Organogenese av dyr og planter og deres egenskaper



den organogeneseperioden, I utviklingsbiologi er det et stadium av endringer der de tre lagene som utgjør embryoet, blir forvandlet til organer som vi finner i fullt utviklede individer.

Ved å posisjonere oss midlertidig i utviklingen av embryoet, begynner organogeneseprosessen på slutten av gastrulasjonen og fortsetter til organismenes fødsel. Hvert kimlag av embryoet er forskjellig i bestemte organer og systemer.

I pattedyr gir ektodermen anledning til ytre epitelstrukturer og nervøse organer. Mesoderm til notokord, hulrom, organer i sirkulasjonssystemet, muskel, del av skjelettet og urogenitalt system. Endoder produserer endoderm epitel av luftveiene, svelget, leveren, bukspyttkjertelen, blærens forside og glatt muskel.

Som vi kan konkludere, er det en fin regulert prosess der de første cellene gjennomgår en spesifikk differensiering der spesifikke gener uttrykkes. Denne prosessen er ledsaget av cascader av celle signaler, hvor stimuliene som modulerer cellidentitet består av både eksterne og indre molekyler.

I planter skjer organogeneseprosessen til organismenes død. Vanligvis produserer grønnsaker organer gjennom hele livet - som blader, stilker og blomster. Fenomenet er orkestrert av plantehormoner, konsentrasjonen av disse og forholdet mellom dem.

index

  • 1 Hva er organogenese?
  • 2 Organogenese hos dyr
    • 2.1 Embryoniske lag
    • 2.2 Hvordan virker dannelsen av organer?
    • 2.3 Ektoderm
    • 2.4 Endoderm
    • 2,5 mesoderm
    • 2.6 Migrasjon av celler under organogenese
  • 3 Organogenese i planter
    • 3.1 Rolle av fytohormoner
  • 4 referanser

Hva er organogenese?

En av de mest ekstraordinære hendelsene i organismens biologi er den raske transformasjonen av en liten befruktet celle til et individ som består av flere og komplekse strukturer.

Denne cellen begynner å dele seg og når et punkt der vi kan skille mellom bakterielagene. Dannelsen av organer oppstår under en prosess som kalles organogenese og finner sted etter segmentering og gastrering (andre stadier av embryonisk utvikling).

Hvert primært vev som er dannet under gastrulasjon, varierer i spesifikke strukturer under organogenese. Hos vertebrater er denne prosessen meget homogen.

Organogenese er nyttig for å bestemme alder av embryoer, ved å identifisere utviklingsstadiet av hver struktur.

Organogenese hos dyr

Embryoniske lag

Under utviklingen av organismer genereres embryonale eller kimenlag (ikke forveksles med bakterieceller, det er ovler og sæd), strukturer som vil gi opphav til organene. En gruppe av multicellulære dyr har to kimenlag - endoderm og ectoderm - og kalles diploblastikum.

Til denne gruppen tilhører havet anemoner og andre dyr. En annen gruppe har tre lag, de som er nevnt ovenfor, og en tredje som ligger mellom dem: mesodermen. Denne gruppen er kjent som triploblastisk. Legg merke til at det ikke er noen biologisk term som refererer til dyr med et enkelt kimenlag.

Når de tre lagene i embryoen er blitt etablert, begynner prosessen med organogenese. Noen svært spesifikke organer og strukturer er avledet fra et bestemt lag, selv om det ikke er rart at noen former seg fra to kimlag. Faktisk finnes det ingen organsystemer som kommer fra et enkelt kimenlag.

Det er viktig å merke seg at det ikke er laget som bestemmer strukturen og selve differensieringsprosessen. I kontrast er den avgjørende faktor plasseringen av hver av cellene i forhold til de andre.

Hvordan danner organer?

Som nevnt, er organene avledet fra bestemte områder av de embryoniske lagene som utgjør deres embryoer. Dannelsen kan oppstå ved dannelse av bretter, divisjoner og kondensasjoner.

Lagene kan begynne å danne bretter som senere gir opphav til strukturer som minner om et rør - senere vil vi se at denne prosessen gir opphav til nevrale røret hos vertebrater. Det germinelle laget kan også deles og gi opphav til vesikler eller forlengelser.

Neste vil vi beskrive grunnplanen for organdannelse ut fra de tre bakterie lagene. Disse mønstrene er beskrevet for modellorganismer hos vertebrater. Andre dyr kan frembringe betydelige variasjoner i prosessen.

ektoderm

De fleste epitheliale og nervøse vev kommer fra ektodermen og er de første organene som skal vises.

Notokordet er en av de fem diagnostiske egenskapene til akkordater - og dermed navnet på gruppen. Under dette vises en fortykkelse av ektodermen som vil gi opphav til nevrale platen. Kantene på platen gjennomgår en høyde, deretter bøy og skape et avlangt rør og hul interiør, kalt hult nevral dorsalrør, eller bare nevrale rør.

De fleste organer og strukturer som utgjør nervesystemet, genereres fra nevrale røret. Den fremre regionen utvider, danner hjernen og kranialnervene. Etter hvert som utviklingen utvikles, blir ryggmargen og ryggmotorens nerver dannet.

Strukturene som svarer til det perifere nervesystemet, er avledet fra celler i nevralkroppen. Krysset gir imidlertid ikke bare opphav til nerveorganene, det deltar også i dannelsen av pigmentceller, brusk og bein som danner skallen, ganglia i det autonome nervesystemet, blant annet noen endokrine kjertler..

endoderm

Avlede organer

I de fleste vertebrater dannes fôringskanalen fra en primitiv tarm, hvor den endelige delen av røret åpner utvendig og justerer seg med ektodermen, mens resten av røret er justert med endodermen. Fra den fremre delen av tarmen oppstår lungene, leveren og bukspyttkjertelen.

Luftveiene

Et av derivatene i fordøyelseskanalen inkluderer pharyngeal diverticulum, som vises i begynnelsen av embryonisk utvikling av alle vertebrater. I fisk gir gisselbuer opphav til gjær og andre støttestrukturer som vedvarer hos voksne og tillater oksygenutvinning i vannkropper.

I evolusjonsevolusjonen, når forfedrene til amfibier begynner å utvikle et liv utenfor vann, er gyllene ikke lenger nødvendige eller nyttige som luftveisorganer og er funksjonelt erstattet av lungene.

Så hvorfor har terrestriske vertebrateembryoer gyllebuer? Selv om de ikke er relatert til respiratoriske funksjoner hos dyr, er de nødvendige for generering av andre strukturer, slik som kjeve, strukturer av indre øre, mandler, paratyroidkjertler og tymus..

mesoderm

Mesoderm er det tredje germinallaget og det ekstra laget som vises i triploblastiske dyr. Det er relatert til dannelsen av skjelettmuskulatur og andre muskelvev, sirkulasjonssystemet, og organene som er involvert i utskillelse og reproduksjon.

De fleste muskulære strukturer kommer fra mesodermen. Dette kimlaget gir opphav til et av de første funksjonelle organene i embryoet: hjertet, som begynner å slå på et tidlig stadium av utviklingen.

For eksempel er en av de mest brukte modellene for studiet av embryonisk utvikling kylling. I denne eksperimentelle modellen begynner hjertet å slå på den andre dagen av inkubasjon - hele prosessen varer tre uker.

Mesoderm bidrar også til utviklingen av huden. Vi kan tro at epidermis er en slags "chimera" av utviklingen, siden den i formasjonen er underforstått mer enn ett kimen. Det ytre laget kommer fra ektodermen og vi kaller det epidermis, mens dermis er dannet fra mesodermen.

Migrasjon av celler under organogenese

Et fremtredende fenomen i organogenesbiologien er cellemigrasjonen som noen celler gjennomgår for å nå deres endelige destinasjon. Det vil si at cellene kommer fra et sted i embryoet og er i stand til å flytte lange avstander.

Blant cellene som er i stand til å migrere, har vi blodprekursorceller, lymfesystemcellene, pigmentcellene og gametene. Faktisk migrerer de fleste cellene som er relatert til beinets opprinnelse, ventralt fra den dorsale delen av hodet.

Organogenese i planter

Som hos dyr består organogenese i planter av prosessen med å danne organene som gjør opp planter. Det er en nøkkelforskjell i begge linjene: mens organogenese hos dyr forekommer i embryonale stadier og slutter når individet er født, stopper organogenesen bare i planter når planten dør.

Planterne presenterer vekst i alle stadier av deres liv, takket være regioner som ligger i bestemte områder av anlegget kalt meristemer. Disse områdene av kontinuerlig vekst produserer jevnlig grener, blader, blomster og andre laterale strukturer.

Rolle av fytohormoner

I laboratoriet har dannelsen av en struktur kalles callus blitt oppnådd. Det er indusert ved å bruke en cocktail av fytohormoner (hovedsakelig auxins og cytokininer). Callus er en struktur som ikke er differensiert og er totipotensial - det vil si at den kan produsere en hvilken som helst type organ, som de kjente stamceller hos dyr.

Selv om hormoner er et nøkkelelement, er det ikke den totale konsentrasjonen av hormonet som driver organogeneseprosessen, men forholdet mellom cytokininer og auxiner.

referanser

  1. Gilbert, S. F. (2005). Utviklingsbiologi. Ed. Panamericana Medical.
  2. Gilbert, S. F., & Epel, D. (2009). Økologisk utviklingsbiologi: integrering av epigenetikk, medisin og evolusjon.
  3. Hall, B. K. (2012). Evolusjonær utviklingsbiologi. Springer Science & Business Media.
  4. Hickman, C. P., Roberts, L. S., & Larson, A. (2007). Integrerte prinsipper for zoologi. McGraw-Hill
  5. Raghavan, V. (2012). Utviklingsbiologi av blomstrende planter. Springer Science & Business Media.
  6. Rodríguez, F.C. (2005). Baser av dyreproduksjon. Universitetet i Sevilla.