2000
年12月8日発生補足
運命づけ
⇒ 機能的に必要な遺伝子発現
特異的遺伝子発現 細胞により質・量ともに異なる
転写制御
DNA結合タンパク
例 水晶体
眼胞がないと水晶体形成されない
眼胞からシグナル BMP
-4 BMP-7クリスタリン 大量に産生
↑
転写調節因子
左右の違い 非対称
外見上 左右対称
臓器 左右非対称
心臓・胃・脾臓 左
肝臓 右
正しい位置
左右を識別する情報
左右できるパターン 図
18-101.
一本の細長い物 屈曲 最終的に非対称2.
最初、対称に存在左右で大きさ、形、変化
3.
左右対称につくられたあと、どちらかなくなる左右の区別はいつ? どのように?
左右非対称に発現する遺伝子
左側だけに存在するシグナル分子
例
マウス
ノード(カエルの原口背唇部に相当)
繊毛運動(左巻きの渦)
シグナル分子 左右不均等に分配
最初の非対称性シグナル 起こる
左側に局在
第二段階
左側にのみ発現する遺伝子
lefty-1 lefty-2
if lefty-1
遺伝子欠失血管は逆転
臓器 両側:左側の性質もつものあり
ex 正常な肺 左 1葉
右 4葉
lefty-1遺伝子欠失個体の肺
左右とも1葉
lefty-1遺伝子欠失 → lefty-2 両側に発現
lefty-2 :左側を決定するシグナル分子
lefty-1 :右側の性質が発現しないように抑制
神経
ヒト 神経板 第3週 中頃 出現
神経管 受精後 22-23日目に形成されはじめる
神経上皮細胞 → 神経芽細胞へ分化(原始ニューロン)
→ 突起発生
神経管→ 神経細胞 図
19-1↓
脊髄 図
19-2背側 正中部走る
脳に続く
中枢神経構成
内部 灰白質 H字型 神経細胞の密集した部分
外部 白質 神経繊維
後角(背側) 感覚神経
側角 側中 自律神経系
前角(腹側) 体運動神経繊維
前根
ニューロンの構造 図
19-4神経細胞(ニューロン)
興奮と伝導
神経繊維(軸索)
1mに達するものも
グリア細胞でとりまかれ保護
ミエリン鞘形成(包帯のようなもの) 電気抵抗高める
有随神経
ところどころ切れ目
電気抵抗低い ランビエ絞輪
跳躍伝導 伝導速度速い
⇔ミエリン鞘なし
無髄神経
伝導速度 遅い
方向性
軸索では両方向
シナプスでは一方通行
樹状突起
伝導の速さ
興奮の伝導
神経繊維が太いほど速い
→ヤリイカの巨大繊維
↓↑
高等動物
有随神経繊維
跳躍伝導
神経細胞
筋細胞 刺激により興奮
興奮性細胞
膜電位変化
膜電位 細胞の内側の電位
外液にたいしてマイナス()
通常 - 20 〜 - 150 mV
この電位差 膜電位
外液の電位を基準
0 Vにして表すEm = φ i - φo
(
内) (外)
興奮していないときの膜電位
静止電位(
resting potential)興奮したときの膜電位
活動電位(
action potential)
静止電位の成因
細胞内外のイオン分布
内は K
+多い Na+少ない外(体液)
Na+ 多い K+ 少ない
分布逆
ATPを用いた能動輸送 図19-5(
+)電荷 外への移動多い→ 内側 (
-)電位分極している
正・負に分かれている
興奮 膜電位の分極 消失の方向へ
脱分極
(−)から(
+)へ逆転
1945年 Hodgkin と Huxley ナトリウム説
細胞内 (
+)になるのは外から
Na+の流入活動電位の消失(回復) → 静止電位にもどる
K+の流入
膜にイオンの通り道
チャンネル
フグ毒
テトロドトキシン
Na+ チャンネルに結合
Na+ による電流阻止
シナプスによる興奮伝達
すきま:シナプス間隙
ニューロン シナプスを介して興奮伝達
軸索終末 シナプス小頭(シナプス小胞含む)
他のニューロンと接する部分
膜 肥厚
神経回路網 高度化
階層構造
神経系構成
シナプス前膜に活動電位
→脱分極
→電位型
Caチャンネル開く→
Ca2+ イオン流入 シナプス小胞シナプス前膜に結合
小胞内の化学物質放出
次のシナプスの細胞膜
シナプス後膜
受容体に結合
→ 後膜の細胞に電位をひきおこす
シナプス小胞の化学物質
神経伝達物質
電気的興奮 → 化学物質に置き換える
2種類のシナプス
・
Na+ 流入 興奮性シナプス 例 アセチルコリン・
Cl- 流入 過分極 抑制性シナプス 例 GABA (γ-アミノ酪酸)
アセチルコリン過剰
パーキンソン症候群
アセチルコリン少ない
アルツハイマー病
脳萎縮 痴呆化