OOGENESE: FASER, EGENSKABER HOS DYR OG PLANTER - BIOLOGI - 2025

Den oogenese eller gamet er udviklingsprocessen af den kvindelige gamet i dyr og blomstrende planter (en "moden æg" forekommer i dyr og en "megagametofito" i planter). Denne begivenhed finder sted, når kvindelige individer når modenhed, og begynder således deres reproduktionscyklus.

Hos kvinder begynder oogenese i den prenatal periode, hvor oogonia multipliceres gennem mitotiske opdelinger. Den således producerede oogonia forstørres til at danne de primære oocytter inden fødselets fødsel, og endelig er det i puberteten hos kvinder, at modne æg udvikler sig.

Oogeneseproces hos mennesker og andre dyr (Kilde: Henry Vandyke Carter via Wikimedia Commons)

Udviklingen af ​​primære oocytter reguleres af to hormoner i hypofysen: follikelstimulerende og luteiniserende, og disse reguleres på sin side af gonadotropinfrigivende hormon, som udskilles i hypothalamus.

I de fleste tilfælde, når æggene ikke befrugtes, fjernes den fra kroppen gennem blødning fra det kvindelige kønsorgan hos dyr. Denne begivenhed kaldes blandt andet "menstruation", menstruationscyklus eller varme.

I blomstrende planter eller angiospermer udvikler megagametophyten (hunkameter) og mikrogametophyten (mandlig gamet) ud over at udvikle sig i den samme plante også i den samme struktur, som er en blomst med bifile egenskaber.

Stamdæmperne af en blomst producerer mikrogametophyten, mens karpellerne producerer megagametophyten. Nogle planter har imidlertid kun blomster med stamens og andre blomster kun med carpels, og disse arter er kendt som monoecious.

I planter omfatter kvindelig gametogenese to hovedprocesser kendt som megasporogenese og megagametogenese, der har at gøre med dannelsen af ​​megaspore inden i nukelaerne og med udviklingen af ​​megaspore til at blive henholdsvis en megagametofyt.

Oogenese hos dyr

Oogenese er i sig selv produktion af ægløsning og forekommer i æggestokkene hos kvindelige pattedyr. En del af æggestokkene dannes af æggestokkens follikler, da ægernes primordia smeltes sammen, indtil de modnes.

Når unge kvindelige pattedyr når puberteten, går æggestokkene ind i en aktiv fase, der er kendetegnet ved vækst og cyklisk modning af små grupper af follikler.

Den almindelige ting er, at i hver cyklus når en enkelt primær follikel fuld modenhed, og oocytten frigøres fra æggestokken til livmoderen. Det er talt, at af de 400 tusinde oocytter, som en kvinde præsenterer ved fødslen, er kun 400 modne i den frugtbare periode.

Denne modningsproces fra de primære follikler til slutningen af ​​det modne æg er kendt som "folliculogenese" og involverer forskellige trin i opdeling og differentiering af follikelcellerne, inden de transformeres til en moden æg.

Gametogenese forekommer kontinuerligt hos kvindelige pattedyr indtil menstruationscyklusens permanente ophør, en periode kendt som "menopause" hos mennesker.

Forskere vurderer, at den ideelle alder for reproduktion mellem mennesker er mellem 20 og 35 år, da eggene i denne periode udvikler sig med fuld levedygtighed, og sandsynligheden for kromosomafvigelser i et embryo stiger, når kvinder de bliver gamle.

- Egenskaber

- Kvindelige æg dannes under embryonal udvikling, nye ægpramordier stammer ikke efter fødslen.

- Den modne æg fjernes fra æggestokken og går til livmoderen, hvor den opretholdes indtil befrugtning af en mandlig gamet.

Elektronmikrograf af en æg, den kvindelige gamet (Kilde: TheBloxter446 via Wikimedia Commons)

- Ved afslutningen af ​​hver fertilitetscyklus kasseres de æg, der ikke er befrugtede, og bortvises gennem blødning kaldet ”menstruation”.

- Alle trin i oogenesen finder sted inde i æggestokkene.

- Under kvindelig gametogenese oprettes tre polære kropper, der ikke er levedygtige eller frugtbare.

- I den første meiotiske proces er cytosol ikke delt lige, en af ​​de resulterende celler er tilbage med det meste af det cytoplasmatiske volumen, og de andre er betydeligt mindre.

- Faser

Prenatal udvikling

I de tidlige stadier af udviklingen af ​​det kvindelige embryo multipliceres celler kendt som oogonia med mitose. Oogonia, produkt af den mitotiske proces, vokser i størrelse og stammer fra de primære oocytter før fødslen.

Under udviklingen af ​​primære oocytter danner de omgivende bindevævceller et enkelt lag flade follikulære celler. Den primære oocyt, der er lukket af dette lag af celler, udgør en primordial follikel.

Ved puberteten forstørres den primære oocyt, follikulære epitelceller ændres til en kubisk og senere søjleform, og deres fusion giver anledning til en primær follikel.

Den primære oocyt er omgivet af en dækning af et amorft, acellulært, glycoprotein-rigt materiale kendt som ”zona pellucida”. Dette har en maskeform med mange "hegn".

Primære oocytter begynder at dele sig ved meiose inden fødselets fødsel. Imidlertid forekommer færdiggørelsen af ​​profase først, når individet når puberteten.

Postnatal udvikling

Efter pubertets begyndelse forekommer ægløsning hver måned. Dette betyder, at frigivelsen af ​​en oocyt sker fra æggestokkens follikel til livmoderen.

De primære oocytter, der blev suspenderet i profasen fra den første meiotiske cyklus, aktiveres i løbet af denne periode, og når folliklen modnes, afslutter den primære oocyt den første meiotiske opdeling for at give anledning til en sekundær oocyt og en første polær krop.

I denne første meiose er cytoplasmatisk opdeling ujævn, den resulterende sekundære oocyt modtager næsten hele cellens cytoplasma, mens det polære legeme får meget lidt cytoplasma.

Under ægløsning begynder kernen i den sekundære oocyt den anden meiotiske opdeling indtil metafase, hvor celledelingen stopper. Hvis der på det tidspunkt kommer en sæd i den sekundære oocyt, afsluttes den anden meiotiske opdeling.

Efter denne anden meiotiske opdeling dannes der igen en celle med højt cytoplasmatisk indhold (den befrugtede sekundære oocyt) og en anden mindre celle, der repræsenterer det andet polære legeme, som ender med at blive degenereret. Modningen af ​​oocytten ender med degenerationen af ​​de to polære legemer som et resultat af opdeling.

Oogenese i planter

I blomstrende planter foregår syntesen af ​​megagametofytter inde i blomsten i en struktur kaldet æggestokken. Æggestokkene findes inde i carpels, hver carpel består af en æggestokk, en stil og et stigma.

Sættet med karpeller i en blomst kaldes "gynoecium", og disse kan forenes eller adskilles inde i blomsten, afhængigt af arten.

Inde i æggestokkene kan en eller flere æg findes. Formen, antallet af carpels og antallet af ægløsning og deres arrangement varierer med arten, så meget, at disse egenskaber bruges som taksonomiske karakterer til klassificering.

I planter er hver ægløsning en meget kompleks struktur, den består af en fod, der kaldes en funiculus, som holder hele kernen inde. Kernerne er på sin side omgivet af et eller to lag kaldet helheder (antallet af heltal varierer afhængigt af arten).

Helligdommene mødes i den ene ende og efterlader en lille åbning kaldet en mikropyle. Mikropylen er det rum, gennem hvilket pollensrøret passerer gennem for at befrugte æggecellen.

Inde i kernen er det, hvor synteseprocessen af ​​megagametofytter finder sted.

Megagametophyten kaldes også en embryosæk, da embryoet udvikler sig inde i det, når befrugtningen finder sted.

- Egenskaber

- Ovocellen eller hunkammeret i planter består af otte forskellige celler, 7 danner embryosekken og en selve ovocellen, oosfæren eller hunkameten.

- Æggestokken i de fleste planter indeholder flere æg, der kan befrugtes under den samme befrugtningsbegivenhed.

- Æggene kan være ”selvbestøvede”, det vil sige, at pollen fra den samme blomst, hvor ægløbet og antrerne findes, kan befrugte ægterne inde i carpel.

- Inden i æggecellerne er der to polære kerner, der smelter sammen for at skabe endospermen, som er det stof, embryoet lever af i de første faser af dets udvikling.

- Megasporen opdeler tre gange på en mitotisk måde med oprindelse i en embryosæk med 8 kerner.

- Der er celler, der er placeret i enderne af nucelaerne, de er kendt som synergister og antipoder.

- Faser

I princippet udvikler en enkelt kvindelig gamet eller megasporocyt inde i kernerne. Inden for denne struktur gennemgår en diploid stamcelle af megasporocytter meiose (meiose I) og danner fire haploide celler, kaldet megasporer.

De fire megasporer er arrangeret på en lineær måde. I teorien er megasporogenese på dette tidspunkt komplet; tre af megasporerne går i sidste ende i opløsning, og kun en overlever at modnes og omdannes til megagametofytten.

I de fleste blomstrende planter begynder den udviklende megagametophyte imidlertid at fodre på nucelaerne og deles mitotisk (mitose I), hvilket resulterer i to nye kerner.

Hver af de to nye kerner deler mitotisk endnu en gang (mitose II) for at give anledning til fire nye kerner. Til sidst deles de resulterende fire kerner igen ved mitose (mitose III) og danner otte kerner.

De otte kerner er opdelt i to grupper på fire kerner, den ene er placeret i enden af ​​mikropylen, mens den anden er placeret i den modsatte ende. En kerne fra hver gruppe af de fire migrerer mod midten af ​​megagametofytten, hvilket giver anledning til de polære kerner.

De tre resterende celler i mikropillarenden er synergisterne, og dem i den modsatte ende er antipoderne. Synergiderne vil være en del af befrugtningsprocessen, når blomsten er bestøvet.

Hele strukturen af ​​det modne kvindelige gamet kaldes embryosekken og er bygget af den centrale binucleatcelle og de seks kerner, der udgør synergistiske celler og antipode-celler.

Referencer

1. Desai, N., Ludgin, J., Sharma, R., Anirudh, RK, & Agarwal, A. (2017). Gametogenese af kvinder og mænd. I klinisk reproduktionsmedicin og kirurgi (s. 19-45). Springer, Cham.
2. Evans, HM, & Swezy, O. (1932). Ovogenese og den normale follikulære cyklus hos voksne mammalier. Californien og vestlig medicin, 36 (1), 60.
3. Lindorf, H., De Parisca, L., & Rodríguez, P. (1985). Botanik Klassificering, struktur og reproduktion.
4. Moore, KL, Persaud, TVN, & Torchia, MG (2018). The Developing Human-E-Book: Clinically Oriented Embryology. Elsevier Sundhedsvidenskab.
5. Raven, PH, Evert, RF, & Eichhorn, SE (2005). Planternes biologi. Macmillan.
6. Wang, JH, Li, Y., Deng, SL, Liu, YX, Lian, ZX, & Yu, K. (2019). Seneste forskningsfremskridt inden for mitose under mammalian gametogenesis. Celler, 8 (6), 567.