Gyvūnų ir augalų organogenezė ir jų savybės

The organogenezė, vystymosi biologijoje tai yra pokyčių etapas, kuriame trys embriono sluoksniai yra transformuojami į organų seriją, kurią mes randame visiškai išvystytuose individuose.

Laikinai įsitvirtinę embriono vystyme, organogenezės procesas prasideda nuo skrandžio pabaigos ir tęsiasi iki organizmo gimimo. Kiekvienas embriono gemalo sluoksnis atskiruose organuose ir sistemose skiriasi.

Žinduoliuose ektodermas sukelia išorines epitelio struktūras ir nervų organus. Mesodermas prie žiedo, ertmės, kraujotakos sistemos organai, raumenys, skeleto ir urogenitalinės sistemos dalis. Galiausiai, endodermas gamina kvėpavimo takų, ryklės, kepenų, kasos, šlapimo pūslės ir lygiųjų raumenų epitelį..

Kaip galime daryti išvadą, tai yra smulkiai reguliuojamas procesas, kai pradinės ląstelės turi specifinį diferenciaciją, kur yra išreikšti specifiniai genai. Šį procesą lydi ląstelių signalizacijos kaskados, kai stimuliai, moduliuojanti ląstelių tapatumą, susideda iš išorinių ir vidinių molekulių..

Augaluose organogenezės procesas vyksta iki organizmo mirties. Apskritai daržovės gamina organus visą gyvenimą - pavyzdžiui, lapus, stiebus ir gėles. Šis reiškinys yra organizuojamas augalų hormonų, jų koncentracijos ir jų santykių.

Indeksas

• 1 Kas yra organogenezė?
• 2 Gyvūnų organogenezė
  • 2.1 Embrioniniai sluoksniai
  • 2.2 Kaip veikia organų susidarymas?
  • 2.3 Ectoderm
  • 2.4 Endodermas
  • 2.5 Mesodermas
  • 2.6 Ląstelių migracija organogenezės metu
• 3 Organogenezė augaluose
  • 3.1 Fitohormonų vaidmuo
• 4 Nuorodos

Kas yra organogenezė?

Vienas iš ypatingiausių organizmų biologijos įvykių yra greitas nedidelės apvaisintos ląstelės transformavimas į asmenį, kurį sudaro daug ir sudėtingos struktūros..

Ši ląstelė pradeda padalinti ir pasiekia tašką, kur galima atskirti gemalų sluoksnius. Organų susidarymas vyksta organogenezės metu ir vyksta po segmentacijos ir skrandžio (kiti embriono vystymosi etapai)..

Kiekvienas pirminis audinys, susidaręs virškinimo metu, organogenezės metu skiriasi. Stuburiniuose gyvūnuose šis procesas yra labai vienodas.

Organogenezė yra naudinga nustatant embrionų amžių, nustatant kiekvienos struktūros vystymosi etapą.

Gyvūnų organogenezė

Embrioniniai sluoksniai

Vystant organizmus, susidaro embrioniniai ar gemalo sluoksniai (neturi būti painiojami su gemalo ląstelėmis, tai yra kiaušialąstės ir spermos), kurios sukels organus. Daugelio ląstelių gyvūnų grupė turi du gemalo sluoksnius - endodermą ir ektodermą - ir vadina diplomatinėmis medžiagomis..

Šiai grupei priklauso jūros anemonai ir kiti gyvūnai. Kita grupė turi tris sluoksnius, pirmiau minėtus, ir trečią, kuri yra tarp jų: ​​mezodermą. Ši grupė vadinama triploblastu. Atkreipkite dėmesį, kad nėra biologinio termino, kuris būtų taikomas gyvūnams, turintiems vieną gemalų sluoksnį.

Nustačius tris embriono sluoksnius, prasideda organogenezės procesas. Kai kurie labai specifiniai organai ir struktūros yra kilę iš konkretaus sluoksnio, nors tai nėra keista, kad tam tikra forma yra iš dviejų gemalų sluoksnių. Tiesą sakant, nėra organų sistemų, kilusių iš vieno gemalo sluoksnio.

Svarbu pažymėti, kad pats ne sluoksnis, lemiantis struktūros likimą ir diferenciacijos procesą. Priešingai, lemiamas veiksnys yra kiekvienos ląstelės padėtis kitų atžvilgiu.

Kaip organų susidarymas?

Kaip minėjome, organai yra gauti iš konkrečių embrionų sluoksnių, sudarančių jų embrionus, regionus. Susiformavimas gali atsirasti formuojant raukšles, skaidymus ir kondensacijas.

Sluoksniuose gali susidaryti raukšlės, kurios vėliau sukelia vamzdį primenančias struktūras - vėliau pamatysime, kad šis procesas sukelia nervinį vamzdelį stuburiniuose gyvūnuose. Germinalinis sluoksnis taip pat gali būti padalintas ir sukelti pūsleles arba pailgėjimą.

Toliau aprašysime pagrindinį organų formavimo planą nuo trijų gemalų sluoksnių. Šie modeliai aprašyti modeliniams organizmams stuburiniuose gyvūnuose. Kiti gyvūnai gali turėti esminių proceso pokyčių.

Ectoderm

Dauguma epitelio ir nervų audinių yra kilę iš ektodermos ir yra pirmieji organai.

Notochordas yra vienas iš penkių chordatų diagnostikos bruožų, taigi ir grupės pavadinimas. Žemiau pateikiamas ektodermo, kuris sukels neuroninę plokštę, tirštėjimas. Plokštelės kraštai pakyla, tada sulenkiami ir sukuriami pailgi vamzdžiai ir tuščiaviduriai vidiniai, vadinami tuščiaviduriu nerviniu nugaros vamzdžiu, arba tiesiog nervinis vamzdis.

Dauguma nervų sistemą sudarančių organų ir struktūrų yra generuojami iš nervinio vamzdžio. Priekinis regionas plečiasi ir sudaro smegenis bei kaukolės nervus. Kaip vystosi, susidaro nugaros smegenys ir stuburo motoriniai nervai.

Struktūros, atitinkančios periferinę nervų sistemą, yra gautos iš neuronų keteros ląstelių. Tačiau keteros ne tik sukelia nervų organus, bet ir dalyvauja formuojant pigmentines ląsteles, kremzles ir kaulus, kurie sudaro kaukolę, autonominės nervų sistemos ganglionus, kai kurias endokrinines liaukas..

Endodermas

Išvestiniai organai

Daugelyje stuburinių gyvūnų šėrimo kanalas yra sudarytas iš primityvios žarnyno, kur galutinis mėgintuvėlio plotas atsidaro į išorę ir sulygiuotas su ektodermu, o likusioji vamzdžio dalis yra suderinta su endodermu. Iš priekinio žarnyno regiono atsiranda plaučių, kepenų ir kasos.

Kvėpavimo takai

Vienas iš virškinimo trakto darinių apima ryklės divertikulį, kuris atsiranda pradžioje visų stuburinių gyvūnų embriono vystymosi pradžioje. Žuvyse žiaunų arkos sukelia žiaunas ir kitas pagalbines struktūras, kurios išlieka suaugusiems ir leidžia deguonį ekstrahuoti vandens telkiniuose..

Evoliucinėje evoliucijoje, kai varliagyvių protėviai pradeda plėtoti gyvenimą už vandens ribų, žiaunos nebėra reikalingos ar naudingos kaip oro kvėpavimo organai ir yra funkcionaliai pakeistos plaučiais..

Taigi, kodėl sausumos stuburiniai embrionai turi žiaunų arkas? Nors jie nėra susiję su gyvūnų kvėpavimo funkcijomis, jie yra būtini kitų struktūrų, tokių kaip žandikaulio, vidinės ausies struktūros, tonzilių, parathormono liaukos ir tymus..

Mesodermas

Mesodermas yra trečiasis germinalinis sluoksnis ir papildomas sluoksnis, atsirandantis triploblastiniuose gyvūnuose. Jis susijęs su skeleto raumenų ir kitų raumenų, kraujotakos sistemos ir organų, susijusių su ekskrecija ir reprodukcija, formavimu..

Dauguma raumenų struktūros kyla iš mezodermo. Šis gemalo sluoksnis sukelia vieną iš pirmųjų funkcinių embriono organų: širdies, kuri pradeda įveikti ankstyvame vystymosi etape..

Pavyzdžiui, vienas iš dažniausiai naudojamų embriono vystymosi modelių yra vištiena. Šiame eksperimentiniame modelyje širdis pradeda įveikti antrąją inkubacijos dieną - visas procesas trunka tris savaites.

Mesodermas taip pat prisideda prie odos vystymosi. Galime manyti, kad epidermis yra tam tikra „chimera“ vystymuisi, nes jos formavime yra daugiau nei vienas germinalinis sluoksnis. Išorinis sluoksnis yra kilęs iš ektodermo ir vadiname jį epidermiu, o dermas susidaro iš mezodermo.

Ląstelių migracija organogenezės metu

Svarbus organogenezės biologijos reiškinys yra ląstelių migracija, kurią kai kurios ląstelės vykdo, kad pasiektų galutinę paskirties vietą. Tai reiškia, kad ląstelės yra kilusios iš embriono vietos ir gali judėti dideliais atstumais.

Tarp ląstelių, galinčių migruoti, yra kraujo pirmtakų ląstelės, limfinės sistemos ląstelės, pigmentinės ląstelės ir gametos. Tiesą sakant, dauguma ląstelių, kurios yra susijusios su kaukolės kaulų kilme, migruojasi iš galvos galinės dalies..

Organogenezė augaluose

Kaip ir gyvūnams, organogenezė augaluose susideda iš organų, sudarančių augalus, formavimo. Abiejose linijose yra esminis skirtumas: nors gyvūnų organogenezė vyksta embriono stadijose ir baigiasi, kai asmuo gimsta, augaluose organogenezė sustoja tik tada, kai augalas miršta.

Augalai auga visais jų gyvenimo etapais, nes regionai, esantys tam tikruose augalų regionuose, vadinami meristemais. Šios nuolatinio augimo sritys nuolat gamina šakas, lapus, gėles ir kitas šonines struktūras.

Fitohormonų vaidmuo

Laboratorijoje buvo pasiektas struktūros, vadinamos kallu, susidarymas. Jis indukuojamas taikant fitohormonų (daugiausia auksinų ir citokininų) kokteilį. Callus yra struktūra, kuri nėra diferencijuota ir yra potencialus - tai reiškia, kad ji gali gaminti bet kokio tipo organus, tokius kaip žinomos kamieninės ląstelės gyvūnuose..

Nors hormonai yra pagrindinis elementas, tai ne visa hormono koncentracija, kuri skatina organogenezės procesą, bet santykis tarp citokininų ir auksinų.

Nuorodos

1. Gilbert, S. F. (2005). Plėtros biologija. Red. Panamericana Medical.
2. Gilbert, S. F., & Epel, D. (2009). Ekologinė vystymosi biologija: epigenetikos, medicinos ir evoliucijos integravimas.
3. Hall, B. K. (2012). Evoliucinė vystymosi biologija. „Springer Science & Business Media“.
4. Hickman, C. P., Roberts, L.S., & Larson, A. (2007). Integruoti zoologijos principai. McGraw-Hill
5. Raghavan, V. (2012). Žydinčių augalų vystymosi biologija. „Springer Science & Business Media“.
6. Rodríguez, F. C. (2005). Gyvūnų gamybos pagrindai. Sevilijos universitetas.