Organogeneza životinja i biljaka i njihove karakteristike



organogeneza, u razvojnoj biologiji, to je faza promjena u kojoj se tri sloja koja čine embrij pretvaraju u niz organa koje nalazimo u potpuno razvijenim pojedincima.

Privremeno se pozicionirajući u razvoju embrija proces organogeneze počinje na kraju gastrulacije i nastavlja se sve do rođenja organizma. Svaki zametni sloj embrija razlikuje se u određenim organima i sustavima.

Kod sisavaca ektoderm uzrokuje vanjske epitelne strukture i živčane organe. Mezoderm do notohorda, šupljina, organa cirkulacijskog sustava, mišića, dijela kostura i urogenitalnog sustava. Konačno, endoderm proizvodi epitel respiratornog trakta, ždrijela, jetre, gušterače, sluznice mjehura i glatkih mišića..

Kao što možemo zaključiti, to je fino reguliran proces u kojem početne stanice prolaze specifičnu diferencijaciju gdje se eksprimiraju specifični geni. Ovaj proces popraćen je kaskadama stanične signalizacije, gdje se podražaji koji moduliraju stanični identitet sastoje od vanjskih i unutarnjih molekula..

U biljkama se proces organogeneze događa sve do smrti organizma. Općenito, povrće proizvodi organe tijekom svog života - kao što su lišće, stabljike i cvijeće. Fenomen je orkestriran biljnim hormonima, njihova koncentracija i odnos među njima.

indeks

  • 1 Što je organogeneza?
  • 2 Organogeneza u životinja
    • 2.1 Embrionalni slojevi
    • 2.2 Kako se stvaraju organi?
    • 2.3 Ektoderm
    • 2.4 Endoderm
    • 2.5 Mesoderm
    • 2.6 Migracija stanica tijekom organogeneze
  • 3 Organogeneza u biljkama
    • 3.1 Uloga fitohormona
  • 4 Reference

Što je organogeneza?

Jedan od najnevjerojatnijih događaja u biologiji organizama je brza transformacija male gnojidbene stanice u pojedinca koji se sastoji od višestrukih i složenih struktura..

Ova stanica počinje se dijeliti i dostiže točku gdje možemo razlikovati slojeve klica. Nastajanje organa javlja se tijekom procesa koji se naziva organogeneza i odvija se nakon segmentacije i gastrulacije (druge faze razvoja embrija).

Svako primarno tkivo koje je nastalo tijekom gastrulacije razlikuje se u specifičnim strukturama tijekom organogeneze. Kod kralješnjaka je ovaj proces vrlo homogen.

Organogeneza je korisna za određivanje starosti embrija, koristeći identifikaciju stupnja razvoja svake strukture.

Organogeneza u životinja

Embrionalni slojevi

Tijekom razvoja organizama nastaju embrijski ili klicni slojevi (ne smije se miješati s klicama, to su ovule i spermija), strukture koje će dovesti do razvoja organa. Skupina višestaničnih životinja ima dva klicna sloja - endodermu i ektodermu - te se nazivaju diploblastici.

Ovoj skupini pripadaju morske anemone i druge životinje. Druga skupina ima tri sloja, gore navedene, i treći koji se nalaze između njih: mezoderm. Ova skupina je poznata kao triploblastična. Imajte na umu da ne postoji biološki termin koji se odnosi na životinje s jednim slojem klica.

Kada se tri sloja u embriju ustanove, počinje proces organogeneze. Neki specifični organi i strukture izvedeni su iz određenog sloja, iako nije čudno da neki oblik nastaju iz dva klica. Zapravo, ne postoje sustavi organa koji dolaze iz jednog klica.

Važno je napomenuti da sudbina strukture i procesa diferencijacije ne određuje sam sloj. Nasuprot tome, odlučujući faktor je položaj svake od stanica u odnosu na ostale.

Kako se stvaraju organi?

Kao što smo spomenuli, organi su izvedeni iz specifičnih područja embrionalnih slojeva koji čine njihove embrije. Nastajanje može nastati stvaranjem nabora, podjela i kondenzacije.

Slojevi mogu početi formirati nabore koji kasnije uzrokuju strukture koje podsjećaju na cijev - kasnije ćemo vidjeti da taj proces dovodi do neuralne cijevi u kralježnjaka. Germinalni sloj se također može podijeliti i dovesti do stvaranja vezikula ili produljenja.

U nastavku ćemo opisati osnovni plan formiranja organa od tri klica. Ovi uzorci su opisani za modelne organizme u kralježnjaka. Ostale životinje mogu predstavljati značajne varijacije procesa.

ektoderm

Većina epitelnih i živčanih tkiva dolazi iz ektoderma i prvi su organi koji se pojavljuju.

Notochord je jedna od pet dijagnostičkih značajki akordi - a time i naziv grupe. Ispod toga pojavljuje se zadebljanje ektoderma koje će dovesti do neuralne ploče. Rubovi ploče se podižu, zatim savijaju i stvaraju izduženu cijev i šuplju unutrašnjost, nazvanu šuplja neuralna dorzalna cijev ili jednostavno neuralna cijev.

Većina organa i struktura koje čine živčani sustav generiraju se iz neuralne cijevi. Prednji dio se širi, formirajući mozak i kranijalne živce. Kako razvoj napreduje, formiraju se spinalni i spinalni motorni živci.

Strukture koje odgovaraju perifernom živčanom sustavu izvedene su iz stanica neuralnog grebena. Međutim, grb ne samo da uzrokuje živčane organe, nego sudjeluje iu formiranju pigmentnih stanica, hrskavice i kostiju koje tvore lubanju, ganglija autonomnog živčanog sustava, nekih endokrinih žlijezda, među ostalima..

endoderm

Izvedeni organi

U većini kralježnjaka kanal za hranjenje se formira iz primitivnog crijeva, gdje se završna regija cijevi otvara prema van i poravnava s ektodermom, dok se ostatak cijevi poravnava s endodermom. Iz prednjeg dijela crijeva nastaju pluća, jetra i gušterača.

Respiratorni trakt

Jedan od derivata probavnog trakta uključuje i divertikum ždrijela, koji se pojavljuje na početku embrionalnog razvoja svih kralježnjaka. U riba, škrga lukovi dovesti do škrga i drugih potpornih struktura koje ustraju u odraslih i dopustiti ekstrakcija kisika u vodenim tijelima \ t.

U evolucijskoj evoluciji, kada su preci vodozemaca počeli razvijati život izvan vode, škrge više nisu potrebne ili korisne kao respiratorni organi zraka i funkcionalno su zamijenjene plućima..

Dakle, zašto zameci kopnenih kralježnjaka imaju lukove škrga? Iako nisu povezani s respiratornim funkcijama životinja, oni su nužni za stvaranje drugih struktura, poput čeljusti, struktura unutarnjeg uha, tonzila, paratiroidnih žlijezda i timusa..

mesoderm

Mezoderm je treći zametni sloj i dodatni sloj koji se pojavljuje u triploblastičnim životinjama. To se odnosi na formiranje skeletnih mišića i drugih mišićnih tkiva, cirkulacijskog sustava i organa uključenih u izlučivanje i reprodukciju.

Većina mišićnih struktura potječe od mezoderma. Ovaj sloj klica uzrokuje jedan od prvih funkcionalnih organa embrija: srce, koje počinje udarati u ranoj fazi razvoja.

Na primjer, jedan od najčešće korištenih modela za proučavanje embrionalnog razvoja je piletina. U ovom eksperimentalnom modelu, srce počinje udarati drugog dana inkubacije - cijeli proces traje tri tjedna.

Mesoderm također doprinosi razvoju kože. Možemo misliti da je epidermis neka vrsta "himera" razvoja, jer se u njezinu formaciju podrazumijeva više od jednog zametnog sloja. Vanjski sloj dolazi iz ektoderma, a mi ga zovemo epidermis, dok se dermis formira iz mezoderma..

Migracija stanica tijekom organogeneze

Istaknuti fenomen u biologiji organogeneze je stanična migracija koju neke stanice prolaze do krajnjeg odredišta. To jest, stanice nastaju na mjestu u embriju i mogu se kretati na velike udaljenosti.

Među stanicama koje mogu migrirati imamo stanice prekursora krvi, stanice limfnog sustava, pigmentne stanice i gamete. Zapravo, većina stanica koje su povezane s koštanim porijeklom lubanje migriraju ventralno iz dorzalne regije glave..

Organogeneza u biljkama

Kao i kod životinja, organogeneza u biljkama sastoji se od procesa formiranja organa koji tvore biljke. Postoji ključna razlika u oba roda: dok se organogeneza u životinjama odvija u embrionalnim stadijima i završava kada se osoba rodi, u biljkama organogeneza prestaje tek kada biljka umre.

Biljke predstavljaju rast tijekom svih faza života, zahvaljujući regijama smještenim u određenim područjima biljke koja se naziva meristemima. Ta područja kontinuiranog rasta redovito proizvode grane, lišće, cvijeće i druge lateralne strukture.

Uloga fitohormona

U laboratoriju je postignuto stvaranje strukture zvane kalus. On se inducira primjenom koktela fitohormona (uglavnom auksina i citokinina). Kalus je struktura koja nije diferencirana i totipotencijalna - to jest, može proizvesti bilo koju vrstu organa, kao što su poznate matične stanice u životinja.

Iako su hormoni ključni element, ukupna koncentracija hormona ne pokreće proces organogeneze, već odnos između citokinina i auksina.

reference

  1. Gilbert, S.F. (2005). Biologija razvoja. Ed Panamericana Medical.
  2. Gilbert, S.F. i Epel, D. (2009). Ekološka razvojna biologija: integriranje epigenetike, medicine i evolucije.
  3. Hall, B.K. (2012). Evolucijska razvojna biologija. Springer znanost i poslovni mediji.
  4. Hickman, C.P., Roberts, L.S. & Larson, A. (2007). Integrirani principi zoologije. McGraw-Hill
  5. Raghavan, V. (2012). Razvojna biologija cvjetnica. Springer znanost i poslovni mediji.
  6. Rodríguez, F. C. (2005). Osnove životinjske proizvodnje. Sveučilište u Sevilli.