞先取出,在療程中保存於體外或甚至培養 出更多幹細胞,等到療程結束後再將幹細胞重新植入骨髓中'而其依然保持可以分化的能力。另外由於已經將幹細胞取出,而已分化的細胞較不受化療藥物影響,所以可以加大藥物劑量,增加治療效果。
- Jul 04 Mon 2011 22:22
誘導多功能性幹細胞(induced pluripotent stem cells, iPS eelIs)
可以由皮膚細胞製作。
1.第一步:用基因晶片(gene chips)來比對胚胎幹細胞和非幹細胞(nonstem cells),找出在胚胎幹細胞中表達成度特別高的基因,這些基因被認為對於未分化幹細胞和其功能非常重要。
2.第二步:分離出胚胎幹細胞中表達成度特別高的基因,植入載體中,再把這些載體放入皮膚細胞中,將這些細胞放入含有囊胚碎片的培養皿中已轉型成為多功能性幹細胞(pluripotent)細胞。
- Jul 04 Mon 2011 22:21
細胞核/環境影響細胞命運(cell fate)
1.沒有訊息在胚胎發育早期遠失:所以才能總是完整的發育成跟原來的細胞幾乎一模一樣的個體。該現象叫作基因等效(genomic equivalence)
2.細胞的環境會影響到植入細胞核並且影響其命運:譬如老鼠心肌治療,便是把幹細胞打到心肌附近,然後附近心肌細胞的細胞質中物質,便會影響到這些幹細胞分裂,並分化成為新的心肌細胞補充。
- Jul 04 Mon 2011 22:20
受精卵(Zygote)具有全能性(totipotent)
它能影響每一個個體的細胞類型。在發育的後期'細胞失去了全能性(totipotent)而具有決定作用的特性。接著此具有決定作用的特性使細胞分化(differentiation)。
但是大多數植物細胞保留了整個基因組,並具有全能性(totipotent)。
植物:


