Organogenes av djur och växter och deras egenskaper



den organogenes, i utvecklingsbiologi är det ett stadium av förändringar där de tre skikten som utgör embryot omvandlas till den serie organ som vi finner i fullt utvecklade individer.

När vi placerar oss tillfälligt i embryonets utveckling, börjar organogenesprocessen i slutet av gastruleringen och fortsätter tills organismens födelse. Varje bakterieskikt av embryot skiljer sig i specifika organ och system.

I däggdjur ger ectodermen upphov till yttre epitelstrukturer och nervorgan. Mesoderm till notochord, hålrum, cirkulationssystemets organ, muskel, del av skelett och urogenitalt system. Slutligen producerar endodermen epitel i luftvägarna, svalget, levern, bukspottkörteln, blåsans lining och glattmuskel.

Som vi kan framgå är det en finreglerad process där de ursprungliga cellerna genomgår en specifik differentiering där specifika gener uttrycks. Denna process åtföljs av kaskader av cellsignalering, där stimuli som modulerar cellulär identitet består av både externa och inre molekyler.

I växter sker processen med organogenes tills organismens död. Generellt producerar grönsaker hela livet - som blad, stjälkar och blommor. Fenomenet orkestreras av växthormoner, koncentrationen av dessa och förhållandet mellan dem.

index

  • 1 Vad är organogenes?
  • 2 Organogenes hos djur
    • 2.1 Embryonlager
    • 2.2 Hur bildar organen?
    • 2.3 Ectoderm
    • 2.4 Endoderm
    • 2,5 mesoderm
    • 2.6 Migration av celler under organogenes
  • 3 Organogenes i växter
    • 3.1 Fytohormonernas roll
  • 4 referenser

Vad är organogenes?

En av de mest extraordinära händelserna i organismernas biologi är den snabba omvandlingen av en liten befruktad cell till en individ som består av flera och komplexa strukturer.

Denna cell börjar splittras och når en punkt där vi kan skilja bakterielagen. Organbildning uppstår under en process som kallas organogenes och sker efter segmentering och gastrering (andra stadier av embryonisk utveckling).

Varje primärvävnad som har bildats under gastrulation skiljer sig i specifika strukturer under organogenes. Hos ryggradsdjur är denna process mycket homogen.

Organogenes är användbar för att bestämma åldern hos embryon, med identifiering av utvecklingsstadiet för varje struktur.

Organogenes hos djur

Embryoniska skikt

Under utvecklingen av organismer genereras embryonala eller bakteriella skikt (inte förväxlas med bakterieceller, det här är ägglossarna och spermierna), strukturer som kommer att ge upphov till organen. En grupp av multicellulära djur har två kiemlager - endoderm och ectoderm - och kallas diploblastika.

Till denna grupp hör havet anemoner och andra djur. En annan grupp har tre lager, de som nämns ovan, och en tredje som ligger mellan dem: mesodermen. Denna grupp är känd som triploblastisk. Observera att det inte finns någon biologisk term som hänvisar till djur med ett enda bakterielager.

När de tre lagren i embryot har upprättats börjar processen med organogenes. Några mycket specifika organ och strukturer är härledda från ett visst skikt, även om det inte är konstigt att någon bildas av två kiemlager. Faktum är att det inte finns några organsystem som kommer från ett enda bakterielager.

Det är viktigt att notera att det inte är det lager som bestämmer strukturens öde och processen för differentiering av sig själv. Däremot är den bestämande faktorn positionen för var och en av cellerna i förhållande till de andra.

Hur bildar organen?

Som vi nämnde härrör organen från specifika regioner i de embryonala skikten som utgör deras embryon. Bildningen kan uppstå genom bildning av veck, uppdelningar och kondensationer.

Skikten kan börja bilda veck som senare ger upphov till strukturer som påminner om ett rör - senare kommer vi att se att denna process ger upphov till neuralröret hos ryggradsdjur. Spiralskiktet kan också delas upp och ge upphov till blåsor eller förlängningar.

Nästa kommer vi att beskriva den grundläggande planen för organbildning med början från de tre kiemlagren. Dessa mönster har beskrivits för modellorganismer hos ryggradsdjur. Andra djur kan ge väsentliga variationer av processen.

ektoderm

De flesta epitiala och nervösa vävnaderna kommer från ectoderm och är de första organen som ska dyka upp.

Notochordet är en av de fem diagnostiska egenskaperna hos ackordat - och därmed namnet på gruppen. Nedan här framgår en förtjockning av ectoderm som kommer att ge upphov till neuralplattan. Kanterna på plattan genomgår en höjd och böjer sedan och skapar ett långsträckt rör och ihåligt inre, kallat ihåligt neuralt dorsalt rör, eller helt enkelt neuralt rör.

De flesta organen och strukturerna som utgör nervsystemet bildas från nervröret. Den främre regionen breddar, som bildar hjärnan och kranialnerven. När utvecklingen utvecklas bildas ryggmärgen och ryggmotorens nerver.

De strukturer som motsvarar det perifera nervsystemet är härledda från cellerna i den neurala kammaren. Krammet ger inte bara upphov till nervorganen, det deltar också i bildandet av pigmentceller, brosk och ben som bildar skallen, det självstyrande nervsystemet, några endokrina körtlar, bland annat..

endoderm

Avledda organ

I de flesta ryggradsdjur bildas matningskanalen från en primitiv tarm, där den slutliga delen av röret öppnar utåt och inriktar sig mot ektodermen medan resten av röret är inriktad mot endodermen. Ur tarmens främre del uppstår lungor, lever och bukspottkörtel.

Andningsorganen

Ett av derivaten i matsmältningsorganet innefattar farynge-divertikulum, som uppträder vid början av embryonal utveckling av alla ryggradsdjur. I fisk ger gillbågar upphov till kullar och andra stödstrukturer som kvarstår hos vuxna och tillåter extraktion av syre i vattenkroppar.

I evolutionär utveckling, när förfäderna av amfibier börjar utveckla ett liv utanför vatten är gallen inte längre nödvändiga eller användbara som luftvägarna och är funktionellt ersatta av lungorna.

Så, varför har terrestriska ryggradsembryon gillbågar? Även om de inte är relaterade till djurens andningsfunktioner, är de nödvändiga för att generera andra strukturer, såsom käken, inre örons strukturer, tonsiller, paratyroidkörtlar och tymus..

mesoderm

Mesodermen är det tredje germinella skiktet och det ytterligare skiktet som uppträder i de triploblastiska djuren. Det är relaterat till bildandet av skelettmuskulaturen och andra muskelvävnader, cirkulationssystemet och de organ som är involverade i utsöndring och reproduktion.

De flesta muskulära strukturer härrör från mesodermen. Detta bakterie skikt ger upphov till ett av de första funktionella organen i embryot: hjärtat, som börjar slå på ett tidigt utvecklingsstadium.

Till exempel är en av de mest använda modellerna för studier av embryonal utveckling kyckling. I denna experimentmodell börjar hjärtat slå på andra inkubationsdagen - hela processen varar i tre veckor.

Mesoderm bidrar också till utvecklingen av huden. Vi kan tro att epidermis är en slags "chimera" av utvecklingen, eftersom den i sin bildning innebär att det är mer än ett groddlager. Det yttre skiktet kommer från ectoderm och vi kallar det epidermis, medan dermis bildas från mesodermen.

Migrering av celler under organogenes

Ett framträdande fenomen i organologens biologi är den cellmigration som vissa celler genomgår för att nå deras slutliga destination. Det vill säga, cellerna kommer på en plats i embryot och kan flytta långa avstånd.

Bland de celler som kan migrera har vi blodprekursorceller, lymfsystemceller, pigmentceller och gameter. I själva verket migrerar de flesta celler som är relaterade till benets ursprung från ventralt från huvudets dorsala region.

Organogenes i växter

Liksom hos djur består organogenes i växter av processen att bilda de organ som utgör växter. Det finns en nyckelfaktor i båda linjerna: medan organogenes hos djur uppstår i embryoniska steg och slutar när individen är född, stoppar organogenesen bara när växten dör.

Växten presenterar tillväxt under alla stadier av sitt liv, tack vare regioner som ligger i specifika regioner i växten kallad meristemer. Dessa områden med kontinuerlig tillväxt producerar regelbundet grenar, löv, blommor och andra laterala strukturer.

Fytohormonernas roll

I laboratoriet har bildandet av en struktur kallad callus uppnåtts. Det induceras genom att man applicerar en cocktail av fytohormoner (främst auxiner och cytokininer). Callus är en struktur som inte är differentierad och är totipotential - det kan producera någon typ av organ, såsom de kända stamcellerna hos djur.

Även om hormoner är ett nyckelelement, är det inte den totala koncentrationen av hormonet som driver processen med organogenes men förhållandet mellan cytokininer och auxiner.

referenser

  1. Gilbert, S. F. (2005). Utvecklingsbiologi. Ed. Panamericana Medical.
  2. Gilbert, S. F., & Epel, D. (2009). Ekologisk utvecklingsbiologi: integrering av epigenetik, medicin och evolution.
  3. Hall, B. K. (2012). Evolutionär utvecklingsbiologi. Springer Science & Business Media.
  4. Hickman, C. P., Roberts, L. S., & Larson, A. (2007). Integrerade zoologiska principer. McGraw-Hill
  5. Raghavan, V. (2012). Utvecklingsbiologi av blommande växter. Springer Science & Business Media.
  6. Rodríguez, F.C. (2005). Baser av djurproduktion. University of Seville.