ÁLLAT- ÉS NÖVÉNYI ORGANOGENEZIS ÉS JELLEMZŐIK - BIOLÓGIA - 2025

Az organogenezis a biológia fejlődésében a változás ideje, amikor az embriót alkotó három réteg a teljes fejlettséggel rendelkező egyedekben található testek számává válik.

Ideiglenesen az embrió fejlődésébe kerülve az organogenezis folyamata a gazdagodás végén kezdődik és a szervezet születéséig folytatódik. Az embrió minden csírarétegét különféle szervekre és rendszerekre osztják.

Forrás: Anatómus90

Emlősökben az ektoderma külső hámszerkezeteket és idegszerveket eredményez. A mezoderma a notochordhoz, üregek, keringési szervek, izomrendszer, a csontváz része és az urogenitális rendszer. Végül, az endoderma a légzőrendszer, a garat, a máj, a hasnyálmirigy, a hólyag és a simaizom hámját hozza létre.

Megállapíthatjuk, hogy ez egy finoman szabályozott folyamat, ahol a kezdeti sejtek egy specifikus differenciáción mennek keresztül, ahol a specifikus gének expresszálódnak. Ezt a folyamatot sejtjelző kaszkád kíséri, ahol a sejt azonosságát moduláló ingerek mind külső, mind belső molekulákból állnak.

A növényekben az organogenezis folyamata a szervezet haláláig zajlik. A zöldségek általában egész életen át termelnek szerveket - mint például a levelek, a szárok és a virágok. A jelenséget növényi hormonok, koncentrációik és közti kapcsolat jellemzik.

Mi az organogenezis?

Az organizmusok biológiájának egyik legkülönlegesebb eseménye egy apró megtermékenyített sejt gyors átalakulása egyedré, amely több és összetett szerkezetből áll.

Ez a sejt megosztódni kezd, és eljön egy pont, ahol megkülönböztethetjük a csírarétegeket. A szervképződés az organogenezisnek nevezett folyamat során fordul elő, és a szegmentáció és a gasztronáció után (az embrionális fejlődés más szakaszai) történik.

Az összes primer szövet, amely a gastruláció során kialakult, az organogenezis során specifikus struktúrákká alakul. A gerinces állatokon ez a folyamat nagyon homogén.

Az organogenezis hasznos az embriók életkorának meghatározásához, az egyes struktúrák fejlődési stádiumának azonosítása alapján.

Organogenezis állatokban

Embrionális rétegek

A szervezetek fejlődése során az embrionális vagy csírarétegek keletkeznek (nem szabad összetéveszteni a csírasejtekkel, ezek a petesejtek és a sperma), olyan struktúrák, amelyek a szervek kialakulásához vezetnek. A többsejtű állatok egy csoportjának két csírarétege van - endoderma és ektoderma -, és ezeket diploblasztikusnak nevezik.

A tengeri kökörcsin és más állatok ebbe a csoportba tartozik. Egy másik csoportnak három rétege van, a fentiekben említettek, és egy harmadik, amelyek közöttük helyezkedik el: a mezoderma. Ez a csoport triploblasztikus néven ismert. Vegye figyelembe, hogy nincs biológiai kifejezés egyetlen csíraréteggel rendelkező állatokra.

Miután mindhárom réteg kialakult az embrióban, megkezdődik az organogenezis folyamata. Néhány nagyon specifikus szerv és struktúra egy meghatározott rétegből származik, bár nem meglepő, hogy néhányuk két csírarétegből kiindulva alakul ki. Valójában nincs olyan szervrendszer, amely egyetlen csírarétegből származna.

Fontos kiemelni, hogy nem a réteg önmagában dönt a szerkezet és a differenciálódási folyamat sorsáról. Ezzel szemben a meghatározó tényező az egyes sejtek helyzete a többihez viszonyítva.

Hogyan történik a szervképződés?

Mint már említettük, a szervek az embriókat alkotó embrionális rétegek meghatározott régióiból származnak. A kialakulás ráncok, megosztások és kondenzációk kialakulásával történhet.

A rétegek olyan redőket képezhetnek, amelyek később egy csőhöz hasonló szerkezeteket hoznak létre - később meglátjuk, hogy ez a folyamat gerinces állatokban idegi csövet eredményez. A csíraréteg megosztódhat és vezikulákat vagy meghosszabbodásokat eredményezhet.

Ezután a három csírarétegtől kezdve leírjuk a szervképződés alaptervét. Ezeket a mintákat gerinces állatokon modellezett szervezetek számára ismertették. Más állatok jelentős eltéréseket mutathatnak a folyamatban.

ektoderma

A hám- és idegszövetek nagy része az ektodermából származik, és ezek az első szervek, amelyek megjelennek.

A notochord a chordate öt diagnosztikai tulajdonsága egyike - és innen származik a csoport neve. Ez alatt az ektoderma megvastagodott, amely az idegi lemezt előidézi. A lemez széleit felemelik, majd meghajlítják, és így hosszúkás, üreges belső csövet hoznak létre, amelyet üreges neurális hátsó csőnek hívnak, vagy egyszerűen egy neurális csövet.

Az idegi cső az idegrendszert alkotó szervek és struktúrák nagy részét generálja. Az elülső régió kiszélesedik, kialakítva az agy és agyidegeket. A fejlődés előrehaladtával a gerincvelő és a gerinc motoros idegei alakulnak ki.

A perifériás idegrendszernek megfelelő struktúrákat az idegcsont sejtjeiből származtatjuk. A gerinc nemcsak az idegrendszereket hozza létre, hanem a koponya, az autonóm idegrendszeri ganglionok, néhány endokrin mirigyet alkotó pigmentsejtek, porcok és csontok kialakításában is részt vesz.

endoderma

Ágazati szervek

A legtöbb gerincesnél az etetési csatorna egy primitív bélből van kialakítva, ahol a cső végső területe kívülre nyílik és az ektodermával egyenesen áll, míg a többi cső az endodermével egyenesen áll. A bél elülső részéből a tüdő, a máj és a hasnyálmirigy lép fel.

Légutak

Az emésztőrendszer egyik származéka magában foglalja a garat divertikulust, amely az összes gerinces embrionális fejlődésének kezdetén megjelenik. Halakban a kopoltyú ívek olyan kopoltyúkat és más tartószerkezeteket eredményeznek, amelyek felnőttekben továbbra is fennállnak, és lehetővé teszik az oxigén kivonását a víztestekből.

Az evolúciós evolúcióban, amikor a kétéltűek ősei a vízen kívüli életet kezdenek kialakítani, a kopoltyúk már nem szükségesek vagy hasznosak légzőszervekként, és funkcionálisan helyettesítik a tüdőt.

Miért vannak a földi gerinces embriók kopoltyú ívek? Bár nem kapcsolódnak az állatok légzőfunkcióihoz, más struktúrák, például állkapocs, belső fül, mandulák, mellékpajzsmirigy és a thymus kialakulásához szükségesek.

mezodermából

A mezoderma a harmadik csíraréteg és a kiegészítő réteg, amely triploblasztikus állatokban jelentkezik. Ez összefügg a vázizmok és más izomszövetek, a keringési rendszer, valamint a kiválasztásban és a szaporodásban részt vevő szervek kialakulásával.

A legtöbb izomszerkezet a mezodermából származik. Ez a csíraréteg az embrió egyik első funkcionális szervét eredményezi: a szív, amely a fejlettség korai szakaszában kezd verni.

Például az embrionális fejlődés tanulmányozására az egyik leggyakrabban használt modell a csirke. Ebben a kísérleti modellben a szív az inkubáció második napján kezd verni - az egész folyamat három hétig tart.

A mezoderma szintén hozzájárul a bőr fejlődéséhez. Az epidermiszt egyfajta fejlődési "kimérának" tekinthetjük, mivel egynél több csíraréteg is részt vesz annak kialakulásában. A külső réteg az ektodermából származik, és epidermisznek nevezzük, míg a dermát a mezodermából képezzük.

Sejtek migrációja az organogenezis során

Az organogenezis biológiájában kiemelkedő jelenség a sejtek vándorlása, amelyeken egyes sejtek átmennek, hogy elérjék a végső rendeltetési helyüket. Vagyis a sejtek az embrió egy helyéből származnak, és nagy távolságra képesek mozgatni.

A migrációra képes sejtek között vannak vér prekurzor sejtek, nyirokrendszeri sejtek, pigment sejtek és ivarsejtek. Valójában a koponya csontos eredetével kapcsolatos sejtek többsége ventrálisan vándorol a fej háti régiójából.

Organogenezis növényekben

Az állatokhoz hasonlóan a növényekben az organogenezis a növényeket alkotó szervek képződésének folyamatából áll. Mindkét vonalban kulcsfontosságú különbség van: míg az állatokban az organogenezis az embrionális szakaszokban fordul elő és az egyén születésekor fejeződik be, a növényekben az organogenezis csak akkor áll meg, amikor a növény meghal.

A növények életük minden szakaszában növekedést mutatnak, köszönhetően a növénynek a növény meghatározott területein található meristemsnek. A folyamatos növekedés ezen területein rendszeresen ágak, levelek, virágok és más oldalsó szerkezetek keletkeznek.

A fitohormonok szerepe

A laboratóriumban megtörtént a kallusznak nevezett struktúra kialakulása. Ezt fitohormonok (főleg auxinok és citokininek) koktél alkalmazásával indukálják. A kallusz olyan struktúra, amely nem differenciált és totipotenciális - vagyis bármilyen szervet képes előállítani, például az állatokban jól ismert őssejteket.

Bár a hormonok kulcseleme, nem a hormon teljes koncentrációja irányítja az organogenezis folyamatot, hanem a citokininek és az auxinok közötti kapcsolat.

Irodalom

1. Gilbert, SF (2005). Fejlődési biológia. Panamerican Medical Ed.
2. Gilbert, SF és Epel, D. (2009). Ökológiai fejlődési biológia: az epigenetika, az orvostudomány és az evolúció integrálása.
3. Hall, BK (2012). Evolúciós fejlődési biológia. Springer Tudományos és Üzleti Média.
4. Hickman, CP, Roberts, LS, és Larson, A. (2007). Az állattan integrált alapelvei. McGraw-Hill
5. Raghavan, V. (2012). A virágos növények fejlődési biológiája. Springer Tudományos és Üzleti Média.
6. Rodríguez, FC (2005). Az állattenyésztés alapjai. Sevilla Egyetem.