DZĪVNIEKU UN AUGU ORGANOĢENĒZE UN TO RAKSTUROJUMS - BIOLOĢIJA - 2025

Organoģenēzes bioloģijas attīstībā, ir pārmaiņu laiks, kad trīs slāņi veido embriju kļūt skaits iestāžu atrast pilnīgi izstrādāti indivīdiem.

Uz laiku ieliekoties embrija attīstībā, organoģenēzes process sākas gastritācijas beigās un turpinās līdz organisma dzimšanai. Katrs embrija dīgļa slānis tiek diferencēts īpašos orgānos un sistēmās.

Avots: Anatomist90

Zīdītājiem ektoderma rada ārējās epitēlija struktūras un nervu orgānus. Mezoderms līdz notohoram, dobumi, asinsrites orgāni, muskuļu sistēma, skeleta daļa un uroģenitālā sistēma. Visbeidzot, endoderms rada elpceļu, rīkles, aknu, aizkuņģa dziedzera, urīnpūšļa gļotādas un gludo muskuļu epitēliju.

Kā mēs varam secināt, tas ir precīzi regulēts process, kurā sākotnējās šūnas iziet īpašu diferenciāciju, kur tiek izteikti specifiski gēni. Šo procesu pavada šūnu signalizācijas kaskādes, kurās stimulus, kas modulē šūnu identitāti, veido gan ārējās, gan iekšējās molekulas.

Augos organoģenēzes process notiek līdz organisma nāvei. Dārzeņi parasti rada orgānus visu mūžu - piemēram, lapas, stublājus un ziedus. Parādību organizē augu hormoni, to koncentrācija un savstarpējās attiecības.

Kas ir organoģenēze?

Viens no ārkārtas notikumiem organismu bioloģijā ir nelielas apaugļotas šūnas ātra pārveidošana par indivīdu, kas sastāv no vairākām un sarežģītām struktūrām.

Šī šūna sāk dalīties, un nāk punkts, kurā mēs varam atšķirt dīgļu slāņus. Orgānu veidošanās notiek procesa laikā, ko sauc par organoģenēzi, un notiek pēc segmentēšanas un gastrifikācijas (citi embrionālās attīstības posmi).

Katrs primārais auds, kas izveidojies gastrifikācijas laikā, organoģenēzes laikā diferencējas īpašās struktūrās. Mugurkaulniekiem šis process ir ļoti viendabīgs.

Organoģenēze ir noderīga, lai noteiktu embriju vecumu, izmantojot katras struktūras attīstības pakāpes noteikšanu.

Organoģenēze dzīvniekiem

Embrionālie slāņi

Organismu attīstības laikā rodas embriju vai dīgļu slāņi (tos nedrīkst sajaukt ar dzimumšūnām, tās ir olšūnas un sperma), struktūras, kas radīs orgānus. Daudzšūnu dzīvnieku grupai ir divi dīgļu slāņi - endoderma un ektoderma - un tos sauc par diploblastiskiem.

Šajā grupā ietilpst jūras anemoni un citi dzīvnieki. Citai grupai ir trīs slāņi, tie, kas minēti iepriekš, un trešajai grupai, kas atrodas starp tām: mezoderma. Šī grupa ir pazīstama kā triploblastiska. Ņemiet vērā, ka nav bioloģiska termina, kas apzīmētu dzīvniekus ar vienu dīgļa slāni.

Kad embrijā ir izveidoti visi trīs slāņi, sākas organoģenēzes process. Daži ļoti specifiski orgāni un struktūras ir atvasināti no noteikta slāņa, lai gan nav pārsteidzoši, ka daži veidojas no diviem dīgļu slāņiem. Faktiski nav tādu orgānu sistēmu, kas nāk no viena dīgļa slāņa.

Ir svarīgi uzsvērt, ka nevis slānis pats izlemj struktūras likteni un diferenciācijas procesu. Turpretī noteicošais faktors ir katras šūnas novietojums attiecībā pret pārējām.

Kā notiek orgānu veidošanās?

Kā mēs minējām, orgāni ir iegūti no īpašiem embriju slāņu reģioniem, no kuriem veidojas jūsu embriji. Veidošanās var notikt, veidojot krokas, dalījumus un kondensātus.

Slāņi var sākt veidot krokas, kas vēlāk rada struktūras, kas atgādina cauruli - vēlāk mēs redzēsim, ka šis process rada neironu caurulīti mugurkaulniekiem. Dīgļa slānis var arī sadalīties un radīt pūslīšus vai paplašinājumus.

Tālāk mēs aprakstīsim orgānu veidošanās pamatplānu, sākot no trim dīgļu slāņiem. Šie modeļi ir aprakstīti paraugorganismiem mugurkaulniekiem. Citiem dzīvniekiem var būt ievērojamas procesa atšķirības.

Ektoderma

Lielākā daļa epitēlija un nervu audu nāk no ektodermas un ir pirmie orgāni, kas parādās.

Notokords ir viens no pieciem hordatu diagnostiskajiem parametriem - un no tā cēlies grupas nosaukums. Zem tā ir ektodermas sabiezējums, kas radīs neironu plāksni. Plāksnes malas tiek paceltas, pēc tam saliektas, izveidojot iegarenu, dobu iekšējo cauruli, ko sauc par dobu neironu muguras cauruli, vai vienkārši par neironu cauruli.

Neironu caurule ģenerē lielāko daļu orgānu un struktūru, kas veido nervu sistēmu. Priekšējais reģions paplašinās, veidojot smadzenes un galvaskausa nervus. Attīstībai ejot, veidojas muguras smadzenes un muguras motora nervi.

Perifēriskajai nervu sistēmai atbilstošās struktūras tiek iegūtas no nervu kores šūnām. Tomēr cekuls ne tikai rada nervu orgānus, bet arī piedalās pigmenta šūnu, skrimšļu un kaulu, kas veido galvaskausu, autonomās nervu sistēmas gangliju, dažu endokrīno dziedzeru, veidošanā.

Endoderms

Filiāles ērģeles

Lielākajā daļā mugurkaulnieku barošanas kanāls tiek veidots no primitīvas zarnas, kur mēģenes gala reģions atveras uz ārpusi un sakrīt ar ektodermu, bet pārējā mēģene sakrīt ar endodermu. No zarnu priekšējā reģiona rodas plaušas, aknas un aizkuņģa dziedzeris.

Elpošanas trakts

Viens no gremošanas trakta atvasinājumiem ietver rīkles divertikulu, kas parādās visu mugurkaulnieku embrionālās attīstības sākumā. Zivīs žaunu arkas rada žaunas un citas atbalsta struktūras, kas saglabājas pieaugušajiem un ļauj izdalīt skābekli no ūdenstilpnēm.

Evolūcijas evolūcijā, kad abinieku senči sāk veidot dzīvi ārpus ūdens, žaunas vairs nav vajadzīgas vai noderīgas kā elpošanas orgāni, un tās funkcionāli aizstāj ar plaušām.

Kāpēc zemes mugurkaulnieku embrijiem ir žaunu arkas? Lai arī tie nav saistīti ar dzīvnieku elpošanas funkcijām, tie ir nepieciešami citu struktūru, piemēram, žokļa, iekšējās auss, mandeles, paratheidīta dziedzeru un aizkrūts dziedzera veidošanai.

Mezoderms

Mezoderms ir trešais dīgļu slānis un papildu slānis, kas parādās dzīvniekiem ar triploblastiku. Tas ir saistīts ar skeleta muskuļu un citu muskuļu audu veidošanos, asinsrites sistēmu un orgāniem, kas iesaistīti izdalījumos un reprodukcijā.

Lielākā daļa muskuļu struktūru ir iegūtas no mezodermas. Šis dīgļa slānis rada vienu no pirmajiem embrija funkcionāliem orgāniem: sirdi, kas sāk pukstēt agrīnā attīstības stadijā.

Piemēram, viens no visbiežāk izmantotajiem modeļiem embrionālās attīstības izpētei ir vista. Šajā eksperimentālajā modelī sirds sāk pukstēt otrajā inkubācijas dienā - viss process ilgst trīs nedēļas.

Mezoderms arī veicina ādas attīstību. Mēs varam domāt par epidermu kā sava veida attīstības "himēru", jo tās veidošanā ir iesaistīti vairāk nekā viens dīgļa slānis. Ārējais slānis nāk no ektodermas, un mēs to saucam par epidermu, bet dermu veido no mezodermas.

Šūnu migrācija organoģenēzes laikā

Izteikta parādība organoģenēzes bioloģijā ir šūnu migrācija, kurā dažas šūnas iziet, lai sasniegtu galapunktu. Tas ir, šūnas rodas vienā vietā embrijā un spēj pārvietoties lielos attālumos.

Starp šūnām, kuras spēj migrēt, mums ir asins prekursoru šūnas, limfātiskās sistēmas šūnas, pigmenta šūnas un gametas. Faktiski lielākā daļa šūnu, kas saistītas ar galvaskausa kaulaino izcelsmi, migrē ventrāli no galvas muguras rajona.

Organoģenēze augos

Tāpat kā dzīvniekiem, organoģenēze augos sastāv no orgānu veidošanās, kas veido augus. Abās līnijās ir galvenā atšķirība: kamēr organoģenēze dzīvniekiem notiek embrionālās stadijās un beidzas, piedzimstot indivīdam, augos organoģenēze apstājas tikai tad, kad augs nomirst.

Augi visos dzīves posmos parāda augšanu, pateicoties reģioniem, kas atrodas noteiktos augu reģionos, kurus sauc par meristemām. Šajās nepārtrauktas augšanas vietās regulāri veidojas zari, lapas, ziedi un citas sānu struktūras.

Fitohormonu loma

Laboratorijā ir panākta struktūras, ko sauc par kallusu, veidošanās. To ierosina, uzklājot fitohormonu (galvenokārt auksīnu un citokīnu) kokteili. Kalips ir struktūra, kas nav diferencēta un ir totipotenciāla - tas ir, tā var ražot jebkura veida orgānus, piemēram, labi zināmās cilmes šūnas dzīvniekiem.

Lai arī hormoni ir galvenais elements, organoģenēzes procesu vada nevis kopējā hormona koncentrācija, bet gan saistība starp citokinīniem un auksīniem.

Atsauces

1. Gilberts, SF (2005). Attīstības bioloģija. Panamerican Medical Ed.
2. Gilberts, SF, un Epels, D. (2009). Ekoloģiskā attīstības bioloģija: epiģenētikas, medicīnas un evolūcijas integrēšana.
3. Halle, BK (2012). Evolūcijas attīstības bioloģija. Springer Science & Business Media.
4. Hikmens, CP, Roberts, LS, un Larsons, A. (2007). Integrēti zooloģijas principi. Makgreivs
5. Raghavan, V. (2012). Ziedošu augu attīstības bioloģija. Springer Science & Business Media.
6. Rodrigess, FC (2005). Dzīvnieku audzēšanas pamati. Seviļas universitāte.