Plik organogeneza, W biologii rozwoju jest to etap zmian, w którym trzy warstwy tworzące zarodek przekształcają się w szereg narządów, które znajdujemy u w pełni rozwiniętych osobników..
Umieszczając się czasowo w rozwoju zarodka, proces organogenezy rozpoczyna się pod koniec gastrulacji i trwa do narodzin organizmu. Każda listka zarodkowa zarodka jest podzielona na określone narządy i układy.
U ssaków z ektodermy powstają zewnętrzne struktury nabłonka i narządy nerwowe. Mezoderma do struny grzbietowej, ubytki, narządy krążenia, układ mięśniowy, część układu kostno-płciowego i moczowo-płciowego. Wreszcie endoderma wytwarza nabłonek dróg oddechowych, gardła, wątroby, trzustki, wyściółkę pęcherza i mięśnie gładkie..
Jak możemy wywnioskować, jest to ściśle regulowany proces, w którym początkowe komórki podlegają specyficznemu różnicowaniu, w którym wyrażane są określone geny. Procesowi temu towarzyszą kaskady sygnalizacji komórkowej, w których bodźce modulujące tożsamość komórki składają się zarówno z cząsteczek zewnętrznych, jak i wewnętrznych..
U roślin proces organogenezy zachodzi aż do śmierci organizmu. Warzywa generalnie wytwarzają narządy przez całe życie, takie jak liście, łodygi i kwiaty. Zjawisko to jest koordynowane przez hormony roślinne, ich stężenie i związek między nimi.
Indeks artykułów
Jednym z najbardziej niezwykłych wydarzeń w biologii organizmów jest gwałtowna przemiana małej zapłodnionej komórki w osobnika złożonego z wielu złożonych struktur..
Ta komórka zaczyna się dzielić i przychodzi moment, w którym możemy odróżnić listki zarodkowe. Tworzenie narządów następuje podczas procesu zwanego organogenezą i następuje po segmentacji i gastrulacji (inne etapy rozwoju embrionalnego).
Każda pierwotna tkanka, która powstała podczas gastrulacji, różnicuje się w określone struktury podczas organogenezy. U kręgowców proces ten jest bardzo jednorodny.
Organogeneza jest przydatna do określenia wieku zarodków na podstawie identyfikacji etapu rozwojowego każdej struktury.
Podczas rozwoju organizmów powstają zarodki lub listki zarodkowe (nie mylić z komórkami zarodkowymi, są to zalążki i plemniki), struktury, z których powstają narządy. Grupa zwierząt wielokomórkowych ma dwie listki zarodkowe - endodermę i ektodermę - i nazywa się je diploblastycznymi.
Do tej grupy należą ukwiały i inne zwierzęta. Inna grupa ma trzy warstwy, te wymienione powyżej, i trzecią, która znajduje się między nimi: mezodermę. Ta grupa jest znana jako triploblastic. Należy pamiętać, że nie ma biologicznego terminu odnoszącego się do zwierząt z pojedynczym listkiem zarodkowym.
Gdy wszystkie trzy warstwy zostaną ustanowione w zarodku, rozpoczyna się proces organogenezy. Niektóre bardzo specyficzne narządy i struktury pochodzą z określonej warstwy, chociaż nie jest zaskakujące, że niektóre powstają z dwóch listków zarodkowych. W rzeczywistości nie ma układów narządów pochodzących z pojedynczej listka zarodkowego..
Należy zauważyć, że to nie warstwa sama z siebie decyduje o losach struktury i procesie różnicowania. Natomiast czynnikiem determinującym jest pozycja każdej z komórek w stosunku do pozostałych..
Jak wspomnieliśmy, narządy pochodzą z określonych regionów warstw embrionalnych, z których składają się zarodki. Formacja może nastąpić przez tworzenie fałd, podziałów i kondensacji.
Warstwy mogą zacząć tworzyć fałdy, które później dają początek strukturom przypominającym rurkę - później zobaczymy, że proces ten powoduje powstanie cewy nerwowej u kręgowców. Listwa zarodkowa może również dzielić się i powodować powstawanie pęcherzyków lub rozszerzeń..
Następnie opiszemy podstawowy plan tworzenia narządów, zaczynając od trzech listków zarodkowych. Wzorce te zostały opisane dla organizmów modelowych kręgowców. Inne zwierzęta mogą wykazywać znaczne różnice w tym procesie.
Większość tkanek nabłonkowych i nerwowych pochodzi z ektodermy i są pierwszymi narządami, które pojawiają się.
Struna grzbietowa jest jedną z pięciu cech diagnostycznych akordów - stąd nazwa grupy. Poniżej znajduje się pogrubienie ektodermy, które spowoduje powstanie płytki nerwowej. Krawędzie płytki są uniesione, a następnie wygięte, tworząc wydłużoną, pustą rurkę wewnętrzną, zwaną pustą rurką nerwową grzbietową lub po prostu rurką nerwową..
Cewy nerwowe wytwarzają większość narządów i struktur tworzących układ nerwowy. Przednia część poszerza się, tworząc mózg i nerwy czaszkowe. W miarę rozwoju powstaje rdzeń kręgowy i rdzeniowe nerwy ruchowe.
Struktury odpowiadające obwodowemu układowi nerwowemu pochodzą z komórek grzebienia nerwowego. Jednak grzebień nie tylko daje początek narządom nerwowym, ale także uczestniczy w tworzeniu się komórek barwnikowych, chrząstki i kości tworzącej czaszkę, zwojów autonomicznego układu nerwowego, niektórych gruczołów dokrewnych..
U większości kręgowców kanał pokarmowy jest utworzony z jelita pierwotnego, w którym ostatni obszar przewodu otwiera się na zewnątrz i wyrównuje się z ektodermą, podczas gdy reszta przewodu wyrównuje się z endodermą. Z przedniego odcinka jelita wyłaniają się płuca, wątroba i trzustka.
Jedną z pochodnych przewodu pokarmowego jest uchyłek gardła, który pojawia się na początku rozwoju embrionalnego wszystkich kręgowców. U ryb łuki skrzelowe powodują powstanie skrzeli i innych struktur podtrzymujących, które utrzymują się u dorosłych i umożliwiają wydobycie tlenu z wód..
W ewolucji ewolucyjnej, gdy przodkowie płazów zaczynają rozwijać życie poza wodą, skrzela nie są już potrzebne ani przydatne jako narządy oddechowe powietrza i są funkcjonalnie zastępowane przez płuca.
Dlaczego więc zarodki kręgowców lądowych mają łuki skrzelowe? Chociaż nie są one związane z funkcjami oddechowymi zwierząt, są niezbędne do tworzenia innych struktur, takich jak szczęka, struktury ucha wewnętrznego, migdałki, przytarczyce i grasica.
Mezoderma jest trzecią listkiem zarodkowym i dodatkową warstwą, która pojawia się u zwierząt triploblastycznych. Jest to związane z tworzeniem się mięśni szkieletowych i innych tkanek mięśniowych, układu krążenia oraz narządów biorących udział w wydalaniu i rozmnażaniu..
Większość struktur mięśniowych pochodzi z mezodermy. Z tej listka zarodkowego powstaje jeden z pierwszych funkcjonalnych organów embrionu: serce, które zaczyna bić we wczesnym stadium rozwoju..
Na przykład jednym z najczęściej używanych modeli do badania rozwoju embrionalnego jest kura. W tym modelu eksperymentalnym serce zaczyna bić drugiego dnia inkubacji - cały proces trwa trzy tygodnie..
Mezoderma również przyczynia się do rozwoju skóry. Można sądzić, że naskórek jest rodzajem „chimery” rozwoju, ponieważ w jego powstawaniu bierze udział więcej niż jedna listka zarodkowa. Warstwa zewnętrzna pochodzi z ektodermy i nazywamy ją naskórkiem, natomiast skóra właściwa powstaje z mezodermy.
Ważnym zjawiskiem w biologii organogenezy jest migracja komórek, której niektóre komórki przechodzą, aby dotrzeć do ostatecznego miejsca przeznaczenia. Oznacza to, że komórki powstają w jednym miejscu zarodka i są zdolne do przemieszczania się na duże odległości..
Wśród komórek zdolnych do migracji są komórki prekursorowe krwi, komórki układu limfatycznego, komórki barwnikowe i gamety. W rzeczywistości większość komórek związanych z kościstym pochodzeniem czaszki migruje w kierunku brzusznym z grzbietowej części głowy..
Podobnie jak u zwierząt, organogeneza u roślin polega na procesie formowania się organów tworzących rośliny. Istnieje kluczowa różnica w obu liniach: podczas gdy organogeneza u zwierząt zachodzi w fazie embrionalnej i kończy się wraz z narodzinami osobnika, w roślinach organogeneza ustaje dopiero wtedy, gdy roślina umiera.
Rośliny wykazują wzrost we wszystkich fazach swojego życia, dzięki regionom zlokalizowanym w określonych rejonach rośliny zwanych merystemami. Te obszary ciągłego wzrostu regularnie wytwarzają gałęzie, liście, kwiaty i inne boczne struktury..
W laboratorium uzyskano uformowanie struktury zwanej kalusem. Wywoływana jest przez zastosowanie koktajlu fitohormonów (głównie auksyn i cytokinin). Kalus jest strukturą, która nie jest zróżnicowana i jest totipotencjalna - to znaczy może wytwarzać narządy dowolnego typu, takie jak dobrze znane komórki macierzyste zwierząt.
Chociaż hormony są kluczowym elementem, to nie całkowite stężenie hormonu kieruje procesem organogenezy, ale związek między cytokininami a auksynami.
Jeszcze bez komentarzy