Organogeneza živali in rastlin ter njihove značilnosti

The organogeneza, v razvojni biologiji je to faza sprememb, kjer se tri plasti, ki sestavljajo zarodek, spremenijo v vrsto organov, ki jih najdemo v popolnoma razvitih posameznikih..

Postopek organogeneze, ki se začasno postavi v razvoj zarodka, se začne na koncu gastrulacije in se nadaljuje do rojstva organizma. Vsak zarodni sloj zarodka se razlikuje po posameznih organih in sistemih.

Pri sesalcih ektoderm povzroča zunanje epitelne strukture in živčne organe. Mezoderma do notochord, votlin, organov krvnega obtoka, mišic, dela okostja in urogenitalnega sistema. Končno, endodermi tvorijo epitel dihalnega trakta, žrela, jeter, trebušne slinavke, sluznice mehurja in gladkih mišic..

Kot lahko sklepamo, gre za fino reguliran proces, kjer začetne celice doživljajo specifično diferenciacijo, kjer se izražajo specifični geni. Ta proces spremljajo kaskade celične signalizacije, kjer dražljaji, ki modulirajo celično identiteto, sestojijo iz obeh zunanjih in notranjih molekul..

V rastlinah poteka proces organogeneze do smrti organizma. Na splošno zelenjava proizvaja organe skozi vse življenje - kot so listi, stebla in rože. Pojav je orkestriran z rastlinskimi hormoni, njihovo koncentracijo in odnosom med njimi.

Indeks

• 1 Kaj je organogeneza?
• 2 Organogeneza pri živalih
  • 2.1 Embrionalne plasti
  • 2.2 Kako nastajajo organi?
  • 2.3 Ektoderma
  • 2.4 Endoderma
  • 2.5 Mesoderm
  • 2.6 Migracija celic med organogenezo
• 3 Organogeneza v rastlinah
  • 3.1 Vloga fitohormonov
• 4 Reference

Kaj je organogeneza?

Eden od najbolj izrednih dogodkov v biologiji organizmov je hitra transformacija majhne oplojene celice v posameznika, ki je sestavljen iz več kompleksnih struktur..

Ta celica se začne deliti in doseže točko, kjer lahko ločimo klične plasti. Nastajanje organov se pojavi med postopkom, imenovanim organogeneza in se pojavi po segmentaciji in gastrulaciji (druge stopnje razvoja zarodka)..

Vsako primarno tkivo, ki je nastalo med gastrulacijo, se razlikuje med specifičnimi strukturami med organogenezo. Pri vretenčarjih je ta proces zelo homogen.

Organogeneza je koristna za določanje starosti zarodkov z uporabo identifikacije stopnje razvoja vsake strukture.

Organogeneza pri živalih

Embrionalne plasti

Med razvojem organizmov ali embrionalnih zarodnih plasti nastajajo (v nasprotju z zarodnimi celicami, ti jajčnih celic in semenčic), strukture, ki povzročajo organov. Skupina večceličnih živali imajo dve klični list - ectoderm in endoderm - in iz diploblásticos.

V to skupino spadajo morske vetrnice in druge živali. Druga skupina ima tri plasti, omenjene zgoraj, in tretjo, ki se nahajajo med njimi: mezodermo. Ta skupina je znana kot triploblastična. Upoštevajte, da ni biološkega izraza, ki bi se nanašal na živali z enim samim zarodnim slojem.

Ko so trije plasti v zarodku vzpostavljeni, se začne proces organogeneze. Nekateri zelo specifični organi in strukture so izpeljani iz določene plasti, čeprav ni nenavadno, da so neke oblike iz dveh zarodnih plasti. Pravzaprav ni organskih sistemov, ki izvirajo iz enega samega klicnega sloja.

Pomembno je poudariti, da ni sama plast tista, ki sama odloča o usodi strukture in procesa diferenciacije. V nasprotju s tem je odločilni dejavnik položaj vsake celice glede na druge.

Kako nastajajo organi?

Kot smo omenili, so organi izpeljani iz specifičnih regij zarodnih plasti, ki sestavljajo njihove zarodke. Nastanek lahko nastane z nastankom gub, delitev in kondenzacije.

Plasti lahko začnejo tvoriti gube, ki kasneje povzročijo strukture, ki spominjajo na cev - kasneje bomo videli, da ta proces povzroča nevralno cev v vretenčarjih. Zarodni sloj se lahko tudi razdeli in povzroči nastanek mehurčkov ali podaljšanj.

V nadaljevanju bomo opisali osnovni načrt oblikovanja organov, ki se začne s tremi klicnimi plasti. Ti vzorci so bili opisani za modelne organizme v vretenčarjih. Druge živali lahko predstavljajo bistvene spremembe postopka.

Ectoderm

Večina epitelijskih in živčnih tkiv prihaja iz ektoderme in so prvi organi, ki se pojavijo.

Notochord je ena od petih diagnostičnih značilnosti kordov - in s tem tudi ime skupine. Pod tem se zdi debelina ektoderme, ki bo povzročila nevralno ploščo. Robovi plošče se dvignejo, nato se upognejo in ustvarijo podolgovato cevko in votlo notranjost, ki se imenuje votla neuralna hrbtna cev ali preprosto nevralna cev.

Večina organov in struktur, ki sestavljajo živčni sistem, nastanejo iz nevralne cevi. Sprednji del se širi, tvorijo možgane in kranialne živce. Z razvojem razvoja se oblikujejo živčni in hrbtenični motorni živci.

Strukture ustrezajo perifernega živčnega sistema, izhajajo iz živčnih grebena celic. Vendar pa je greben ne le povzroča živčne organov, tudi sodeluje pri nastanku pigmentnih celic, hrustanca in kosti, ki sestavljajo lobanjo, avtonomnega gangliji nekaterih endokrinih žlez, itd.

Endoderma

Izpeljani organi

V večini vretenčarjih, se dovodni kanal tvorjen iz enostavne črevesja, kjer se končno območje cevi odpira navzven in poravnano s ectoderm, medtem ko je preostali del cevi poravnan z endoderm. anteriorni črevesna pljuča, nastanejo jeter in trebušne slinavke.

Dihalni trakt

Eden od derivatov prebavnega trakta vključuje tudi žrelo divertikul, ki se pojavi na začetku embrionalnega razvoja vseh vretenčarjev. Pri ribah škržni loki povzročajo škrge in druge podporne strukture, ki obstajajo pri odraslih in omogočajo izločanje kisika v vodnih telesih..

V procesu evolucije, ko so predniki dvoživk začeli razvijati življenje iz vode, škrge niso več potrebni ali koristni kot nadzemnih dihalnih organov in so funkcionalno nadomestijo z pljučih.

Torej, zakaj kopenskih vretenčarjev zarodki imajo zabodne loki? Kljub temu, da niso povezani s funkcijami dihal živali, ki so potrebne za proizvodnjo drugih objektov, kot so čeljusti, struktur notranjega ušesa, tonzile, obščitnic in priželjca.

Mesoderm

Mezoderma je tretja zarodna plast in dodatna plast, ki se pojavi v triploblastičnih živalih. Povezano je z nastankom skeletnih mišic in drugih mišic, krvnega obtoka in organov, ki sodelujejo pri izločanju in razmnoževanju..

Večina mišičnih struktur izvira iz mezoderme. Ta zarodni sloj povzroči enega prvih funkcionalnih organov zarodka: srce, ki začne utripati v zgodnji fazi razvoja.

Na primer, eden izmed najbolj uporabljenih modelov za preučevanje embrionalnega razvoja je piščanec. V tem eksperimentalnem modelu srce začne utripati na drugi dan inkubacije - celoten proces traja tri tedne.

Mesoderm prispeva tudi k razvoju kože. Lahko mislimo, da je povrhnjica neke vrste "himera" razvoja, saj v njeni formaciji pomeni več kot eno zarodno plast. Zunanji sloj prihaja iz ektoderme in ga imenujemo epidermis, dermis pa nastane iz mezoderme..

Migracija celic med organogenezo

Pomemben pojav v biologiji organogeneze je migracija celic, ki jo nekatere celice dosežejo do končnega cilja. To pomeni, da celice izvirajo iz mesta v zarodku in se lahko premikajo na dolge razdalje.

Med celicami, ki so sposobne za migracijo, imamo celice krvnih celic, celice limfnega sistema, pigmentne celice in gamete. Pravzaprav se večina celic, ki so povezane s kostnim izvorom lobanje, migrira ventralno iz hrbtne regije glave..

Organogeneza v rastlinah

Kot pri živalih je organogeneza v rastlinah proces oblikovanja organov, ki tvorijo rastline. Obstajata ključna razlika v obeh rodovih: čeprav organogeneza pri živalih poteka v zarodnih fazah in se konča, ko se posameznik rodi, pri organogenezi rastline ustavijo le, ko rastlina umre.

Rastline predstavljajo rast v vseh fazah svojega življenja, zahvaljujoč regijam, ki se nahajajo v določenih regijah rastline, imenovanih meristemi. Ta področja stalne rasti redno proizvajajo veje, liste, cvetove in druge stranske strukture.

Vloga fitohormonov

V laboratoriju je bila vzpostavljena struktura, imenovana kalus. Povzročen je z uporabo koktajla fitohormonov (predvsem avksinov in citokininov). Kalus je struktura, ki ni diferencirana in je totipotencialna, kar pomeni, da lahko proizvaja kakršnekoli organe, kot so znane matične celice pri živalih..

Čeprav so hormoni ključni element, organogeneza ne poganja celotne koncentracije hormona, temveč razmerje med citokinini in auksini..

Reference

1. Gilbert, S. F. (2005). Biologija razvoja. Ed Panamericana Medical.
2. Gilbert, S.F. in Epel, D. (2009). Ekološka razvojna biologija: povezovanje epigenetike, medicine in evolucije.
3. Hall, B. K. (2012). Evolucijska razvojna biologija. Springer znanost in poslovni mediji.
4. Hickman, C.P., Roberts, L.S., & Larson, A. (2007). Integrirana načela zoologije. McGraw-Hill
5. Raghavan, V. (2012). Razvojna biologija cvetočih rastlin. Springer znanost in poslovni mediji.
6. Rodríguez, F. C. (2005). Osnove živinoreje. Univerza v Sevilli.