OOGENEZIS: FÁZISOK, TULAJDONSÁGOK ÁLLATOKBAN ÉS NÖVÉNYEKBEN - BIOLÓGIA - 2026

Az oogenezis vagy ivarsejt a nőivarú ivarsejtek fejlődési folyamata állatokban és virágos növényekben ("érett tojás" fordul elő az állatokban és egy "megagametofito" a növényekben). Ez az esemény akkor következik be, amikor a nőstény egyének éretté válnak, és ezzel megkezdi a szaporodási ciklust.

Nőkben az oogenezis a prenatális időszakban kezdődik, ahol az oogonia mitotikus megoszlásokkal szaporodik. Az így előállított oogónia megnő, hogy a magzat születése előtt kialakuljon az elsődleges petesejtek, és végül a nők pubertáskor alakulnak ki érett petesejtek.

Oogenezis folyamata emberekben és más állatokban (Forrás: Henry Vandyke Carter a Wikimedia Commons segítségével)

Az elsődleges petesejtek fejlődését az agyalapi mirigy két hormonja szabályozza: a tüszőket stimuláló és a luteinizáló, ezeket viszont a gonadotropint felszabadító hormon szabályozza, amely kiválasztódik a hipotalamuszban.

A legtöbb esetben, amikor a petesejt nem megtermékenyül, az állatok női nemi szervének vérzésével ürül ki a testből. Ezt az eseményt nevezik többek között "menstruációnak", menstruációs ciklusnak vagy hőnek.

A virágos növényekben vagy az ízületi palántákban a megagametophyte (női ivarsejtek) és a microgametophyte (hím ivarsejtek) amellett, hogy ugyanabban a növényben fejlődnek, ugyanabban a szerkezetben alakulnak ki, amely biszexuális jellemzőkkel bíró virág.

A virág porzója előállítja a mikrogametofitot, míg a szőnyegek a megagametofitát. Néhány növénynek azonban virágjai csak porzószállal, más növényeknek csak a szőnyegekkel vannak, és ezeket a fajokat egyszeműnek nevezik.

A növényekben a nőstény gametogenezis két fő folyamatot foglal magában, úgynevezett megasporogenesis és megagametogenesis, amelyek kapcsolódnak a megaspóra kialakulásához a nucela-ban és a megaspóra fejlődéséhez, hogy megagametophitává váljanak.

Oogenezis állatokban

Az oogenezis önmagában petesejtek képződése, és nőstény emlősállatok petefészkeiben fordul elő. A petefészek egy részét a petefészek follikulus alkotja, mivel a petefészek primordiumái ezekhez olvadnak, amíg meg nem érik.

Amikor a fiatal nőstény emlősök elérik a pubertást, a petefészek aktív fázisba lép, amelyet a tüszők kis csoportjainak növekedése és ciklikus érése jellemzi.

A közös dolog az, hogy minden ciklusban egyetlen primer tüsző eléri a teljes érettséget, és az oocita felszabadul a petefészktől a méhbe. Számítottuk, hogy a 400 ezer petesejtből, amelyet egy nő születéskor mutat, csak 400 érett a termékeny időszakban.

Ez az elsődleges tüszőktől az érett petesejt végéig tartó érési folyamat "folliculogenesis" néven ismert, és magában foglalja a follikuláris sejtek különböző megosztási és differenciálódási lépéseit, mielőtt érett petesejtekré alakulnának.

A gametogenezis nőstény emlősökön folyamatosan zajlik a menstruációs ciklus tartós megszűnéséig, ezt az időszakot az emberben menopauza néven ismerték.

A tudósok becslése szerint az emberi szaporodás ideális életkora 20 és 35 év között van, mivel ebben az időszakban a petesejtek teljes életképességgel fejlődnek, és az embrióban a kromoszomális rendellenességek valószínűsége nő. öregszik.

- Jellemzők

- A nőstény tojások az embrionális fejlődés során alakulnak ki, az új petesejtek nem születés után származnak.

- Az érett petesejt leválasztódik a petefészktől és eljut a méhbe, ahol azt fenntartják, amíg a hím petesejt megtermékenyül.

A nőstény petesejt elektronmikroszkópos felvétele (Forrás: TheBloxter446 a Wikimedia Commons segítségével)

- Az egyes termékenységi ciklusok végén a nem megtermékenyített tojásokat eldobják és „menstruációnak” nevezett vérzés útján kiutasítják.

- Az oogenezis minden lépése a petefészkekben zajlik.

- A női gametogenezis során három olyan poláris test alakul ki, amelyek nem életképesek vagy termékenyek.

- Az első meiotikus eljárás során a sejt-citoszol nem oszlik meg egyenlően, az eredményül kapott sejtek egyikében a citoplazmatikus térfogat nagy része marad, a többi pedig lényegesen kisebb.

- Fázisok

Prenatális fejlődés

A női embrió fejlődésének korai szakaszában az oogonia néven ismert sejtek szaporodnak a mitózissal. Az oogónia, a mitotikus folyamat terméke, növekszik olyan méretben, hogy a primer petesejteket a születés előtt megteremtse.

A primer petesejtek kialakulása során a környező kötőszöveti sejtek egyrétegű lapos tüszősejteket képeznek. A sejtek e rétege által körülvett primer petesejt őskori tüszőt képez.

Pubertáskor az elsődleges petesejt kibővül, a tüsző hámsejtjei köbös és későbbi oszlop alakúvá változnak, és fuzionálással elsődleges tüsző alakul ki.

Az elsődleges petesejtet amorf, acelluláris, glikoproteinben gazdag, „zona pellucida” néven ismert anyag borítja. Ennek háló alakja van, sok „kerítéssel”.

Az elsődleges petesejtek meiozis útján osztódnak el a magzat születése előtt. A fázis befejeződése azonban csak akkor lép fel, amikor az egyén eléri a pubertást.

Postnatális fejlődés

A pubertás kezdete után minden hónapban ovuláció történik. Ez azt jelenti, hogy egy petesejt felszabadul a petefészek tüszőből a méhbe.

Az első meiotikus ciklus szakaszában szuszpendált primer petesejteket ebben az időszakban aktiválják, és amint a tüsző érlel, az elsődleges petesejt befejezi az első meiotikus osztódást, és így másodlagos petesejt és első polaris test alakul ki.

Ebben az első meiosisban a citoplazmatikus megoszlás egyenetlen, a kapott másodlagos petesejt szinte az egész sejt citoplazmáját veszi át, míg a poláris test nagyon kevés citoplazmát kap.

Az ovuláció alatt a szekunder petesejtmag a második meiotikus megosztást kezdődik a metafázisig, ahol a sejtosztódás megáll. Ha ebben az időben a sperma belép a másodlagos petesejtbe, akkor a második meiotikus megosztás befejeződik.

Ez a második meiotikus megosztás után újra létrejön egy magas citoplazmatartalmú sejt (a megtermékenyített szekunder petesejt) és egy másik kisebb sejt, amely a második poláris testet képviseli, amely degenerálódik. Az oocita érése a két poláris test degenerációjával az osztódás eredményeként végződik.

Oogenezis növényekben

A virágos növényekben a megagametofiták szintézise a virág belsejében, petefészeknek nevezett struktúrában zajlik. A petefészek a szőnyegek belsejében találhatók, minden szőnyeg petefészekből, stílusból és stigmából áll.

A virág szőlőkészletét gynoeciumnak hívják, és ezek a fajtól függően egyesíthetők vagy elválaszthatók a virág belsejében.

A petefészekben egy vagy több petefészek található. Az alak, a szőnyegek száma, az ovulumok száma és elrendezése fajonként eltérő, annyira, hogy ezeket a jellemzőket taxonómiai karakterként használják a besoroláshoz.

A növényekben az egyes petesejtek nagyon bonyolult szerkezetűek, egy funiculusnak nevezett lábból állnak, amely a teljes nucela-ot tartalmazza. A nucela-t viszont egy vagy két réteg veszi körül, melyeket integrációknak hívnak (az integrációk száma a fajtól függ).

Az integrációk az egyik végükön találkoznak, és így egy kis nyílás marad, amelyet micropyle-nek hívnak. A mikropile az a tér, amelyen a pollencső áthalad a petesejt megtermékenyítéséhez.

A nucela belsejében zajlik a megagametofiták szintézis folyamata.

A megagametofitot embrionális zsáknak is nevezik, mivel az embrió benne fejlődik, miután megtermékenyül.

- Jellemzők

- A növények petesejtje vagy női ivarsejtje nyolc különféle sejtből áll, 7 alkotják az embrió zsákot, és egyet magukba az ovocellába, az óoszférába vagy a női ivarsejtekbe.

- A legtöbb növény petefészke több petesejtet tartalmaz, amelyek ugyanazon megtermékenyítés során megtermékenyíthetők.

- Az ovulumok „önbeporzódhatnak”, vagyis ugyanazon virág pollenje, amelyben az ovulus és a portok található, megtermékenyítheti a szőnyegen belüli petesejteket.

- A petesejtekben két olyan poláris mag van, amelyek összeolvadnak és létrehozzák az endospermiumot, amely az az anyag, amelyből az embrió táplálkozik fejlődésének első szakaszában.

- A megaspóra mitotikus módon osztódik háromszor, 8 magból álló embriózsákból származik.

- Vannak olyan sejtek, amelyek a nucela végén helyezkednek el, szinergisták és antipódokként ismertek.

- Fázisok

Elvileg egyetlen női ivarsejt vagy megasporocita alakul ki a nucela belsejében. Ezen a struktúrán belül a megasporociták diploid őssejtje meiózison megy keresztül (meiozis I), és négy haploid sejtet alkot, úgynevezett megaspórákat.

A négy megaspóra lineárisan van elrendezve. Elméletileg ezen a ponton a megasporogenezis teljes; a megaspórák közül három végül szétesik, és csak egy marad fenn, hogy érezzék és megagametophitá váljanak.

Ugyanakkor a legtöbb virágos növényben a fejlődő megagametophiták táplálkozni kezdenek a nücelén, és mitotikusan osztódnak (I mitózis), két új magot eredményezve.

A két új mag mindkét esetben mitotikusan oszlik meg (mitózis II), hogy négy új mag keletkezzen. Végül a kapott négy mag a mitózissal (mitózis III) ismét megoszlik, nyolc magot képezve.

A nyolc magot két négymagos csoportra osztják, az egyik a mikropile végén helyezkedik el, a másik a másik oldalon helyezkedik el. A négy csoport mindegyikéből az egyik atommag a megagametofita központja felé vándorol, és a poláris magok kialakulásához vezet.

A mikropiláris végén maradt három sejt szinergisták, az ellenkező végén pedig az antipódok. A szinergidek a virágzás beporzása után a megtermékenyítés részét képezik.

Az érett női ivarsejtek teljes szerkezetét embrionális zsáknak nevezik, és a központi binukleátumsejt és a szinergista és antipódos sejteket alkotó hat magból épül fel.

Irodalom

1. Desai, N., Ludgin, J., Sharma, R., Anirudh, RK és Agarwal, A. (2017). Női és férfi gametogenezis. Klinikai reproduktív gyógyászatban és műtétben (19-45. Oldal). Springer, Cham.
2. Evans, H. M. és Swezy, O. (1932). Ovogenezis és a normális tüszőciklus felnőtt emlősökben. Kalifornia és a nyugati orvoslás, 36. (1), 60.
3. Lindorf, H., De Parisca, L., és Rodríguez, P. (1985). Botanika Osztályozás, felépítés és szaporodás.
4. Moore, KL, Persaud, TVN és Torchia, MG (2018). A fejlődő emberi könyv: Klinikailag orientált embriológia. Elsevier Health Sciences.
5. Raven, PH, Evert, RF és Eichhorn, SE (2005). A növények biológiája. Macmillan.
6. Wang, JH, Li, Y., Deng, SL, Liu, YX, Lian, ZX és Yu, K. (2019). Legújabb kutatási eredmények a mitózisban az emlősök gametogenezisében. Cells, 8 (6), 567.