organogeneza, În biologia dezvoltării, este o etapă a schimbărilor în care cele trei straturi care alcătuiesc embrionul sunt transformate în seria de organe pe care le găsim la indivizii pe deplin dezvoltați..
Plasându-ne temporar în dezvoltarea embrionului, procesul de organogeneză începe la sfârșitul gastrulării și continuă până la nașterea organismului. Fiecare strat germinal al embrionului este diferențiat în organe și sisteme specifice.
La mamifere, ectodermul dă naștere la structuri epiteliale externe și organe nervoase. Mezodermul către notocord, cavități, organe ale sistemului circulator, muscular, parte a scheletului și a sistemului urogenital. În cele din urmă, endodermul produce epiteliul căilor respiratorii, faringele, ficatul, pancreasul, mucoasa vezicii urinare și mușchiul neted..
După cum putem deduce, este un proces reglat fin în care celulele inițiale suferă o diferențiere specifică în care sunt exprimate gene specifice. Acest proces este însoțit de cascade de semnalizare celulară, în care stimulii care modulează identitatea celulară constau atât din molecule externe, cât și din molecule interne..
La plante, procesul de organogeneză are loc până la moartea organismului. Legumele produc în general organe pe tot parcursul vieții - cum ar fi frunze, tulpini și flori. Fenomenul este orchestrat de hormonii vegetali, de concentrarea lor și de relația dintre aceștia.
Indice articol
Unul dintre cele mai extraordinare evenimente din biologia organismelor este transformarea rapidă a unei celule mici fertilizate într-un individ care este alcătuit din structuri multiple și complexe..
Această celulă începe să se împartă și vine un moment în care putem distinge straturile germinale. Formarea organelor are loc în timpul unui proces numit organogeneză și are loc după segmentare și gastrulare (alte etape ale dezvoltării embrionare).
Fiecare țesut primar care s-a format în timpul gastrulației se diferențiază în structuri specifice în timpul organogenezei. La vertebrate acest proces este foarte omogen.
Organogeneza este utilă pentru a determina vârsta embrionilor, utilizând identificarea etapei de dezvoltare a fiecărei structuri.
În timpul dezvoltării organismelor, sunt generate straturile embrionare sau germinale (nu trebuie confundate cu celulele germinale, acestea sunt ovulele și sperma), structuri care vor da naștere organelor. Un grup de animale multicelulare are două straturi germinale - endoderm și ectoderm - și sunt numite diploblastice.
Anemonele marine și alte animale aparțin acestui grup. Un alt grup are trei straturi, cele menționate mai sus, și un al treilea care este situat între ele: mezodermul. Acest grup este cunoscut sub numele de triploblastic. Rețineți că nu există un termen biologic care să se refere la animalele cu un singur strat de germeni.
Odată ce toate cele trei straturi au fost stabilite în embrion, începe procesul de organogeneză. Unele organe și structuri foarte specifice sunt derivate dintr-un strat specific, deși nu este de mirare că unele sunt formate pornind de la două straturi germinale. De fapt, nu există sisteme de organe care provin dintr-un singur strat de germeni..
Este important să rețineți că nu stratul este cel care decide de la sine soarta structurii și procesul de diferențiere. În schimb, factorul determinant este poziția fiecărei celule față de celelalte..
După cum am menționat, organele sunt derivate din regiuni specifice ale straturilor embrionare care alcătuiesc embrionii dvs. Formarea poate avea loc prin formarea de pliuri, diviziuni și condensări.
Straturile pot începe să formeze pliuri care ulterior dau naștere unor structuri care seamănă cu un tub - mai târziu vom vedea că acest proces dă naștere tubului neural la vertebrate. Stratul de germeni se poate diviza și poate da naștere veziculelor sau extensiilor..
În continuare vom descrie planul de bază al formării organelor pornind de la cele trei straturi germinale. Aceste tipare au fost descrise pentru organismele model la vertebrate. Alte animale pot prezenta variații substanțiale în proces.
Majoritatea țesuturilor epiteliale și nervoase provin din ectoderm și sunt primele organe care apar.
Notocordul este una dintre cele cinci caracteristici de diagnostic ale acordurilor - și de aici provine numele grupului. Sub aceasta există o îngroșare a ectodermului care va da naștere plăcii neuronale. Marginile plăcii sunt ridicate, apoi îndoite, creând un tub interior alungit, gol, numit tub dorsal neural gol, sau pur și simplu tub neural..
Tubul neural generează majoritatea organelor și structurilor care alcătuiesc sistemul nervos. Regiunea anterioară se lărgește, formând creierul și nervii cranieni. Pe măsură ce evoluează, se formează măduva spinării și nervii motori spinali.
Structurile corespunzătoare sistemului nervos periferic sunt derivate din celulele creastei neuronale. Cu toate acestea, creasta nu numai că dă naștere organelor nervoase, ci participă și la formarea celulelor pigmentare, a cartilajului și a osului care alcătuiesc craniul, ganglionii sistemului nervos autonom, unele glande endocrine, printre altele..
La majoritatea vertebratelor, canalul de hrănire este format dintr-un intestin primitiv, unde regiunea finală a tubului se deschide spre exterior și se aliniază cu ectodermul, în timp ce restul tubului se aliniază cu endodermul. Din regiunea anterioară a intestinului iau naștere plămânii, ficatul și pancreasul.
Unul dintre derivații tractului digestiv cuprinde diverticulul faringian, care apare la începutul dezvoltării embrionare a tuturor vertebratelor. La pești, arcurile branhiale dau naștere branhiilor și a altor structuri de susținere care persistă la adulți și permit extragerea oxigenului din corpurile de apă..
În evoluția evoluției, când strămoșii amfibienilor încep să dezvolte o viață în afara apei, branhiile nu mai sunt necesare sau utile ca organe respiratorii aeriene și sunt înlocuite funcțional de plămâni.
Deci, de ce posedă embrionii de vertebrate terestre arcuri branhiale? Deși nu sunt legate de funcțiile respiratorii ale animalelor, acestea sunt necesare pentru generarea altor structuri, cum ar fi maxilarul, structurile urechii interne, amigdalele, glandele paratiroide și timusul.
Mezodermul este al treilea strat de germeni și stratul suplimentar care apare la animalele triploblastice. Este legat de formarea mușchilor scheletici și a altor țesuturi musculare, a sistemului circulator și a organelor implicate în excreție și reproducere..
Majoritatea structurilor musculare sunt derivate din mezoderm. Acest strat de germeni dă naștere unuia dintre primele organe funcționale ale embrionului: inima, care începe să bată într-un stadiu incipient de dezvoltare..
De exemplu, unul dintre cele mai utilizate modele pentru studiul dezvoltării embrionare este puiul. În acest model experimental, inima începe să bată în a doua zi de incubație - întregul proces durează trei săptămâni..
Mezodermul contribuie, de asemenea, la dezvoltarea pielii. Ne putem gândi că epiderma este un fel de „himeră” de dezvoltare, întrucât mai mult de un strat de germeni este implicat în formarea sa. Stratul exterior provine din ectoderm și îl numim epiderm, în timp ce dermul se formează din mezoderm.
Un fenomen proeminent în biologia organogenezei este migrația celulară pe care o suferă unele celule pentru a ajunge la destinația finală. Adică, celulele își au originea într-un singur loc al embrionului și sunt capabile să se deplaseze pe distanțe mari..
Printre celulele care sunt capabile să migreze avem celule precursoare ale sângelui, celule ale sistemului limfatic, celule pigmentare și gameți. De fapt, majoritatea celulelor care au legătură cu originea osoasă a craniului migrează ventral din regiunea dorsală a capului..
La fel ca la animale, organogeneza la plante constă în procesul de formare a organelor care alcătuiesc plantele. Există o diferență esențială în ambele linii: în timp ce organogeneza la animale are loc în stadiile embrionare și se termină la nașterea individului, în plante organogeneza se oprește numai când planta moare.
Plantele prezintă creștere în toate etapele vieții lor, datorită regiunilor situate în regiuni specifice ale plantei numite meristeme. Aceste zone de creștere continuă produc în mod regulat ramuri, frunze, flori și alte structuri laterale..
În laborator s-a realizat formarea unei structuri numite calus. Este indus prin aplicarea unui cocktail de fitohormoni (în principal auxine și citokinine). Calusul este o structură care nu este diferențiată și este totipotențială - adică poate produce orice tip de organ, cum ar fi celulele stem bine cunoscute la animale.
Deși hormonii sunt un element cheie, nu concentrația totală a hormonului dirijează procesul de organogeneză, ci relația dintre citokinine și auxine.
Nimeni nu a comentat acest articol încă.