ORGANOGENESE AF DYR OG PLANTER OG DERES EGENSKABER - BIOLOGI - 2025

Den organogenesen i biologi udvikling, er en brydningstid, hvor de tre lag, der udgør foster bliver antallet af organer, der findes i fuldt udviklede individer.

Når vi midlertidigt placerer os i udviklingen af ​​embryoet, begynder organogenese-processen ved afslutningen af ​​gastrulation og fortsætter indtil fødslen af ​​organismen. Hvert kimlag af embryoet er opdelt i specifikke organer og systemer.

Kilde: Anatomist90

Hos pattedyr giver ektoderm ophav til eksterne epitelstrukturer og nervesorganer. Mesoderm til notokorden, hulrum, cirkulationsorganer, muskelsystem, del af skelettet og urogenitalt system. Endelig producerer endodermen epitel i luftvejene, svelget, leveren, bugspytkirtlen, slimhinden i blæren og glat muskel.

Som vi kan udlede, er det en fint reguleret proces, hvor de indledende celler gennemgår en specifik differentiering, hvor specifikke gener udtrykkes. Denne proces ledsages af celle-signaleringskaskader, hvor stimuli, der modulerer celleidentitet, består af både eksterne og interne molekyler.

I planter finder processen med organogenese sted indtil organismen dør. Grøntsager producerer generelt organer i hele deres liv - såsom blade, stængler og blomster. Fænomenet er orkestreret af plantehormoner, deres koncentration og forholdet mellem dem.

Hvad er organogenese?

En af de mest ekstraordinære begivenheder i biologien med organismer er den hurtige omdannelse af en lille befrugtet celle til et individ, der består af flere og komplekse strukturer.

Denne celle begynder at dele sig, og der kommer et punkt, hvor vi kan skelne kimlagene. Organdannelse forekommer under en proces kaldet organogenese og finder sted efter segmentering og gastrulation (andre stadier af embryonal udvikling).

Hvert primært væv, der er dannet under gastrulation, differentieres til specifikke strukturer under organogenese. Hos hvirveldyr er denne proces meget homogen.

Organogenese er nyttig til at bestemme embryonernes alder ved at identificere udviklingsstadiet i hver struktur.

Organogenese hos dyr

Embryonale lag

Under udviklingen af ​​organismer genereres embryonale eller kimlag (ikke at forveksle med kimceller, dette er ægløsning og sædcelle), strukturer, der vil give anledning til organerne. En gruppe flercellede dyr har to kimlag - endoderm og ectoderm - og kaldes diploblastisk.

Havanemoner og andre dyr hører til denne gruppe. En anden gruppe har tre lag, de nævnt ovenfor, og en tredje der er placeret mellem dem: mesodermen. Denne gruppe er kendt som triploblastisk. Bemærk, at der ikke er nogen biologisk betegnelse, der henviser til dyr med et enkelt kimlag.

Når alle tre lag er etableret i embryoet, begynder processen med organogenese. Nogle meget specifikke organer og strukturer er afledt af et specifikt lag, skønt det ikke er overraskende, at nogle dannes ud fra to kimlag. Der er faktisk ingen organsystemer, der kommer fra et enkelt kimlag.

Det er vigtigt at fremhæve, at det ikke er det lag, der i sig selv bestemmer skæbnen for strukturen og differentieringsprocessen. I modsætning hertil er den afgørende faktor placeringen af ​​hver af cellerne i forhold til de andre.

Hvordan forekommer organdannelse?

Som vi nævnte, stammer organer fra specifikke regioner i de embryonale lag, der udgør dine embryoner. Dannelsen kan ske ved dannelse af folder, opdelinger og kondensationer.

Lagene kan begynde at danne folder, der senere giver anledning til strukturer, der ligner et rør - senere vil vi se, at denne proces giver anledning til neuralrøret i hvirveldyr. Kimlaget kan også opdele og give anledning til vesikler eller udvidelser.

Derefter beskriver vi den grundlæggende plan for organdannelse fra de tre kimlag. Disse mønstre er beskrevet for modelorganismer i hvirveldyr. Andre dyr kan vise betydelige variationer i processen.

ektoderm

De fleste af epitelvævene og nervevævet kommer fra ektoparmen og er de første organer, der vises.

Notokorden er en af ​​de fem diagnostiske egenskaber ved kordater - og det er her gruppens navn kommer fra. Under dette er der en fortykning af ektoparmen, der vil give anledning til den neurale plade. Pladernes kanter hæves, bøjes derefter, hvilket skaber et langstrakt, hult indvendigt rør, kaldet et hult neuralt dorsalt rør, eller blot et neuralt rør.

Neuralrøret genererer de fleste af de organer og strukturer, der udgør nervesystemet. Den forreste region udvides og danner hjernen og kraniale nerver. Efterhånden som udviklingen fortsætter, dannes rygmarven og rygmarvenets nerver.

Strukturer, der svarer til det perifere nervesystem, stammer fra cellerne i den neurale kam. Imidlertid giver crest ikke kun anledning til nervesorganerne, den deltager også i dannelsen af ​​pigmentceller, brusk og knogler, der udgør kraniet, den ganglige nervesystemets ganglier, nogle endokrine kirtler, blandt andre.

endoderm

Filialorganer

I de fleste hvirveldyr er fodringskanalen dannet af en primitiv tarme, hvor det endelige område af røret åbner udefra og stiller op med ektodermen, mens resten af ​​røret er på linje med endodermen. Fra tarmens forreste region opstår lungerne, leveren og bugspytkirtlen.

Luftrør

Et af derivaterne i fordøjelseskanalen inkluderer den svælgede divertikulum, der vises i begyndelsen af ​​den embryonale udvikling af alle hvirveldyr. Hos fisk giver gælvbuerne gællerne og andre bærende strukturer, der fortsætter hos voksne og tillader ekstraktion af ilt fra vandmasser.

I evolutionær udvikling, når forfædrene til amfibier begynder at udvikle et liv uden for vand, er gællerne ikke længere nødvendige eller nyttige som luft respiratoriske organer og erstattes funktionelt af lungerne.

Så hvorfor besidder jordbundne hvirveldyrsembryoner gillebuer? Selvom de ikke er relateret til dyrenes åndedrætsfunktioner, er de nødvendige til dannelse af andre strukturer, såsom kæben, strukturer i det indre øre, mandler, parathyreoidea-kirtler og tymus.

mesoderm

Mesoderm er det tredje kimlag og det yderligere lag, der vises i triploblastiske dyr. Det er relateret til dannelse af knoglemuskler og andet muskelvæv, kredsløbssystemet og de organer, der er involveret i udskillelse og reproduktion.

De fleste muskelstrukturer er afledt af mesodermen. Dette kimlag giver anledning til et af de første funktionelle organer i embryoet: hjertet, der begynder at slå i et tidligt stadie af udviklingen.

For eksempel er en af ​​de mest anvendte modeller til undersøgelse af embryonudvikling kyllingen. I denne eksperimentelle model begynder hjertet at slå på den anden inkubationsdag - hele processen tager tre uger.

Mesoderm bidrager også til udviklingen af ​​huden. Vi kan tænke på overhuden som en slags udviklingsmæssig "kimær", da mere end et kimlag er involveret i dens dannelse. Det ydre lag kommer fra ektodermen, og vi kalder det epidermis, mens dermis dannes fra mesodermen.

Cellevandring under organogenese

Et fremtrædende fænomen inden for biologogenesen er den cellemigration, som nogle celler gennemgår for at nå deres endelige destination. Det vil sige, at cellerne stammer fra ét sted i embryoet og er i stand til at bevæge sig lang afstand.

Blandt de celler, der er i stand til at migrere, har vi blodforløberceller, celler i lymfesystemet, pigmentceller og gameter. Faktisk migrerer de fleste af cellerne, der er relateret til den knoglede oprindelse af kraniet, ventralt fra hovedens rygregion.

Organogenese i planter

Som hos dyr består organogenese i planter af processen med dannelse af de organer, der udgør planter. Der er en nøgleforskel i begge linjer: mens organogenese hos dyr forekommer i de embryonale stadier og slutter, når individet fødes, stopper organogenesen i planter kun når planten dør.

Planter viser vækst i alle faser af deres liv takket være regioner beliggende i specifikke regioner i planten kaldet meristeme. Disse områder med kontinuerlig vækst producerer regelmæssigt grene, blade, blomster og andre laterale strukturer.

Fytohormons rolle

I laboratoriet er dannelsen af ​​en struktur kaldet callus opnået. Det induceres ved påføring af en cocktail af fytohormoner (hovedsageligt auxiner og cytokininer). Kallus er en struktur, der ikke er differentieret og er totipotential - det vil sige, den kan producere enhver type organ, såsom de velkendte stamceller hos dyr.

Selvom hormoner er et nøgleelement, er det ikke den samlede koncentration af hormonet, der styrer organogeneseprocessen, men forholdet mellem cytokininer og auxiner.

Referencer

1. Gilbert, SF (2005). Udviklingsbiologi. Panamerican Medical Ed.
2. Gilbert, SF, & Epel, D. (2009). Økologisk udviklingsbiologi: integration af epigenetik, medicin og evolution.
3. Hall, BK (2012). Evolutionær udviklingsbiologi. Springer Science & Business Media.
4. Hickman, CP, Roberts, LS, & Larson, A. (2007). Integrerede zoologiske principper. McGraw-Hill
5. Raghavan, V. (2012). Udviklingsbiologi af blomstrende planter. Springer Science & Business Media.
6. Rodríguez, FC (2005). Baser for dyreproduktion. Sevilla University.