
卵細胞または卵子(複数形:卵)は、ほとんどの異形配偶子生物(より大きな雌性配偶子とより小さな雄性配偶子で有性生殖を行う生物)の雌性生殖細胞、すなわち配偶子である[ 1 ] 。この用語は、雌性配偶子が運動能力を持たない(非運動性)場合に用いられる。雄性配偶子(精子)が運動能力を持つ場合、有性生殖のタイプは卵生殖とも分類される。藻類、菌類、卵菌類、または蘚苔類の卵嚢で形成される非運動性の雌性配偶子は卵胞子である[ 2 ]。受精すると、卵胞子は卵胞子となる。
哺乳類以外の動物の卵は明白であったが、ウィリアム・ハーヴェイ(1578-1657)に関連する「すべての生き物は卵から生まれる」(ex ovo omne vivum )の教義は、自然発生説と前成説を否定するとともに、哺乳類も卵によって繁殖するという大胆な仮定であった。カール・エルンスト・フォン・ベアは1827年に哺乳類の卵を発見した。 [ 3 ] [ 4 ]オスカー・ヘルトヴィヒは1876年に(ヒトデの)卵子と精子の融合を観察した。[ 5 ] [ 6 ]
動物では、卵細胞は卵子(単数形は卵子、ラテン語のovumは「卵」を意味する)としても知られています。[ 7 ]動物では、若い卵子には卵子小管という用語が使われます。脊椎動物では、卵子は卵巣と呼ばれる雌の生殖腺(性腺)によって作られます。哺乳類では、出生時に多数の卵子が存在し、卵形成によって成熟します。
1870年代に人間、犬、猫を対象に行われた研究では、卵母細胞(未成熟卵細胞)の産生は出生時または出生直後に停止することが示唆された。動物学者ソロモン・ザッカーマンによる1900年から1950年までの報告のレビューは、雌は出生前に形成される有限数の卵母細胞を持っているという考えを確固たるものにした。この定説は2004年以降、多くの研究によって異議を唱えられてきた。いくつかの研究は、哺乳類の卵巣内に卵巣幹細胞が存在することを示唆している。成熟した哺乳類が実際に新しい卵細胞を生成できるかどうかは依然として不明であり、現在も研究が続けられている問題である。[ 8 ] [ 9 ]



すべての哺乳類において、卵子は雌の体内で受精する。ヒトの卵子は、卵巣の実質に埋め込まれた原始生殖細胞から成長する。[ 10 ]
卵子は人体で最も大きな細胞の一つであり、通常は顕微鏡やその他の拡大装置を用いなくても肉眼で見ることができる。[ 11 ]ヒトの卵子の直径は約120μm (0.0047インチ)である。 [ 12 ]
ヒトにおいては、母方DNAと父方DNAの間で組換え率が異なる。
卵細胞質は卵子の卵黄のようなもので、中心にある細胞物質であり、その中には核(胚胞と呼ばれる)と核小体(胚盤と呼ばれる)が含まれている。[ 13 ]
卵細胞質は、通常の動物細胞の細胞質とその海綿状細胞質および卵黄質(形成卵黄と呼ばれることが多い)と、細胞質に埋め込まれた脂肪およびアルブミン様物質の丸い顆粒からなる栄養卵黄または卵黄質から構成される。[ 13 ]
哺乳類の卵には、発生初期段階の胚に栄養を与えるための栄養価の高い卵黄がごく少量しか含まれていない。一方、鳥類の卵には、孵化期間全体を通してヒナに栄養を供給するのに十分な量の卵黄が含まれている。[ 13 ]
卵生動物(すべての鳥類、ほとんどの魚類、両生類、爬虫類)では、卵子は保護層を発達させ、輸卵管を通って体外に排出されます。受精は、雌の体内(鳥類や爬虫類など)または体外(多くの魚類や両生類など)で雄の精子によって行われます。受精後、卵子に含まれる栄養分によって胚が発達し、その後、母体の外で卵子から孵化します。卵生動物の卵については、「卵」の項を参照してください。
卵細胞の細胞質とミトコンドリアは、卵子が有糸分裂によって増殖し、受精後に最終的に胚盤胞を形成するための唯一の手段である。
中間的な形態として、卵胎生動物が存在する。卵胎生の場合と同様に、胚は卵の中で発育し、卵から栄養を得るが、その後、出産直前、あるいは卵が母親の体から出た直後に、母親の体内で孵化する。魚類、爬虫類、そして多くの無脊椎動物がこの方法を用いる。
陸上植物のほぼすべては、二倍体世代と一倍体世代が交互に現れます。配偶子は、配偶体と呼ばれる一倍体世代によって生成されます。雌性配偶体は造卵器と呼ばれる構造を生成し、その中で有糸分裂によって卵細胞が形成されます。典型的な蘚苔類の造卵器は、卵細胞を含む広い基部を持つ長い首で構成されています。成熟すると、首が開いて精細胞が造卵器内に泳ぎ込んで卵を受精させます。結果として生じた接合子は胚を生じ、それが成長して胞子体と呼ばれる新しい二倍体個体になります。種子植物では、胚珠と呼ばれる構造に雌性配偶体が含まれています。配偶体は卵細胞を生成します。受精後、胚珠は胚を含む種子に発達します。 [ 14 ]
顕花植物では、雌性配偶体(胚嚢と呼ばれることもある)は胚珠内のわずか8個の細胞に縮小している。胚珠の珠孔開口部に最も近い配偶体細胞が卵細胞に発達する。受粉すると、花粉管が精子を配偶体に運び込み、1つの精核が卵核と融合する。結果として生じた接合子は胚珠内の胚に発達する。胚珠は種子に発達し、多くの場合、植物の子房は種子の散布を容易にするために果実に発達する。発芽すると、胚は実生に成長する。[ 14 ]

コケ植物のPhyscomitrella patensでは、ポリコームタンパク質FIEは未受精卵細胞で発現しており(図右)、GUS染色後の青色でそれが明らかになる。受精後まもなく、FIE遺伝子は若い胚で不活性化される(青色はもはや見えない、左)。[ 15 ]
藻類では、卵細胞はしばしば卵球と呼ばれます。ショウジョウバエの卵母細胞は、栄養細胞によって支えられ、体細胞である卵胞細胞に囲まれた個々の卵室で発達します。栄養細胞は、RNA、タンパク質、および細胞小器官を合成して卵母細胞に輸送する大きな多倍体細胞です。この輸送の後、栄養細胞のプログラム細胞死(アポトーシス)が起こります。卵形成中、1つの卵母細胞が生成されるごとに15個の栄養細胞が死滅します。 [ 16 ]この発生的に制御された細胞死に加えて、卵細胞は飢餓やその他の障害に反応してアポトーシスを起こすこともあります。[ 16 ]