CIGOTO: OSZTÁLYOZÁS, KIALAKULÁS, FEJLESZTÉS ÉS SZEGMENTÁLÁS - BIOLÓGIA - 2026

A zigótát úgy definiáljuk, mint a két ivarsejt, az egyik nő és a másik hím közötti fúzió eredményeként létrejövő sejt. A genetikai terhelés szerint a zigóta diploid, azaz azt jelenti, hogy a kérdéses faj teljes genetikai terhelését tartalmazza. Ennek oka az, hogy az állati eredetű ivarsejtek mindegyike a faj kromoszómáinak felét tartalmazza.

Gyakran tojásnak nevezik, és szerkezetileg két pronukleumból áll, amelyek a tojást alkotó két ivarsejtből származnak. Hasonlóképpen, a zona pellucida veszi körül, amelynek hármas funkciója van: megakadályozni minden más sperma bejutását, a zigóta első megosztásából származó sejteket együtt tartani, és az implantáció megakadályozását, amíg a zigóta el nem éri a helyet. ideális méhben.

A zigóta fejlődése. Forrás: CNX OpenStax

A zigóta citoplazma, valamint a benne lévő organellák anyai eredetűek, mivel a petesejtből származnak.

Osztályozás

A zigótát két kritérium szerint osztályozzuk: a sárgája mennyiségét és a sárgája szervezettségét.

-Zigótípusok a sárgája mennyiségének megfelelően

A zigóta sárgája mennyiségétől függően ez lehet:

Oligolecito

Általában az oligolecito zigóta nagyon kevés tojássárgáját tartalmazza. Hasonlóképpen, a legtöbb esetben kicsi méretűek, és a mag központi helyzetben van.

Furcsa tény, hogy az ilyen típusú tojások elsősorban a szabadon élő lárvákból származnak.

Az állatok típusa, amelyeken ez a fajta zigóta látható, az tüskésbőrűek, például a tengeri sün és a tengeri csillag; egyes férgek, például laposférgek és fonálférgek; puhatestűek, például csigák és polipok; és az emlősök, mint az emberek.

Mesolecito

Ez egy szó, amely két szóból áll: "meso", ami közepes, és "lecito", amely azt jelenti, sárgája. Ezért ez a fajta zigóta az, amelynek mérsékelt mennyiségű sárgája van. Hasonlóképpen, elsősorban a zigóta pólusában található.

Ez a fajta tojás reprezentál néhány gerinces állatot, például kétéltűeket, többek között a békák, varangyok és szalamandra képviselőket.

Polilecito

A polilecito szót a „poli” szavak képezik, ami sok vagy bőséges jelent, és a „lecito” szó, amely sárgáját jelent. Ebben az értelemben a policiták zigóta nagy mennyiségű tojássárgát tartalmaz. Az ilyen típusú zigótában a mag a tojássárgája központi helyzetében van.

A polycyta zigóta jellemző a madarakra, hüllőkre és egyes halakra, például cápákra.

A zigóta típusai a tojássárgája szervezete szerint

A tojássárgája eloszlása ​​és felépítése szerint a zigótát a következőképpen kell besorolni:

Isolecito

Az isolecito szó az "iso", ami egyenlő jelent, és a "lecito", ami azt jelenti, sárgája. Így az izolecita típusú zigóta olyan, amelyben a tojássárgája homogén eloszlást mutat a rendelkezésre álló térben.

Az ilyen típusú zigóta jellemző az állatokra, például emlősökre és tengeri sünokra.

Telolecitos

Az ilyen típusú zigótában a tojássárgája bőséges, és szinte az összes rendelkezésre álló helyet elfoglalja. A citoplazma meglehetősen kicsi és magját tartalmazza.

Ez a zigóta reprezentálja a hal-, madár- és hüllőfajokat.

Centrolecitos

Amint a névből következtetni lehet, az ilyen tojásban a tojássárgája középső helyzetben van. Hasonlóképpen, a mag a tojássárgája közepén van. Ezt a zigótát ovális alakú jellemzi.

Az ilyen típusú zigóta az ízeltlábúak csoportjának tagjaira jellemző, például a pókféle és a rovarok.

A zigóta kialakulása

A zigóta a sejt, amely közvetlenül a megtermékenyülési folyamat bekövetkezése után alakul ki.

termékenyítés

A megtermékenyítés az a folyamat, amellyel a férfi és női ivarsejtek egyesülnek. Az emberekben a női zigótát petesejtként, a férfi zigótát pedig spermának nevezik.

Hasonlóképpen, a megtermékenyítés nem egyszerű és egyértelmű folyamat, hanem egy szakaszból áll, amelyek mindegyike nagyon fontos, nevezetesen:

A sugárzott korona érintkezése és behatolása

Amikor a sperma először érintkezik a petesejttel, akkor az úgynevezett zona pellucida-ban. Ez az első kapcsolat transzcendentális jelentőséggel bír, mivel az egyes ivarsejteknek felismerik a másik embert, meghatározva, hogy ugyanazon fajhoz tartoznak-e.

Hasonlóképpen, ebben a szakaszban a sperma képes átjutni egy olyan sejtrétegen, amely körülveszi a petesejtet és amelyet egészében corona radiata néven ismertek.

Annak érdekében, hogy áthaladjon ezen a sejtrétegen, a sperma egy hialuronidáznak nevezett enzimes anyagot választ ki, amely elősegíti a folyamatban. Egy másik elem, amely lehetővé teszi a spermának, hogy behatoljon a petesejt ezen külső rétegébe, a farok őrülete.

Bevezetés a pellucida zónába

Miután a sperma átlépte a sugárzott koronát, a sperma újabb akadályokkal szembesül a petesejt behatolása érdekében: a zona pellucida. Ez nem más, mint a tojást körülvevő külső réteg. Főleg glikoproteinekből áll.

Amikor a sperma feje érintkezésbe kerül a zona pellucida-val, az akroszóma reakciónak nevezett reakció indul be. Ez abból áll, hogy a sperma felszabadítja az enzimeket, amelyeket együttesen spermiolizineknek is neveznek. Ezeket az enzimeket egy olyan helyben tárolják a sperma fejében, amelyet akroszómának neveznek.

Akuszomikus reakció. Forrás: LadyofHats.

A spermiolizinek olyan hidrolitikus enzimek, amelyek fő funkciója a zona pellucida lebomlása, hogy végül teljes mértékben áthatoljanak az ovulusba.

Az akroszómás reakció megkezdésekor a spermában a membrán szintjén számos szerkezeti változás is kiváltódik, amely lehetővé teszi a membrán és a petesejt membránjának megolvasztását.

A membránok fuzionálása

A megtermékenyítés következő lépése a két ivarsejt, azaz a petesejt és a sperma membránjainak fuzionálása.

Ennek a folyamatnak a során a petesejtben számos olyan átalakulás következik be, amelyek lehetővé teszik a sperma bejutását és megakadályozzák az összes többi sperma belépését, amely körülöleli.

Elsősorban egy megtermékenyítő kúpnak nevezett vezetéket képeznek, amelyen keresztül a sperma és a petesejt membránjai közvetlen érintkezésbe kerülnek, amelyek összefonódnak.

Ezzel párhuzamosan az ovule membrán szintjén ionok, például kalcium (Ca ⁺²), hidrogén (H ⁺) és nátrium (Na ⁺) mobilizációja következik be, ami a membrán úgynevezett depolarizációját idézi elő. Ez azt jelenti, hogy a normál polaritás megfordul.

Hasonlóképpen, az ovulum membránja alatt kortikális granulátumnak nevezett struktúrák vannak, amelyek tartalmát a peteérvényt körülvevő térbe engedik. Ezzel elkerülhető a sperma petesejthez történő tapadásának megakadályozása, így nem tudják megközelíteni azt.

A petesejtmag és a sperma fúziója

A zigóta végső kialakulásához szükséges, hogy a sperma és a tojás magjai egyesüljenek.

Érdemes megjegyezni, hogy a ivarsejtek a fajok kromoszómáinak csak a felét tartalmazzák. Az emberek esetében ez 23 kromoszóma; Ezért kell a két magnak összeolvadnia, hogy diploid sejtet képezzen, a faj teljes genetikai terhelésével.

Amint a sperma belép a petesejtekbe, a benne található DNS megkettőződik, valamint a petesejt pronukleuszjának DNS-je megismétlődik. Ezután mindkét pronukleusz egymás mellett helyezkedik el.

Azonban a kettőt elválasztó membránok szétesnek, és így a kromoszómák, amelyek mindkettőben megtalálhatók, összekapcsolódhatnak párjukkal.

De itt minden nem ér véget. A kromoszómák a sejt egyenlítői pólusán (zigóta) helyezkednek el, hogy a szegmentálási folyamat sok mitotikus megoszlását megindítsák.

A zigóta fejlődése

Miután a zigóta kialakult, változások és átalakulások sorozatán megy keresztül, amelyek egy sorozat mitózból állnak, amelyek a morlo néven ismert diploid sejtek tömegé alakítják át.

A fejlõdési folyamat, amelyen keresztül a zigóta megy keresztül, több szakaszból áll: hasítás, blasztuláció, gastruláció és organogenezis. Mindegyik döntő jelentőségű, mivel kulcsszerepet játszanak az új lény kialakulásában.

-Segmentation

Ez egy olyan folyamat, amelynek során a zigóta számos mitotikus megoszláson megy keresztül, megsokszorozva a sejtek számát. Az ezekből a megosztásokból kialakuló sejteket blastomernek nevezik.

A folyamat a következőképpen zajlik: a zigóta két cellára osztódik, ezek viszont osztják egymást: származnak négyből, ebből négy nyolcba, ezekből 16 és végül ezek 32-be.

A kialakuló kompakt sejttömeg morula néven ismert. Ez a név azért van, mert megjelenése hasonló a szeder megjelenéséhez.

Most, a tojássárgája mennyiségétől és helyétől függően, négyféle szegmentáció létezik: holoblasztikus (összesen), amelyek egyenlők vagy egyenlőtlenek lehetnek; és a meroblasztikus (részleges), amelyek szintén egyenlők vagy egyenlőtlenek.

Holoblasztikus vagy teljes szegmentálás

Az ilyen típusú szegmentálás során a teljes zigótát a mitózis segítségével szegmentálják, blastomereket eredményezve. A holoblasztikus szegmentálás kétféle lehet:

• Egyenlő holoblasztikus szegmentálás: Az ilyen típusú holoblastos szegmentálás esetén az első két osztódás hosszanti, a harmadik pedig egyenlítői. Ennek eredményeként 8 blastomer képződik, amelyek azonosak. Ezek viszont tovább osztódnak a mitózison keresztül, amíg a morulát nem képezik. A holoblasztikus szegmentáció jellemző az izolecita tojásokra.
• Egyenetlen holoblasztikus szegmentálás: mint minden szegmentálás esetén, az első két osztás hosszanti, de a harmadik szélességi. Az ilyen típusú szegmentálás jellemző a mesolecyte-petesejtekre. Ebben az értelemben a blastomerek az egész zigótában kialakulnak, de nem azonosak. A zigóta azon részén, ahol kevés sárgája van, a kialakuló blastomer kicsi, mikroméreknek nevezzük. Éppen ellenkezőleg, a zigóta azon részében, amely bőséges sárgáját tartalmazza, a keletkező blastomereket makromereknek nevezzük.

Meroblasztikus vagy részleges szegmentálás

Ez jellemző a bőséges sárgáját tartalmazó zigótákra. Az ilyen típusú szegmentálás során csak az úgynevezett állati pólusokat osztják fel. A vegetatív pólus nem vesz részt az osztódásban, így nagy mennyiségű tojássárgája szegmentálatlan marad. Hasonlóképpen, az ilyen típusú szegmentáció discoid és felületes kategóriába tartozik.

Discoidális meroblasztikus szegmentálás

Itt csak a zigóta állati pólusa tapasztal szegmentálódást. Ez a többi, amely sok sárgáját tartalmaz, nem szegmentált. Hasonlóképpen, egy blastomer korong alakul ki, amely később az embrió kialakulásához vezet. Az ilyen típusú szegmentálás jellemző a telecita zigótákra, különösen a madarak és a halak esetében.

Felületes meroblasztikus szegmentálás

Felületes meroblasztikus hasítás esetén a mag különféle megoszlásokon megy keresztül, de a citoplazma nem. Ily módon több olyan mag képződik, amelyek a felület felé mozognak, és eloszlanak a citoplazma teljes burkolójában. Ezt követően megjelennek a sejtek olyan határoi, amelyek perifériás blastodermát generálnak, és körülölelik a nem szegmentált tojássárgáját. Az ilyen típusú szegmentálás az ízeltlábúakra jellemző.

-Blastulation

Ez a folyamat követi a szegmentálást. Ennek a folyamatnak a során a robbanásgátlók egymáshoz kapcsolódnak, nagyon szoros és kompakt sejtcsomópontokat képezve. A szétválasztás útján a blastula képződik. Ez egy üreges, gömb alakú szerkezet, amelynek belső ürege blastocele.

A blastula felépítése

Csírahártya

Ez a külső sejtréteg, amelyet trophoblastnak is hívnak. Alapvető fontosságú, mivel ebből a méhlepény és a köldökzsinór alakul ki, amelyek fontos struktúrák, amelyek révén az anya és a magzat közötti csere kialakul.

Nagyon sok sejtből áll, amelyek a morula belsejéből a perifériára vándoroltak.

Blastocele

Ez a blastocista belső ürege . Az akkor képződik, amikor a blastomerek a morula külső részei felé vándorolnak, hogy a blastodermát képezzék. A blastocele-t egy folyadék foglalja el.

Embryoblast

Belső sejttömeg, amely a blastocysta belsejében, konkrétan annak egyik végén található. Az embrióblastból maga az embrió alakul ki. Az embrióblast viszont a következőkből áll:

• Hypoblast: sejtréteg, amely az elsődleges sárgás zsák perifériás részében található.
• Epiblaszt: sejtréteg, amely az amniotikus üreggel szomszédos.

Mind az epiblaszt, mind a hipoblaszt rendkívül fontos struktúrák, mivel ezekbõl az úgynevezett csíralevelek alakulnak ki, amelyek egy sor átalakulás után különféle szervek kialakulásához vezetnek, amelyek az egyént alkotják.

gasztruláció

Ez az egyik legfontosabb folyamat, amely az embrionális fejlődés során zajlik, mivel lehetővé teszi a három csíraréteg kialakulását: endoderm, mezoderm és ektoderm.

Ami a gasztronáció során történik, az epiblaszt sejtek elkezdenek szaporodni, amíg olyan sok van, hogy más irányba kell mozgatniuk. Olyan módon, hogy a hypoblast felé mozduljanak el, még annak sejtjeit is kiszorítva. Így alakul ki az úgynevezett primitív vonal.

Azonnal invagináció következik be, amelyen keresztül ezen primitív vonal sejtjeit a blastocele irányába vezetjük be. Ily módon egy archenteron néven ismert üreg képződik, amelynek van egy nyílása, a blastopore.

Így alakul ki egy bilamináris embrió, amely két rétegből áll: az endoderma és az ektoderma. Ugyanakkor nem minden élő lény származik bilamináris embrióból, de vannak mások is, például emberek, amelyek háromlamináris embriókból származnak.

Ez a háromlamináris embrió azért jön létre, mert az archenteron sejtjei elkezdenek szaporodni, sőt elhelyezkedniük az ektoderma és az endoderma között, és így egy harmadik réteg, a mezoderma alakul ki.

endoderma

Ebből a csírarétegből felépül a légzőrendszer és az emésztőrendszer szervei, valamint más szervek, például a hasnyálmirigy és a máj hámja.

Szervek, amelyek az endodermából származnak. Forrás: Endoderm2.png: J.SteinbockMaGa

mezodermából

Csontot, porcot és önkéntes vagy húros izmokat eredményez. Hasonlóképpen, ebből a keringési rendszer szervei és mások, például a vese, a gonidák és a szívizom képződnek.

A mezodermából származó szövetek. Forrás: J.Steinbock

ektoderma

Felelős az idegrendszer, a bőr, a körmök, a mirigyek (izzadság és faggyú), a mellékvese medulla és az agyalapi mirigy kialakulásáért.

Az ektoderma származékai. Forrás: Ectoderm.png: A catMaGa

organogenesis

Ez az a folyamat, amelynek során a csírarétegektől és az átalakulások sorozatán keresztül az egyes egyéneket alkotó szervek mindegyike származik.

Általánosságban elmondható, hogy itt az organogenezisben az következik, hogy a csírarétegek részét képező őssejtek géneket kezdenek kifejezni, amelyek feladata annak meghatározása, hogy milyen típusú sejt fog származni.

Természetesen, az élőlény evolúciós szintjétől függően, az organogenezis folyamata többé-kevésbé összetett lesz.

Irodalom

1. Carrillo, D., Yaser, L. és Rodríguez, N. (2014). Az embrionális fejlődés alapelvei a tehénben. A tehén szaporodása: Didaktikai kézikönyv a nőivarú szarvasmarha szaporodásáról, terhességéről, szoptatásáról és jólétéről. Antioquia Egyetem. 69-96.
2. Cruz, R. (1980). Az emberi élet kezdete genetikai alapjai. Chilei gyermekgyógyászati ​​folyóirat. 51 (2). 121-124
3. López, C., García, V., Mijares, J., Domínguez, J., Sánchez, F., Álvarez, I. és García, V. (2013). Gastruláció: kulcsfontosságú folyamat egy új szervezet kialakulásában. Asebir. 18. cikk (1) bekezdés 29-41
4. López, N. (2010). Fajunk zigóta az emberi test. Személy és bioetika. 14. cikk (2) bekezdés 120-140.
5. Sadler T. (2001). Langman orvosi embriológiája. Szerkesztő Médica Panamericana. 8. kiadás.
6. Ventura, P. és Santos, M. (2011). Egy új ember életének kezdete a tudományos biológiai szempontból és annak bioetikai következményei. Biológiai kutatás. 44 (2). 201-207.