合目的的 ～知っておくと得する生命科学の表現～
生命科学初学者（学士編入試験合格までの半年間のみ学習）の筆者が、初学者ならではの感覚で、生命科学において知っておくと便利で得する表現を紹介します。
今回は、「合目的的」（ごうもくてきてき）です。
なんで、２回、的が続いてんねん！誤植ちゃうか！と最初は思いました。しかし、ちゃんとした正規の言葉です。生命科学以外でも、そこそこ出会う言葉かもしれませんね。
この言葉の意味は、「ある物事が、一定の目的にかなっているさま」（by goo辞書）のようです。
この言葉の構造は、「合理的」と似ていると思います。合理的は、「ある物事が、理にかなっている」という意味だと思いますが、この理の部分を目的に変えると合目的的になりますね。意味も理を目的に変えたものになります。
さて、この言葉が生命科学の問題とどう関係するかです。
問題文では、そんなに登場してきません。
しかし、記述式問題の解答例では頻繁に見かけました。
例えば、こんな感じです。
＜問題＞
シャペロン（ヒートショックプロテイン）が熱ショックで誘導される意義を述べよ。
＜正答例＞
「シャペロン（ヒートショックプロテイン）が熱ショックで誘導されることは、熱で変性したタンパク質の再フォールでディングを行うために、合目的的な機構になっている。」
＜誤答例＞」
熱で変性したタンパク質の再フォールでディングを行うために、シャペロン（ヒートショックプロテイン）を誘導している。
※このように、神様やゲームマスターのような存在が、ものごとを操り進めているような記述（目的論的記述）はアウトのようです。
ここからは筆者の意見になりますが、「ダーウィンの進化論から考えると、生命体の色々な機構がある目的に対して、（ある程度）合目的的になっているというのは、現代生命科学の世界ではオーソライズされており、答案で記述しても問題ない」ということと思います。それゆえ、正答例では、合目的的という表現が使われています。
一方、「神様やゲームマスターのような存在がいて、それがある目的を達成するために、機構を操っているという書き方は、ダーウィンの進化論の考え方とは異なる考え方になり、それはオーソライズされていないし、答案で書いたら間違いとされる」ということだと思います。そのため、誤答例はダメになってしまうということと思っています。
このタイプの問題は、学士編入試験の生命科学の問題で、よく見かけました。解答例で合目的的という言葉が用いられているのも、よく見かました。
合目的的という言葉を知っていれば、コンパクトに記述でき、字数制限がある問題や、急いでいるときに有効です。
生命科学の記述問題を対策している方が覚えておくと得する表現だと思います。
PS.
生命科学、特に記述式問題を解いていて思ったのは、生命科学には国語力がある程度あった方が、アドバンテージがあるなぁということです。
私は、大学受験の際は物理・化学選択で、この２つではそんなに国語力が必要になると思ったことはありませんでした。むしろ数学力が必要になることが多かったです。
一方、生命科学は、数学力が必要になることは、物理・化学に比べて少ないですが、国語力を要する気がします。
私は国語に苦手意識がありましたが、生命科学の問題を解く上では、言葉や表現の意味や使い方をなるべく正確に理解することが、他の受験者と差をつけるポイントの１つになると思い、わりと重点的に取り組んでいました。
「亢進」とは？ ～生命科学独特？の言い回し～
生命科学初学者（学士編入試験合格の半年のみ学習）の筆者が、初学者ならではの感覚で、生命科学にできてきた独特で分かりにくかった言い回しを紹介します。
今回は「亢進」です。
この言葉ご存じでしょうか？
私が言葉を知らないだけかもしれませんが、私は昨年生命科学の勉強をしていて初めて出会った単語です。
初めて見たときの印象は、亢が抗（あらがう）に似ているので、抗うのか進むのかどっちだよ！と思いました。もしくは、「進退」のように、抗うことと進むことを含んだ熟語なのかも！とも思いました。
調べてみると予想と全然異なり、「気持ちや病勢などが、高ぶり進むこと。」（by goo辞書）でした。
※漢字の成り立ちは、以下の通りのようです(chatGPT先生の見解です)。→「亢」は、人が力を振り絞って高く上がり、立ち上がるさまを表現した象形文字で、「高い」という意味を持ちます。「手」は、手の形を象っており、「手」の意味を持ちます「抗」は、「高く立ち上がって手を挙げる」という意味があり、「抵抗する」という意味を持ちます。
つまり、亢はどちらかというと進に近いイメージの意味を持っているわけですね。
例文を見てみます。
(ex1)絶食時には、膵α細胞からグルカゴンの分泌が上昇し、肝臓における糖新生の亢進により血糖値が維持される。
(ex2)体液のpHが低下すると、腎における炭酸水素イオンの再吸収とプロトン分泌が亢進する。
私が上記のような亢進が使われている文章も見ていると、促進と似てるじゃん！とよく思っていました。
ここでも、今、流行りでなにかと話題のチャットGPTに、亢進と促進の違いを聞いてみました。
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「亢進」と「促進」は、日本語で似た意味を持つ言葉ですが、微妙に異なるニュアンスがあります。
「亢進」とは、興奮や緊張が過度に高まることを指します。具体的には、ストレスや不安、興奮によって体調が崩れることや、感情的に制御を失って行動することを表します。
一方、「促進」とは、進行や発展を促すことを指します。具体的には、プロジェクトや計画などが順調に進展することを表したり、物事を推進するための手段を取ることを意味します。
したがって、「亢進」と「促進」は、まったく異なる意味を持つ言葉であることがわかります。
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文章中の使われ方とチャットGPTの説明から推定した私の意見としては、
亢進する→イメージとしては「(自発的に・勝手に)高まる」。物質が主語で、擬人法的に使われることが多い。
促進する→イメージとしては「何らかの目的や狙いのために促し進める」。人が主語で使われることが多い。物質なら、促進されるという風に受動態で使われることが多い。
結論としては、ニュアンスの違いにより、亢進と促進を使い分けたほうがいいと思いますが、例文中の「プロトン分泌が亢進する」→「プロトン分泌が促進される」と書いたところで、減点はされないと、個人的には思っています。
話を最初に戻すと、亢進するとは、高まること、と理解しておけば、生命科学の文章を読み進める上では、たいてい大きな齟齬なく理解できると思います。
アルコール度数の高い酒は食道がんのリスクを高める！？
世間話で聞いた話をネットで調べたら、どうやら本当っぽいという話です。
とある帰り道で、後輩から聞いた話。
後輩『ウォッカとかウィスキーとか、喉が焼けるような酒って、食道がんのリスク高めるらしいっすよ。』
ワテ『都市伝説ちゃうの？(*´∇｀*)』
後輩『そうかもしれないっすね』
後輩と別れた後、一応ググってみると、たくさん出てきました。
例えば、
https://www.sakekaitori.com/knowledge/20211006-high-alc/
結論を言うと、確かに高アルコール濃度の酒や熱い食べ物は、食道がんリスクを高めると見られているようです。
メカニズム概略としては、以下が私の認識です。
酒を飲み、喉が焼けるように感じるということは、粘膜が損傷している
↓
粘膜の修復頻度が増える
↓
修復エラーが起こり、がんになる確率も増える
この理論が正しいとすると、人生のある時期、中国の危険な酒『白酒』を、(不本意ながら)飲む機会が多かった私は、確実に食道がんリスクを高めました。。。
桿・漿・膠・癌・嚢・蠕 読める？書ける？ 〜生命科学の難読漢字〜
今週のお題「かける」にちなんで、こんな漢字『書ける』か！と感じた、生命科学に出てきた漢字を紹介します。
画数の少ない順に紹介していきます！！
●桿(10画数)
↓
↓
↓
読み：かん
登場する用語：桿体細胞(かんたいさいぼう)、桿菌(かんきん)
漢字のイメージ：棒状
●漿(15画)
↓
↓
↓
読み：しょう
登場する用語：血漿(けっしょう)
漢字のイメージ：液状
●膠(15画)
↓
↓
↓
読み：こう
登場する用語：膠原繊維(こうげんせんい)、膠原病(こうげんびょう)、神経膠(しんけいこう)
漢字のイメージ：ゼラチン、にかわ、ねばりつく
●癌(17画)
↓
↓
↓
読み：がん
登場する用語：胃癌(いがん)など多数
イメージ：言わずもがなですね。
※『癌』と『がん』は、正確に言うと異なる意味のようです。別の記事で書こうと思います。
●嚢(18画)
↓
↓
↓
読み：のう
登場する用語：胆嚢(たんのう)、ボーマン嚢(ぼーまんのう)、胚嚢(はいのう)
漢字のイメージ：ふくろ
●蠕(20画)
↓
↓
↓
読み：ぜん
登場する用語：蠕虫(ぜんちゅう)、蠕動運動(ぜんどううんどう)
イメージ：うごめく、はう
以上です！！
読めますか？書けますか？
書ける方は尊敬します。
正直、医学部学士編入試験対策としては、読めて、漢字のイメージがつかめとければ、書けなくても問題ないと思います！
私は癌以外書けませんが、一応合格できました(^◇^;)
まぁ、書けた方が、記述式で文字数を節約できるので、書けるに越したことはないと思いますが、必須ではないと思います。
PS
漿、膠、嚢って、目がチカチカするレベルに詰まってませんか？？
アデニル酸シクラーゼの名前と発音(に怒り心頭)
とある生命科学用語の名前と発音が、その用語を分かりにくいものにしており、怒りを覚えた話です。
その生命科学用語は、『アデニル酸シクラーゼ』です。
アデニル酸シクラーゼとは、酵素の一つで、ATPからcAMP(サイクリックAMP※1つ前の記事でも紹介)に変換する反応を触媒します。
アデニル酸シクラーゼと言われると、ぱっと見では何のことか分かりにくいと思います。cAMPと関係していることもわかりにくいです。しかし、少し言い換えるだけで、一目瞭然になりすます。
●分かりやすくする言い換え① アデニル酸→ AMP
アデニル酸＝AMP(アデノシン１リン酸)です。生命科学の参考書では、ほとんどAMPで記載されてるのに、なぜかアデニル酸シクラーゼの時は、アデニル酸を使っています。
個人的には、まず、一つ目の分かりにくさ解消のため、アデニル酸シクラーゼ→AMPシクラーゼにしたら良いのにと思ってます(^◇^;)
●分かりやすく言い換え② シクラーゼ→サイクレース
酵素の英語は末尾がaseで終わります。英語発音ではエースと発音しますが、カタカナ表記ではアーゼです。
例えば、唾液の中に含まれるアミラーゼは、英語で書くとamylaseで、英語発音はアミレースです。(個人的にはややこしくて、勘弁してくれと思いましたが、アーゼはドイツ語発音に由来するようなので、仕方なさそうです)
さらに、今回のテーマのシクラーゼについては、英語で書くとcyclaseで、英語発音はなんとサイクレースです！！！(*´Д｀*)
英語発音→カタカナ表記の違いは、レース→アーゼの他に、サイク→シクにもあります。
英語発音のままサイクレースにしてくれれば、どんなに分かりやすかったか。。。サイクレース(又はサイクラーゼ)なら、サイクル(環)やサイクリック(環状)に関係あることが一目瞭然だと思うのです。
まとめますと、
アデニル酸シクラーゼを分かりやすく、同じ意味の言葉で言い換えると、AMPサイクレースになります。AMPサイクレースと言われたら、サイクリックAMPを作る酵素だなぁと、一目瞭然に分かりますよね？？
以上、とあるおっさん(筆者)が、世界の片隅で勝手に怒りを覚えた話でした。。。
cDNAとcAMP 〜ややこしい生命科学用語〜
生命科学初学者(医学部学士編入試験合格までの半年間のみ学習)の筆者が、初学者ならではの感覚で、分かりにくかった生命科学用語を綴ります。
今回はcDNAとcAMPについてです。
私が用いた生命科学の参考書では、何の説明もなく、cDNAやcAMPが使われており、当初困惑しました。ググれば良かったのかもしれませんが、辞書的な参考書の索引にも載っておらず、調べるのに苦労しました。
また、最初に付いている小文字のcの意味が、それぞれ異なっており、片方のみを知っていると、もう片方の意味を誤解する恐れがあり、注意が必要です。
それぞれの言葉の意味をまとめておきます。
①cDNA
cはcomplementary(相補的)の略で、相補的DNAとも呼ばれます。
cDNAは、mRNAから、逆転写酵素を用いた逆転写反応で得られる、二本鎖DNAです。よって、元のDNAとは異なり、イントロンは含まずエキソンのみから成ります。クローニングなどに用いられます。
②cAMP
cはcyclic(環状の)の略で、サイクリックAMPという読み方です。
cAMPは、AMP(アデノシン１リン酸)のリン酸部分が環化したものです。セカンドメッセンジャー(受容体に神経伝達物質が結合したことを感知して作動する、別の神経伝達物質)として働きます。
※※cAMPをつくる反応を触媒する酵素はアデニル酸シクラーゼと言いますが、この酵素のネーミングとカタカナ表記の分かりにくさに、(勝手に)怒りを覚えているので、それについて次の記事に書きます。。。
扁桃(腺)と扁桃体 〜紛らわしい生命科学用語〜
扁桃という食べ物、ご存知ですか？
私は最近まで知りませんでした。扁桃は、アーモンドの漢字表記のようです。
さて、この扁桃がつく生命科学用語が私の知るだけでも２つあり、全然違う部位の用語です。
１つは扁桃(腺)で、もう１つは扁桃体です。どちらも形がアーモンドに似てることから、名付けられたそうですが、ややこしいですよね。。。後に名付けた人は気を遣って、違うネーミングしてほしかったです(*´Д｀*)
この２つの生命科学用語の意味を簡単にまとめておきます。
①扁桃(腺)
咽頭(のどの上部)にある免疫器官です。口を開けた時、のどちんこ(口蓋垂)の両側に見えるやつは口蓋扁桃で、扁桃の１つです。
免疫細胞が多く、病原体に対して防御機能を果たします。一方で、病原体の巣にもなりやすく、扁桃炎が起こることもあります。
※扁桃腺は、日常用語としても使いますよね。厳密に言うと腺ではないので、生命科学用語としては扁桃が正式名称になっているようです。
脳にある器官で、場所は大脳側頭葉の内側、海馬の近くに位置しています。情動に関わる器官で、特に恐怖や不安を感じると活性化されることが知られてます。
※こちらは日常用語では、まず出てきませんね。学士編入試験では出ることがあります。
脊髄反射の意味と由来 (もしかして常識！？)
学士編入試験の勉強をしている際、初めて知ったことの１つで、なるほど！！と思ったことを書きます。
それは、『脊髄反射』の意味(と由来)についてです。
私は、脊髄反射の由来は知りませんでしたが、日常会話で、時々聞いてましたし、自分でも使っていました。
例えば、『若手のA君は、部長を恐れていて、脊髄反射で、はい！と返事してるな』のように使ってました。つまり、よく考えず、反射で反応してる、的な意味で使ってました。
生命科学用語の脊髄反射も、結局は同じ意味なのですが、脊髄反射と呼ばれる所以は以下の通りです。
(なお、脊髄は脳から連続する中枢神経で、背骨の中に存在しています。)
反射ではない、通常の刺激〜応答は、
何かを手で触る→末端の神経→脊髄→脳→脊髄→末端の神経→手を避ける
という流れです。
膝下を叩かれる→末端の神経→脊髄→末端の神経→足が上がる
という感じで、脊髄で折返しており、脳を経由してません(脳を経由してないので意識に上りません)。このように、信号が脳まで行かず、脊髄でUターンするので、脊髄反射と呼ばれます。
もしかしたら常識やもしれませんが、私は、学士編入試験の勉強をしていた昨年に初めて知ったことなので、書いてみました。(・∀・)
PS.
ある深夜のお笑い番組で、とあるM1優勝芸人が、他の芸人が言ったことを繰り返してばかりいたら、『この30分脳みそ使ってないやん！』とツッコミを入れらてましたw
彼は、脳みそを介さない脊髄反射で反応していたのかもしれませんね。。。
中耳の構造 (ゴロ語呂合わせ)
困る！自称『付き合ってるぜ！』
(外側)
困る→鼓膜
自称→耳小骨
つ→ツチ骨
き→キヌタ骨
あ→アブミ骨
ぜ→前庭窓
(内側)
※耳は、外側から外耳・中耳・内耳に分類されます。この語呂合わせは、中耳にある器官を覚えるための語呂合わせで、外側→内側へ並べてあるので、位置も覚えやすいです。
※耳小骨は３つあります。外側→内側方向、つまり音が伝わる順番に、ツチ骨→キヌタ骨→アブミ骨です。
※前庭窓は、中耳と内耳の境界にある骨孔で、アブミ骨がはまっています。ここで、鼓膜の振動がリンパ(内耳にある)の振動に変換されます。
PS.
余談ですが、爬虫類や恐竜は、哺乳類と異なり、アブミ骨しかなく、微妙な音の違いは分からないとのことです。なので鳴き声も種類が少なく、例えばワニは鳴き声がありません。恐竜も、最近の研究によると、従来のイメージと異なり、鳴き声(『ガオー！』など)はなかった説があるそうです。
※語呂合わせのストーリーとしては、『付き合ってるぜ！』と言ってくる自称彼氏(or自称彼女)に困っている、というものです。。。
細胞内受容体に結合するリガンド(ゴロ語呂合わせ)
家(うち)のレコード捨てろ！
うち→細胞内受容体に結合するリガンドの語呂合わせ
の→NO(一酸化窒素)
レ→レチノイン酸(ビタミンA代謝産物)
コー→甲状腺ホルモン
ド→ビタミンD
捨てろ→ステロイドホルモン
※受容体には、細胞膜にあるものと、細胞内(細胞質または核内)にあるものがあり、多くは前者です。
上記語呂合わせは、数少ない、後者の細胞内受容体に関するもので、細胞内受容体に結合する物質(リガンド)を覚えるためのものです。
※細胞内の受容体に結合できるということは、細胞内へ入れるということです。つまり、細胞膜を通過できるということです。細胞膜を通過できる物質は、脂溶性で、低分子量の小さな分子です。上記語呂合わせで登場した物質も、この特徴をもちます。
※ホルモンは、構造より、①ペプチドホルモン(水溶性)、②ステロイドホルモン(脂溶性)、③アミンホルモン(脂溶性のものと水溶性のものがある)の３つに分類できます(ほとんどは①のペプチドホルモンです)。
ホルモンのうち、細胞内受容体に結合するのは、脂溶性である必要があり、②のステロイドホルモン全てと、③の１つである甲状腺ホルモンになります。
ドミソの和音が心地良い理由
学士編入の物理の出題範囲は、高校物理〜大学1,2年の物理です。なので、波動も範囲内で、弦の振動問題も度々見かけました。
昨年の夏、弦の問題を解いて一息ついた時、子供の頃習い事でしていたピアノ(全く上達せず)のことを思い出しました。そして、ドレミファソラシドって、どういう風に決まるんだ？ドミソって何で心地良いんだ？と疑問に思い、調べてみました。
その時分かったことを、簡単に書きたいと思います。
・ピアノの1オクターブは、振動数が２倍違うことを示す。真ん中のラは440Hzで、その1オクターブ高いラは880Hz、逆に１オクターブ低いラは220Hz。※振動数が大きいほど、高い音です。
・ピアノの鍵盤は1オクターブの範囲内で、鍵盤が12個ある(ドレミファソラシの白鍵盤が7個、シャープ・フラットで表される黒鍵盤が5個)。
各鍵盤の振動数Hzは等比数列になっている。つまり、ドの次のド♯は、ドの2^(1/12)倍の振動数を持つなど、どの鍵盤の振動数も、１つ前の鍵盤の振動数の2^(1/12)倍である。これが12回繰り返されると２倍になり、1オクターブの違いになる。
・ドミソ、ドファラ、シレソなどは、周波数が整数比に近く、心地よく聞こえる。実際確かめたところ、下表のように、おおよその振動数比が、ドミソは4:5:6、ドファラは3:4:5、シレソは5:6:8でした！
| 音名 | 振動数比 | ドミソ | ドファラ | シレソ |
| シ | 0.94 | 5 | ||
| ド | 1.00 | 4 | 3 | |
| ド＃ | 1.06 | |||
| レ | 1.12 | 6 | ||
| レ＃ | 1.19 | |||
| ミ | 1.26 | 5 | ||
| ファ | 1.33 | 4 | ||
| ファ＃ | 1.41 | |||
| ソ | 1.50 | 6 | 8 | |
| ソ＃ | 1.59 | |||
| ラ | 1.68 | 5 | ||
| ラ＃ | 1.78 | |||
| シ | 1.89 | |||
| ド | 2 |
・ドから初めて、整数比になりやすいものを集めると、ドレミファソラシドとなる。(ドを用いたドミソ、ドファラ、及び左記に登場したソを用いたシレソといった感じでしょうか)
PS
習い事でピアノを教えてもらう時、こういった理論的なことも、ごくごく簡単にでいいから私は教えてほしかったです。まぁ、手技が下手なので、どの道ピアノは上達しなかったかもしれませんが。。。
正規分布の68–95–99.7則 〜ゴロと偏差値について〜
ロバ救護！救急な！
※正規分布の68–95–99.7則で、
ロバ→68
救護→95
救急な→99.7
と対応します。
※学士編入試験の問題では、統計の問題を出す大学が結構あります。
※68–95–99.7則の意味は以下の通りです。
正規分布に従う場合、
・平均±標準偏差に入る割合→約68%
・平均±標準偏差×2に入る割合→約95%
・平均±標準偏差×3に入る割合→約99.7%
※画像はWikipediaから引用しました。
※例として、人数の多い集団では、身長も正規分布に従います。
https://ghw.pfizer.co.jp/slow/pdf/sdscore.pdfによると、2000年度の17歳6ヶ月の男子の平均身長は170.8cm、標準偏差は5.8cmなので
・170.8±5.8cm、つまり165.0-176.6cmの人が約68%
・170.8±5.8×2cm、つまり159.2-182.4cmの人が約95%
・170.8±5.8×3cm、つまり153.4-188.2cmの人が約99.7%
ということになります。
→153.4cm以下の人や188.2cm以上の人は、それぞれ0.15%ずつしかいないレアさということになりますね。
※平均±標準偏差×3に入らないのは0.3%であり、千に三つ(の珍しさ)などと言われます。
※偏差値は、平均50、標準偏差10にして表したものなので、68–95–99.7則から以下のことが分かります。
・偏差値50±10、つまり偏差値40-60の人が約68%を占める
・偏差値50±20、つまり偏差値30-70の人が約95％を占める
・偏差値50±30、つまり偏差値20-80の人が約99.7%を占める
以上ですっ！！
タンパク質の高次構造(ゴロ語呂合わせ)
いも、２度目で、サブさん死
い→1次構造
も→モチーフ
に→2次構造
どめ→ドメイン
さぶ→サブユニット
さん→3次構造
死→4次構造
※タンパク質の各構造の関係は、
１次構造＜モチーフ＜２次構造＜ドメイン＜サブユニット＝３次構造＜４次構造です。
これを覚えやすくするための語呂合わせです。
※大まかな意味は、以下のとおりです。文献などにより多少定義が異なるので、あくまで参考としてください。
・1次構造：アミノ酸配列
・2次構造：水素結合により形成された部分的な立体構造。αヘリックスやβシートが有名。
・3次構造：1本のポリペプチドから成る立体構造全体
・4次構造：3次構造の配置、組み合わせ。つまり複数のポリペプチド鎖から成る。
・モチーフ：2次構造の一部。例えば、βシート構造の一部であるβヘアピンなど。
・ドメイン：3次構造の一部で、独立して機能する領域。
・サブユニット：4次構造中の個々の1本鎖のポリペプチドのこと。3次構造と同義ですが、サブユニットは4次構造から見た呼称と言ったところでしょうか。
※語呂合わせのストーリーとしては、とあるイモを二度食べたサブさんが死亡してしまった、という謎の事件です。
卵膜の構造(ゴロ語呂合わせ)
卵は４時だ！
卵膜の内側から、、、
よ 羊膜
じ 絨毛膜
だ 脱落膜(子宮内膜
※語呂合わせのストーリーとしては、卵のタイムセールが4時に行われてるイメージです。
※卵膜とは、胎児と羊水が入っている膜のことで、三層構造になっています。内側から、羊膜、絨毛膜、脱落膜の三層であり、上記語呂合わせは、これを覚えるためのものです。
※羊膜は、外胚葉由来で、分娩時に羊膜が破けることを破水といいます。
※絨毛膜は、細胞性栄養層＋合胞体栄養層でできてます。
※脱落膜は、子宮内膜が厚くなったものです。
※以下のサイトが、図解で詳しく説明されていて分かりやすかったです。詳しく知りたい方はどうぞ。https://obgynschool.com/fetusdevelopment/
