Органогенеза животиња и биљака и њихове карактеристике

Тхе органогенеза, у развојној биологији, то је фаза промена где се три слоја која чине ембрион трансформишу у серију органа које налазимо у потпуно развијеним појединцима.

Привремено се позиционирајући у развоју ембриона, процес органогенезе почиње на крају гаструлације и наставља се до рођења организма. Сваки заметни слој ембриона разликује се у одређеним органима и системима.

Код сисара, ектодерми стварају спољне епителне структуре и нервне органе. Мезодерм до нотохорда, шупљина, органа циркулацијског система, мишића, дијела скелета и урогениталног система. Коначно, ендодерми стварају епител респираторног тракта, фаринкса, јетре, панкреаса, слузокоже бешике и глатких мишића..

Као што можемо закључити, то је фино регулисани процес у коме почетне ћелије пролазе специфичну диференцијацију где се експримирају специфични гени. Овај процес је праћен каскадама сигнализације ћелија, где се стимулуси који модулирају ћелијски идентитет састоје од спољашњих и унутрашњих молекула..

У биљкама, процес органогенезе настаје до смрти организма. Генерално, поврће производи органе током свог живота - као што су лишће, стабљике и цвијеће. Феномен је оркестриран биљним хормонима, њиховом концентрацијом и односом између њих.

Индек

• 1 Шта је органогенеза?
• 2 Органогенеза код животиња
  • 2.1 Ембрионални слојеви
  • 2.2 Како се формирају органи?
  • 2.3 Ецтодерм
  • 2.4 Ендодерм
  • 2.5 Месодерм
  • 2.6 Миграција ћелија током органогенезе
• 3 Органогенеза у биљкама
  • 3.1 Улога фитохормона
• 4 Референце

Шта је органогенеза?

Један од најнеобичнијих догађаја у биологији организама је брза трансформација мале оплођене ћелије у појединца који се састоји од вишеструких и сложених структура.

Ова ћелија почиње да се дели и достиже тачку где можемо разликовати слојеве клица. Формирање органа јавља се током процеса који се назива органогенеза и одвија се након сегментације и гаструлације (друге фазе развоја ембриона).

Свако примарно ткиво које је формирано током гаструлације разликује се у специфичним структурама током органогенезе. Код кичмењака овај процес је веома хомоген.

Органогенеза је корисна за одређивање старости ембриона, користећи идентификацију фазе развоја сваке структуре.

Органогенеза код животиња

Ембрионални слојеви

Током развоја организама настају ембрионски или клицни слојеви (не треба их мешати са клицама, то су овуле и сперма), структуре које ће довести до развоја органа. Група вишестаничних животиња има два клица - ендодерму и ектодерму - и називају се диплобластици.

Овој групи припадају морске анемоне и друге животиње. Друга група има три слоја, горе наведене, и трећу која се налазе између њих: мезодерм. Ова група је позната као триплобластична. Имајте на уму да не постоји биолошки термин који се односи на животиње са једним слојем клица.

Када се три слоја у ембриону установе, почиње процес органогенезе. Неки специфични органи и структуре су изведени из одређеног слоја, мада није чудно да се неки формирају из два слоја клица. У ствари, не постоје системи органа који долазе из једног слоја клица.

Важно је напоменути да судбина структуре и процеса диференцијације не одређује сам слој. Насупрот томе, одлучујући фактор је положај сваке ћелије у односу на друге.

Како се формира орган?

Као што смо поменули, органи су изведени из специфичних региона ембрионалних слојева који чине њихове ембрије. Формирање може настати формирањем набора, подјела и кондензације.

Слојеви могу почети да формирају наборе који касније изазивају структуре које подсјећају на цијев - касније ћемо видјети да овај процес доводи до настанка неуралне цијеви код краљежњака. Герминални слој се такође може поделити и довести до стварања везикула или продужења.

Затим ћемо описати основни план формирања органа почевши од три клице. Ови обрасци су описани за моделне организме код кичмењака. Друге животиње могу представљати значајне варијације процеса.

Ецтодерм

Већина епителних и нервних ткива долази из ектодерма и први су органи који се појављују.

Нотоцхорд је једна од пет дијагностичких особина акорди - и отуда и име групе. Испод овога се појављује задебљање ектодерма које ће довести до неуралне плоче. Рубови плоче се подижу, затим савијају и стварају издужену цијев и шупљу унутрашњост, названу шупља неурална дорзална цијев, или једноставно неурална цијев.

Већина органа и структура које чине нервни систем генеришу се из неуралне цеви. Предњи део се шири, формирајући мозак и кранијалне живце. Како развој напредује, формирају се кичмена и спинална моторна живца.

Структуре које одговарају периферном нервном систему су изведене из ћелија нервног гребена. Међутим, грб не само да ствара нервне органе, већ учествује иу формирању пигментних ћелија, хрскавице и костију које формирају лобању, ганглија аутономног нервног система, неких ендокриних жлезда, између осталих..

Ендодерм

Изведени органи

Код већине кичмењака канал за храњење се формира из примитивног црева, где се завршни део цеви отвара према споља и поравнава са ектодермом, док се остатак цеви поравнава са ендодермом. Из предњег дела црева настају плућа, јетра и панкреас.

Респираторни тракт

Један од деривата дигестивног тракта обухвата фарингеални дивертикулум, који се појављује на почетку ембрионалног развоја свих кичмењака. Код риба, шкргави лукови доводе до стварања шкрга и других потпорних структура које трају код одраслих и омогућавају екстракцију кисеоника у воденим тијелима..

У еволуцијској еволуцији, када су преци водоземаца почели да развијају живот ван воде, шкрге више нису потребне или корисне као респираторни органи ваздуха и функционално су замењене плућима..

Дакле, зашто ембриони копнених кичмењака имају лукове шкрга? Иако нису повезани са респираторним функцијама животиња, они су неопходни за стварање других структура, као што су чељусти, структуре унутрашњег уха, крајника, паратироидних жлезда и тимуса..

Месодерм

Мезодерм је трећи герминални слој и додатни слој који се појављује у триплобластичним животињама. То се односи на формирање скелетних мишића и других мишићних ткива, циркулацијског система и органа укључених у излучивање и репродукцију.

Већина мишићних структура потиче од мезодерма. Овај слој клица ствара један од првих функционалних органа ембриона: срце, које почиње да се туче у раној фази развоја.

На пример, један од најчешће коришћених модела за проучавање ембрионалног развоја је пилетина. У овом експерименталном моделу, срце почиње да туче другог дана инкубације - цео процес траје три недеље.

Месодерм такође доприноси развоју коже. Можемо мислити да је епидермис нека врста "химера" развоја, јер се у њеној формацији подразумева више од једног заметног слоја. Спољни слој долази из ектодерма и зовемо га епидермом, док се дермис формира из мезодерма.

Миграција ћелија током органогенезе

Истакнути феномен у биологији органогенезе је миграција ћелија коју неке ћелије пролазе до своје крајње дестинације. То јест, ћелије настају на месту у ембриону и могу да се крећу на велике удаљености.

Међу ћелијама које су способне за миграцију имамо ћелије прекурсора крви, ћелије лимфног система, пигментне ћелије и гамете. У ствари, већина ћелија које су повезане са коштаним пореклом лобање мигрирају вентрално из дорзалне регије главе..

Органогенеза у биљкама

Као и код животиња, органогенеза у биљкама се састоји од процеса формирања органа који чине биљке. Постоји кључна разлика у обе линије: док се органогенеза у животињама одвија у ембрионалним фазама и завршава када се појединац роди, у биљкама органогенеза престаје тек када биљка умре.

Биљке представљају раст током свих фаза свог живота, захваљујући регијама које се налазе у специфичним регионима биљке, названим меристемима. Ова подручја континуираног раста редовно производе гране, лишће, цвијеће и друге латералне структуре.

Улога фитохормона

У лабораторији је постигнуто формирање структуре назване калус. Он се индукује применом коктела фитохормона (углавном ауксина и цитокинина). Калус је структура која није диференцирана и тотипотенцијална - то јест, може произвести било који тип органа, као што су познате матичне ћелије у животиња.

Иако су хормони кључни елемент, укупна концентрација хормона не покреће процес органогенезе, већ однос између цитокинина и ауксина.

Референце

1. Гилберт, С.Ф. (2005). Биологија развоја. Ед Панамерицана Медицал.
2. Гилберт, С.Ф., & Епел, Д. (2009). Еколошка развојна биологија: интеграција епигенетике, медицине и еволуције.
3. Халл, Б.К. (2012). Еволуцијска развојна биологија. Спрингер Сциенце & Бусинесс Медиа.
4. Хицкман, Ц.П., Робертс, Л.С., & Ларсон, А. (2007). Интегрисани принципи зоологије. МцГрав-Хилл
5. Рагхаван, В. (2012). Развојна биологија цветних биљака. Спрингер Сциенце & Бусинесс Медиа.
6. Родригуез, Ф. Ц. (2005). Основе производње животиња. Универзитет у Севилли.