Eläinten ja kasvien organogeneesi ja niiden ominaisuudet



organogeneesin, kehitysbiologiassa se on muutosvaihe, jossa alkion muodostavat kolme kerrosta muuttuvat elinten sarjaksi, jonka löydämme täysin kehittyneissä yksilöissä.

Paikallistumme väliaikaisesti alkion kehitykseen, organogeneesin prosessi alkaa ruoansulatuskanavan lopussa ja jatkuu organismin syntymiseen saakka. Jokainen alkion kerros eroaa tietyissä elimissä ja järjestelmissä.

Nisäkkäillä ectoderm aiheuttaa ulkoisia epiteelirakenteita ja hermostoja. Mesodermi notokordille, onteloille, verenkiertoelimistön elimille, lihas, osa luurankoa ja urogenitaalijärjestelmää. Lopuksi endodermi tuottaa hengitysteiden epiteelin, nielun, maksan, haiman, virtsarakon vuorauksen ja sileän lihaksen..

Kuten voimme päätellä, se on hienorakenteinen prosessi, jossa alkusolut käyvät läpi spesifisen erilaistumisen, jossa spesifiset geenit ilmentyvät. Tähän prosessiin liittyy solusignaalien kaskadeja, joissa soluidentiteettiä moduloivat ärsykkeet koostuvat sekä ulkoisista että sisäisistä molekyyleistä.

Kasveissa organogeneesin prosessi tapahtuu organismin kuolemaan saakka. Yleensä vihannekset tuottavat elinten koko elämässään - kuten lehdet, varret ja kukat. Ilmiötä ohjaavat kasvihormonit, näiden keskittyminen ja niiden välinen suhde.

indeksi

  • 1 Mikä on organogeneesi?
  • 2 Eläinkokeita eläimissä
    • 2.1 Alkiokerrokset
    • 2.2 Miten elinten muodostuminen?
    • 2.3 Ectoderm
    • 2.4 Endodermit
    • 2.5 Mesoderm
    • 2.6 Solujen siirtyminen organogeneesin aikana
  • 3 Organogeneesi kasveissa
    • 3.1 Fytohormonien rooli
  • 4 Viitteet

Mikä on organogeneesi?

Eräs poikkeuksellisimmista tapahtumista organismien biologiassa on pienen hedelmöittyneen solun nopea muuttuminen yksilöksi, joka koostuu monista ja monimutkaisista rakenteista..

Tämä solu alkaa jakaa ja saavuttaa pisteen, jossa voimme erottaa sukusolut. Elinten muodostuminen tapahtuu organogeneesin aikana, ja se tapahtuu segmentoinnin ja gastrulaation (muut alkuvaiheen vaiheet) jälkeen..

Jokainen primäärinen kudos, joka on muodostunut gastrulaation aikana, eroaa spesifisissä rakenteissa organogeneesin aikana. Selkärankaisilla tämä prosessi on hyvin homogeeninen.

Organogeneesi on hyödyllinen alkioiden iän määrittämiseksi käyttäen kunkin rakenteen kehitysvaiheen tunnistamista.

Eläinkokeita eläimissä

Alkiokerrokset

Elinten kehityksessä syntyy alkio- tai itukerroksia (joita ei pidä sekoittaa sukusoluihin, nämä ovat ovulaatit ja sperma), jotka muodostavat elimet. Ryhmässä monisoluisia eläimiä on kaksi itukerrosta - endodermia ja ektodermia - ja niitä kutsutaan diplomlasteiksi.

Tähän ryhmään kuuluvat merimetsot ja muut eläimet. Toisessa ryhmässä on kolme kerrosta, jotka on mainittu edellä, ja kolmas, joka sijaitsee niiden välissä: mesoderm. Tätä ryhmää kutsutaan triploblastiksi. Huomaa, että biologista termiä ei ole tarkoitettu viittaamaan eläimiin, joilla on yksi ituskerros.

Kun alkion kolme kerrosta on muodostettu, alkaa organogeneesin prosessi. Jotkut hyvin spesifiset elimet ja rakenteet ovat peräisin tietystä kerroksesta, vaikka se ei ole outoa, että jokin muoto on kahdesta sukusoluista. Itse asiassa ei ole olemassa elinjärjestelmiä, jotka ovat peräisin yhdestä sukusoluista.

On tärkeää huomata, että se ei ole kerros, joka päättää rakenteen kohtalosta ja erilaistumisprosessista itsestään. Sen sijaan määräävä tekijä on kunkin solun sijainti suhteessa muihin.

Miten elinten muodostuminen?

Kuten mainitsimme, elimet ovat peräisin alkion kerrosten erityisistä alueista, jotka muodostavat niiden alkion. Muodostuminen voi tapahtua taittumien, jakautumien ja kondensaatioiden muodostumisen kautta.

Kerrokset voivat alkaa muodostaa taitoksia, jotka myöhemmin aiheuttavat rakenteeseen, joka muistuttaa putkea - myöhemmin näemme, että tämä prosessi saa aikaan hermoputken selkärankaisilla. Itäkerros voidaan myös jakaa ja aiheuttaa vesikkeleitä tai pidennyksiä.

Seuraavaksi kuvataan elinmuodostuksen perussuunnitelma kolmesta alkio-kerroksesta. Näitä kuvioita on kuvattu selkärankaisilla oleville malliorganismeille. Muut eläimet voivat aiheuttaa merkittäviä muunnelmia prosessissa.

Ektodermi

Suurin osa epiteeli- ja hermokudoksista on peräisin ectodermista ja ne ovat ensimmäiset elimet.

Notochord on yksi viiden diagonaalisen tunnusmerkin ominaisuuksista - ja siten ryhmän nimi. Tämän alapuolella esiintyy ektodermin sakeutuminen, joka saa aikaan neuroverkon. Levyn reunat kohoavat, sitten taivutetaan ja muodostavat pitkänomaisen putken ja onton sisätilan, jota kutsutaan ontoksi hermosylinteriksi tai yksinkertaisesti hermoputkeen.

Suurin osa hermostoa muodostavista elimistä ja rakenteista syntyy hermoputkesta. Anteriorinen alue laajenee, muodostaen aivot ja kallon hermot. Kehityksen edetessä muodostuu selkäydin ja selkäydinmoottorit.

Perifeeristä hermostoa vastaavat rakenteet ovat peräisin hermorakenteen soluista. Kuitenkin harja ei ainoastaan ​​synny hermorakenteita, vaan myös osallistuu pigmenttisolujen, ruston ja luun muodostumiseen, jotka muodostavat muun muassa autonomisen hermoston kallo, ganglionit, jotkut endokriiniset rauhaset..

Endodermi

Johdetut elimet

Useimmissa selkärankaisissa syöttökanava muodostuu primitiivisestä suolistosta, jossa putken lopullinen alue avautuu ulkopuolelle ja kohdistaa ektodermin kanssa, kun taas loput putkesta on linjassa endodermin kanssa. Suolen etuosasta tulee keuhkot, maksa ja haima.

Hengityselimet

Yksi ruoansulatuskanavan johdannaisista sisältää nielun divertikulumin, joka esiintyy kaikkien selkärankaisten alkion kehittymisen alussa. Kala, sorkka kaaret aiheuttavat kynnet ja muut tukirakenteet, jotka jatkuvat aikuisilla ja mahdollistavat hapen uuttamisen vesistöihin.

Evoluution evoluution aikana, kun sammakkoeläinten esi-isät alkavat kehittää elämää veden ulkopuolella, ne eivät ole enää välttämättömiä tai käyttökelpoisia ilman hengityseliminä, ja ne korvataan keuhkoilla..

Joten miksi maanpäällisillä selkärankaisilla alkioilla on sorkkaholvia? Vaikka ne eivät liity eläinten hengitystoimintoihin, ne ovat välttämättömiä muiden rakenteiden, kuten leuan, sisäkorvan rakenteiden, nielujen, lisäkilpirauhasen ja kateenkorvan muodostamiseksi..

Mesodermi

Mesodermi on kolmas itusikerros ja lisäkerros, joka esiintyy triploblastisissa eläimissä. Se liittyy luustolihaksen ja muiden lihaskudosten muodostumiseen, verenkiertojärjestelmään ja erittymiseen ja lisääntymiseen liittyviin elimiin..

Useimmat lihaksen rakenteet ovat peräisin mesodermistä. Tämä ituskerros saa aikaan yhden alkion ensimmäisistä toiminnallisista elimistä: sydämestä, joka alkaa hakata alkuvaiheessa.

Esimerkiksi yksi käytetyimmistä malleista alkionkehityksen tutkimuksessa on kana. Tässä kokeellisessa mallissa sydän alkaa lyödä toista inkubointipäivää - koko prosessi kestää kolme viikkoa.

Mesoderm edistää myös ihon kehittymistä. Voimme ajatella, että epidermi on eräänlainen "keima" kehityksestä, koska sen muodostumisessa oletetaan enemmän kuin yksi sukusolu. Ulompi kerros tulee ectodermista ja kutsumme sitä epidermikseksi, kun taas dermis muodostuu mesodermistä.

Solujen siirtyminen organogeneesin aikana

Merkittävä ilmiö organogeneesin biologiassa on solujen kulkeutuminen, johon jotkut solut pääsevät saavuttamaan lopullisen määränpäänsä. Toisin sanoen solut ovat alkuperää alkiossa ja pystyvät siirtämään pitkiä matkoja.

Siirtyvien solujen joukossa on veren esiastesoluja, imusolmukesoluja, pigmentti- soluja ja sukusoluja. Itse asiassa useimmat solujen luun alkuperään liittyvät solut kulkeutuvat ventrisesti pään selkäalueelta.

Organogeneesi kasveissa

Kuten eläimissä, kasvien organogeneesi koostuu kasveja muodostavien elinten muodostamisesta. Molemmissa linjoissa on keskeinen ero: kun eläinten organogeneesi esiintyy alkion vaiheissa ja päättyy, kun yksilö syntyy, kasveissa organogeneesi pysähtyy vain, kun kasvi kuolee.

Kasveja kasvaa kaikissa elämänvaiheissaan, koska alueet sijaitsevat kasvien tietyillä alueilla meristemeiksi. Nämä jatkuvan kasvun alueet tuottavat säännöllisesti haaroja, lehtiä, kukkia ja muita sivurakenteita.

Fytohormonien rooli

Laboratoriossa on saavutettu rakenteen nimeltä kallus. Se indusoidaan soveltamalla cocktaileja fitohormoneista (pääasiassa auksiinit ja sytokiniinit). Kallus on rakenne, joka ei ole erilaistunut ja totipotentiaalinen - eli se voi tuottaa minkä tahansa tyyppisiä elimiä, kuten eläimille tunnettuja kantasoluja.

Vaikka hormonit ovat avainelementti, ei hormonin kokonaiskonsentraatio ajaa organogeneesin prosessia, vaan sytokiniinien ja auksiinien välinen suhde.

viittaukset

  1. Gilbert, S. F. (2005). Biologia kehityksestä. Ed. Panamericana Medical.
  2. Gilbert, S. F., & Epel, D. (2009). Ekologinen kehitysbiologia: epigeneettisen, lääketieteen ja evoluutiotoiminnan integrointi.
  3. Hall, B. K. (2012). Evolutionaarinen kehitysbiologia. Springer Science & Business Media.
  4. Hickman, C. P., Roberts, L.S., & Larson, A. (2007). Zoologian integroidut periaatteet. McGraw-Hill
  5. Raghavan, V. (2012). Kukkakasvien kehitysbiologia. Springer Science & Business Media.
  6. Rodríguez, F. C. (2005). Eläintuotannon perusteet. Sevillan yliopisto.