Dzīvnieku un augu organoģenēze un to īpašības

The organogenesis, attīstības bioloģijā tā ir pārmaiņu stadija, kurā trīs slāņi, kas veido embriju, tiek pārvērsti orgānu sērijā, ko mēs atrodam pilnībā attīstītās personas.

Uzstādot sevi īslaicīgi embrija attīstībā, organogeneses process sākas gastrulācijas beigās un turpinās līdz organisma dzimšanai. Katrs embrija slānis atšķiras konkrētos orgānos un sistēmās.

Zīdītājiem ektoderms izraisa ārējās epitēlija struktūras un nervu orgānus. Mezoderms uz notohordu, dobumiem, asinsrites sistēmas orgāniem, muskuļiem, skeleta un urogenitālās sistēmas daļu. Visbeidzot, endoderms rada elpceļu epitēliju, rīkles, aknas, aizkuņģa dziedzeri, urīnpūšļa oderējumu un gludo muskuli..

Kā mēs varam secināt, tas ir smalki regulēts process, kur sākotnējās šūnas tiek pakļautas specifiskai diferenciācijai, kurā ekspressē specifiskus gēnus. Šim procesam ir pievienotas šūnu signalizācijas kaskādes, kur stimuli, kas modulē šūnu identitāti, sastāv gan no ārējām, gan iekšējām molekulām..

Augos organoģenēzes process notiek līdz organisma nāvei. Parasti dārzeņi visu dzīvi ražo orgānus, piemēram, lapas, stublājus un ziedus. Šo parādību organizē augu hormoni, to koncentrācija un attiecības starp tām.

Indekss

• 1 Kas ir organogeneze?
• 2 Organogēze dzīvniekiem
  • 2.1 Embriju slāņi
  • 2.2 Kā orgānu veidošanās?
  • 2.3. Ectoderm
  • 2.4. Endoderms
  • 2.5 Mezoderms
  • 2.6 Šūnu migrācija organogēzes laikā
• 3 Organoģenēze augos
  • 3.1 Fitohormonu loma
• 4 Atsauces

Kas ir organoģenēze?

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

Šī šūna sāk sadalīties un sasniedz punktu, kur mēs varam atšķirt dīgļu slāņus. Orgānu veidošanās notiek organoģenēzes procesā un notiek pēc segmentācijas un gastrulācijas (citi embriju attīstības posmi)..

Katrs primārais audums, kas veidojas gastrulācijas laikā, atšķiras specifiskās struktūrās organogeneses laikā. Mugurkaulniekiem šis process ir ļoti viendabīgs.

Organogēze ir noderīga, lai noteiktu embriju vecumu, izmantojot katras struktūras attīstības stadiju.

Organogēze dzīvniekiem

Embriju slāņi

Organismu attīstības laikā tiek radīti embriju vai dīgļu slāņi (tos nedrīkst sajaukt ar cilmes šūnām, tās ir ovulas un spermas), struktūras, kas radīs orgānus. Daudzu sugu dzīvnieku grupai ir divi dīgļu slāņi - endoderms un ektoderms, un tos sauc par diplomlastiskiem dzīvniekiem..

Šajā grupā ietilpst jūras anemoni un citi dzīvnieki. Citā grupā ir trīs slāņi, kas minēti iepriekš, un trešā daļa, kas atrodas starp tiem: mezoderms. Šī grupa ir pazīstama kā triploblastika. Ņemiet vērā, ka nav bioloģiska termina, kas attiecas uz dzīvniekiem ar vienu dīgļu slāni.

Tiklīdz ir izveidoti trīs embriju slāņi, sākas organogenesis. Daži ļoti specifiski orgāni un struktūras ir atvasināti no konkrēta slāņa, lai gan tas nav dīvaini, ka kāda no divām dīgļu slāņiem veidojas. Faktiski nav nevienas orgānu sistēmas, kas nāk no viena dīgļu slāņa.

Ir svarīgi atzīmēt, ka tas nav slānis, kas pats izlemj struktūras struktūru un diferenciācijas procesu. Turpretī noteicošais faktors ir katras šūnas stāvoklis attiecībā pret citiem.

Kā orgānu veidošanās?

Kā jau minēts, orgāni ir iegūti no specifiskiem embriju slāņu reģioniem, kas veido to embrijus. Veidošanās var notikt, veidojoties krokām, dalījumiem un kondensācijām.

Slāņi var sākt veidoties krokām, kas vēlāk rada struktūras, kas atgādina cauruli - vēlāk mēs redzēsim, ka šis process izraisa nervu cauruli mugurkaulniekiem. Dzemdes slāni var arī sadalīt un izraisīt vezikulas vai pagarinājumus.

Tālāk mēs aprakstīsim orgānu veidošanās pamatplānu, sākot no trim dīgļu slāņiem. Šie modeļi ir aprakstīti mugurkaulnieku modeļorganismiem. Citiem dzīvniekiem var būt būtiskas izmaiņas.

Ectoderm

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

Notochord ir viena no piecām akordu diagnostikas pazīmēm - un līdz ar to grupas nosaukumam. Zemāk parādās ektodermas sabiezējums, kas radīs nervu plāksni. Plāksnes malām pakļauj pacēlumu, tad saliekt un izveido iegarenu cauruļu un dobu iekšpusi, ko sauc par dobu neironu muguras cauruli, vai vienkārši nervu cauruli..

Lielākā daļa orgānu un struktūru, kas veido nervu sistēmu, rodas no nervu caurules. Priekšējais reģions paplašinās, veidojot smadzenes un galvaskausus. Attīstoties attīstībai, veidojas muguras smadzeņu un mugurkaula motoru nervi.

Struktūras, kas atbilst perifērai nervu sistēmai, ir atvasinātas no neirālās virsmas šūnām. Tomēr virsotne ne tikai izraisa nervu orgānus, bet arī piedalās pigmenta šūnu, skrimšļu un kaulu veidošanā, kas veido galvaskausu, autonomās nervu sistēmas gangliju, dažus endokrīnos dziedzerus..

Endoderms

Atvasinātie orgāni

Lielākajā daļā mugurkaulnieku barošanas kanāls ir veidots no primitīvas zarnas, kur gala gala apgabals atveras uz āru un sakrīt ar ektodermu, bet pārējā caurule ir savienota ar endodermu. No zarnu priekšējā reģiona rodas plaušas, aknas un aizkuņģa dziedzeris.

Elpošanas ceļi

Viens no gremošanas trakta atvasinājumiem ietver faringālo divertikulātu, kas parādās visu mugurkaulnieku embrija attīstības sākumā. Zivās žaunu arkas rada žaunas un citas palīgstruktūras, kas saglabājas pieaugušajiem un ļauj iegūt skābekli ūdenstilpēs..

Evolūcijas evolūcijā, kad abinieku senči sāk attīstīt dzīvi ārpus ūdens, žaunas vairs nav nepieciešamas vai noderīgas kā gaisa elpošanas orgāni un funkcionāli aizvietotas ar plaušām..

Tātad, kāpēc sauszemes mugurkaulnieku embrijiem ir žaunu arkas? Lai gan tie nav saistīti ar dzīvnieku elpošanas funkcijām, tie ir nepieciešami citu struktūru, piemēram, žokļa, iekšējā auss, mandeļu, paratireoīdo dziedzeru un aizkrūts dziedzera struktūras veidošanai..

Mesoderms

Mesoderms ir trešais dīgļu slānis un papildu slānis, kas parādās triploblastos dzīvniekos. Tas ir saistīts ar skeleta muskuļu un citu muskuļu, asinsrites sistēmas un ekskrēcijas un vairošanās orgānu veidošanos..

Lielākā daļa muskuļu struktūras izriet no mezodermas. Šis dīgļu slānis rada vienu no pirmajiem embrija funkcionālajiem orgāniem: sirdi, kas sāk pārspēt agrīnā attīstības stadijā.

Piemēram, viens no visvairāk izmantotajiem embriju attīstības pētījumiem ir vistas. Šajā eksperimentālajā modelī sirds sāk pārspēt otro inkubācijas dienu - viss process ilgst trīs nedēļas.

Mesoderms veicina arī ādas attīstību. Mēs varam domāt, ka epiderms ir sava veida "kimēra" attīstībai, jo tās veidošanā tas ietver vairāk nekā vienu germinālo slāni. Ārējais slānis nāk no ektodermas, un mēs to saucam par epidermu, kamēr derms veidojas no mezodermas.

Šūnu migrācija organoģenēzes laikā

Būtisks fenomens organogeneses bioloģijā ir šūnu migrācija, ko dažas šūnas izjūt, lai sasniegtu galamērķi. Tas nozīmē, ka šūnas ir radušās embrijā un spēj pārvietot lielus attālumus.

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

Organoģenēze augos

Tāpat kā dzīvniekiem, organoģenēze augos sastāv no procesu veidojošiem orgāniem, kas veido augus. Abās līnijās ir būtiska atšķirība: kamēr dzīvnieki organoģenēzi novēro embriju stadijās un beidzas, kad indivīds piedzimst, augos organogenesis apstājas tikai tad, kad augs mirst.

Augi rada izaugsmi visos dzīves posmos, pateicoties reģioniem, kas atrodas konkrētos augu apgabalos, ko sauc par meristēmiem. Šīs nepārtrauktas izaugsmes jomas regulāri ražo zarus, lapas, ziedus un citas sānu struktūras.

Fitohormonu loma

Laboratorijā ir sasniegta struktūra, ko sauc par callus. To izraisa, pielietojot fitohormonu (galvenokārt auksīnu un citokinīnu) kokteili. Kalluss ir struktūra, kas nav diferencēta un ir potenciāli potenciāla - tas nozīmē, ka tā var radīt jebkāda veida orgānus, piemēram, dzīvnieku cilmes šūnas..

Lai gan hormoni ir būtisks elements, tas nav hormona kopējā koncentrācija, kas vada organogeneses procesu, bet attiecības starp citokinīniem un auksīniem..

Atsauces

1. Gilbert, S. F. (2005). Attīstības bioloģija. Ed. Panamericana Medical.
2. Gilbert, S. F., & Epel, D. (2009). Ekoloģiskā attīstības bioloģija: epigenetikas, medicīnas un evolūcijas integrācija.
3. Hall, B. K. (2012). Evolūcijas attīstības bioloģija. Springer Science & Business Media.
4. Hickman, C. P., Roberts, L.S., & Larson, A. (2007). Integrēti zooloģijas principi. McGraw-Hill
5. Raghavan, V. (2012). Ziedošo augu attīstības bioloģija. Springer Science & Business Media.
6. Rodríguez, F. C. (2005). Dzīvnieku audzēšanas pamati. Seviļas Universitāte.