Органогенез животных и растений и их особенности

органогенез, в биологии развития это стадия изменений, когда три слоя, составляющие эмбрион, превращаются в ряд органов, которые мы находим у полностью развитых индивидуумов..

Позиционируя себя временно в развитии зародыша, процесс органогенеза начинается в конце гаструляции и продолжается до рождения организма. Каждый зародышевый слой зародыша отличается в определенных органах и системах.

У млекопитающих эктодерма вызывает появление внешних эпителиальных структур и нервных органов. Мезодерма к хорде, полостям, органам кровообращения, мышцам, части скелета и мочеполовой системы. Наконец, энтодерма производит эпителий дыхательных путей, глотки, печени, поджелудочной железы, слизистой оболочки мочевого пузыря и гладких мышц..

Как мы можем заключить, это тонко регулируемый процесс, когда исходные клетки подвергаются специфической дифференцировке, где экспрессируются определенные гены. Этот процесс сопровождается каскадами передачи сигналов клетки, где стимулы, которые модулируют клеточную идентичность, состоят как из внешней, так и из внутренней молекул.

У растений процесс органогенеза происходит до гибели организма. Обычно овощи производят органы на протяжении всей своей жизни, такие как листья, стебли и цветы. Это явление обусловлено растительными гормонами, их концентрацией и отношениями между ними..

индекс

• 1 Что такое органогенез?
• 2 Органогенез у животных
  • 2.1 Эмбриональные слои
  • 2.2 Как происходит формирование органов?
  • 2.3 Эктодерма
  • 2.4 Эндодерма
  • 2,5 мезодерма
  • 2.6 Миграция клеток в процессе органогенеза
• 3 Органогенез у растений
  • 3.1 Роль фитогормонов
• 4 Ссылки

Что такое органогенез?

Одним из самых необычных событий в биологии организмов является быстрое превращение маленькой оплодотворенной клетки в индивидуума, состоящего из множества и сложных структур..

Эта клетка начинает делиться и достигает точки, где мы можем различить зародышевые слои. Формирование органов происходит во время процесса, называемого органогенезом, и происходит после сегментации и гаструляции (другие стадии эмбрионального развития)..

Каждая первичная ткань, которая была сформирована во время гаструляции, отличается определенными структурами во время органогенеза. У позвоночных этот процесс очень однороден.

Органогенез полезен для определения возраста зародышей, используя идентификацию стадии развития каждой структуры.

Органогенез у животных

Эмбриональные слои

Во время развития организмов образуются эмбриональные или зародышевые слои (не путать с зародышевыми клетками, это яйцеклетки и сперматозоиды), структуры, которые будут давать начало органам. Группа многоклеточных животных имеет два зародышевых слоя - энтодерму и эктодерму - и называется диплобластика.

К этой группе относятся морские анемоны и другие животные. Другая группа имеет три слоя, упомянутых выше, и третий, расположенный между ними: мезодерму. Эта группа известна как триплобласт. Обратите внимание, что не существует биологического термина для обозначения животных с одним зародышевым слоем.

Как только три слоя в зародыше были созданы, начинается процесс органогенеза. Некоторые очень специфические органы и структуры происходят из определенного слоя, хотя не удивительно, что некоторые образуются из двух зародышевых слоев. На самом деле, нет систем органов, которые происходят из одного зародышевого слоя.

Важно отметить, что не слой определяет судьбу структуры, а сам процесс дифференциации. Напротив, определяющим фактором является положение каждой из клеток по отношению к другим.

Как происходит формирование органов?

Как мы уже упоминали, органы происходят из определенных областей эмбриональных слоев, из которых состоят их эмбрионы. Формирование может происходить путем образования складок, делений и уплотнений..

Слои могут начать образовывать складки, которые позже приводят к структурам, напоминающим трубку - позже мы увидим, что этот процесс приводит к образованию нервной трубки у позвоночных. Зародышевый слой также может быть разделен и вызвать везикулы или продолжения.

Далее мы опишем основной план формирования органов, начиная с трех зародышевых слоев. Эти закономерности были описаны для модельных организмов позвоночных. Другие животные могут представлять существенные изменения процесса.

эктодерма

Большинство эпителиальных и нервных тканей происходят из эктодермы и являются первыми органами, которые появляются.

Notochord - одна из пяти диагностических особенностей хордовых - и, следовательно, название группы. Ниже это появляется утолщение эктодермы, которая приведет к образованию нервной пластинки. Края пластины подвергаются возвышению, затем сгибаются и создают удлиненную трубку и полую внутреннюю часть, называемую полой нервной дорсальной трубкой или просто нервной трубкой.

Большинство органов и структур, составляющих нервную систему, генерируются из нервной трубки. Передняя область расширяется, образуя мозг и черепные нервы. По мере развития развиваются спинной мозг и двигательные нервы позвоночника..

Структуры, соответствующие периферической нервной системе, происходят из клеток нервного гребня. Тем не менее, гребень не только дает начало нервным органам, он также участвует в образовании пигментных клеток, хрящей и костей, которые образуют череп, ганглиев вегетативной нервной системы, некоторых эндокринных желез и других..

эндодермы

Производные органы

У большинства позвоночных питательный канал образован примитивным кишечником, где последний участок трубки открывается наружу и выравнивается с эктодермой, а остальная часть трубки совпадает с энтодермой. Из передней области кишечника возникают легкие, печень и поджелудочная железа.

Дыхательные пути

Одним из производных пищеварительного тракта является дивертикул глотки, который появляется в начале эмбрионального развития всех позвоночных. У рыб жаберные арки дают начало жабрам и другим поддерживающим структурам, которые сохраняются у взрослых и позволяют добывать кислород в водоемах..

В эволюционной эволюции, когда предки земноводных начинают развивать жизнь вне воды, жабры больше не нужны или не полезны в качестве воздушных органов дыхания и функционально замещаются легкими.

Итак, почему у эмбрионов наземных позвоночных есть жаберные дуги? Хотя они не связаны с дыхательными функциями животных, они необходимы для создания других структур, таких как челюсть, структуры внутреннего уха, миндалины, околощитовидные железы и тимус..

мезодерма

Мезодерма является третьим зародышевым слоем и дополнительным слоем, который появляется у триплобластных животных. Это связано с образованием скелетных мышц и других мышечных тканей, системы кровообращения и органов, участвующих в выведении и размножении.

Большинство мышечных структур происходят из мезодермы. Этот зародышевый слой порождает один из первых функциональных органов эмбриона: сердце, которое начинает биться на ранней стадии развития..

Например, одной из наиболее часто используемых моделей для изучения эмбрионального развития является курица. В этой экспериментальной модели сердце начинает биться на второй день инкубации - весь процесс длится три недели.

Мезодерма также способствует развитию кожи. Можно думать, что эпидермис является своего рода «химерой» развития, поскольку в его формировании подразумевается более одного зародышевого слоя. Внешний слой происходит от эктодермы, и мы называем это эпидермисом, в то время как дерма формируется из мезодермы..

Миграция клеток в процессе органогенеза

Важным явлением в биологии органогенеза является миграция клеток, которой подвергаются некоторые клетки, чтобы достичь своего конечного пункта назначения. То есть клетки происходят в месте зародыша и способны перемещаться на большие расстояния.

Среди клеток, которые способны мигрировать, есть клетки-предшественники крови, клетки лимфатической системы, пигментные клетки и гаметы. Фактически, большинство клеток, связанных с костным происхождением черепа, мигрируют вентрально из дорсальной области головы.

Органогенез у растений

Как и у животных, органогенез у растений состоит из процесса формирования органов, из которых состоят растения. Существует ключевое различие в обеих линиях: хотя органогенез у животных происходит на зародышевой стадии и заканчивается при рождении особи, у растений органогенез прекращается только после гибели растения.

Растения демонстрируют рост на всех этапах своей жизни благодаря регионам, расположенным в определенных областях растения, называемых меристемами. Эти области непрерывного роста регулярно производят ветви, листья, цветы и другие боковые структуры.

Роль фитогормонов

В лаборатории было достигнуто формирование структуры, называемой каллусом. Это вызвано применением коктейля из фитогормонов (в основном, ауксины и цитокинины). Каллус - это структура, которая не дифференцируется и является тотипотенциальной, то есть она может продуцировать орган любого типа, например, известные стволовые клетки у животных..

Хотя гормоны являются ключевым элементом, не общая концентрация гормона определяет процесс органогенеза, а взаимосвязь между цитокининами и ауксинами.

ссылки

1. Гилберт, С. Ф. (2005). Биология развития. Ed. Panamericana Medical.
2. Гилберт, С. Ф. и Эпель, Д. (2009). Экологическая биология развития: интеграция эпигенетики, медицины и эволюции.
3. Холл Б.К. (2012). Эволюционная биология развития. Springer Science & Business Media.
4. Hickman, C.P., Roberts, L.S., & Larson, A. (2007). Интегрированные принципы зоологии. McGraw-Hill
5. Рагхаван, В. (2012). Биология развития цветковых растений. Springer Science & Business Media.
6. Родригес, Ф. С. (2005). Основы животноводства. Севильский университет.