Organogenesis haiwan dan tumbuhan dan ciri-ciri mereka



The organogenesis, dalam biologi pembangunan, ia adalah satu peringkat perubahan di mana tiga lapisan yang membentuk embrio diubah menjadi siri organ yang kita dapati dalam individu yang telah dibangunkan sepenuhnya.

Memosisikan diri kita sementara dalam perkembangan embrio, proses organogenesis bermula pada akhir gastrulasi dan berterusan sehingga kelahiran organisme. Setiap lapisan kuman embrio berbeza dalam organ dan sistem tertentu.

Dalam mamalia, ektoderm menimbulkan struktur epitel luaran dan organ-organ saraf. Mesoderm kepada notochord, rongga, organ sistem peredaran darah, otot, sebahagian daripada rangka dan sistem urogenital. Akhirnya, endoderm menghasilkan epitelium saluran pernafasan, pharynx, hati, pankreas, lapisan pundi kencing dan otot licin.

Seperti yang dapat kita simpulkan, ia adalah proses yang diatur dengan baik di mana sel awal menjalani pembezaan tertentu di mana gen tertentu dinyatakan. Proses ini disertai dengan cascades of cell signaling, di mana rangsangan yang memodulasi identiti seluler terdiri dari kedua-dua molekul luaran dan dalaman.

Dalam tumbuh-tumbuhan, proses organogenesis berlaku sehingga kematian organisma. Secara umumnya sayuran menghasilkan organ sepanjang hidup mereka - seperti daun, batang dan bunga. Fenomena ini dirancang oleh hormon tumbuhan, kepekatan ini dan hubungan di antara mereka.

Indeks

  • 1 Apakah organogenesis?
  • 2 Organogenesis pada haiwan
    • 2.1 Lapisan embrio
    • 2.2 Bagaimana pembentukan organ-organ?
    • 2.3 Ectoderm
    • 2.4 Endoderm
    • 2.5 Mesoderm
    • 2.6 Migrasi sel semasa organogenesis
  • 3 Organogenesis dalam tumbuhan
    • 3.1 Peranan phytohormones
  • 4 Rujukan

Apa itu organogenesis?

Salah satu peristiwa paling luar biasa dalam biologi organisma ialah perubahan pesat sel yang disenyawakan kecil ke dalam individu yang terdiri daripada struktur yang pelbagai dan kompleks.

Sel ini mula membahagikan dan mencapai titik di mana kita boleh membezakan lapisan kuman. Pembentukan organ berlaku semasa proses yang disebut organogenesis dan berlaku selepas segmentasi dan gastrulation (tahap lain perkembangan embrio).

Setiap tisu utama yang telah terbentuk semasa gastrulasi berbeza dalam struktur tertentu semasa organogenesis. Dalam vertebrata proses ini sangat homogen.

Organogenesis berguna untuk menentukan umur embrio, dengan menggunakan pengenalan peringkat perkembangan setiap struktur.

Organogenesis pada haiwan

Lapisan embrio

Semasa perkembangan organisma dijana lapisan embrio atau kuman (tidak boleh dikelirukan dengan sel-sel kuman, ini adalah ovulasi dan sperma), struktur yang akan menimbulkan organ-organ. Sekumpulan haiwan multiselular mempunyai dua lapisan kuman - endoderm dan ektoderm - dan dipanggil diploblastik.

Kepada kumpulan ini kepunyaan anemoni laut dan haiwan lain. Satu lagi kumpulan mempunyai tiga lapisan, yang disebutkan di atas, dan satu pertiga yang terletak di antara mereka: mesoderm. Kumpulan ini dikenali sebagai triploblastic. Perhatikan bahawa tidak ada istilah biologi untuk merujuk kepada haiwan dengan lapisan kuman tunggal.

Apabila tiga lapisan dalam embrio telah ditubuhkan, proses organogenesis bermula. Sesetengah organ dan struktur yang sangat spesifik berasal dari lapisan tertentu, walaupun tidak aneh bahawa ada beberapa bentuk dari dua lapisan kuman. Malah, tiada sistem organ yang berasal dari satu lapisan kuman.

Adalah penting untuk diperhatikan bahawa ia bukan lapisan yang menentukan nasib struktur dan proses pembezaan dengan sendirinya. Sebaliknya, faktor penentu adalah kedudukan setiap sel berkenaan dengan yang lain.

Bagaimana pembentukan organ?

Seperti yang telah kami nyatakan, organ-organ itu berasal dari kawasan tertentu lapisan embrio yang membentuk embrio mereka. Pembentukan ini boleh terjadi dengan pembentukan lipatan, pembahagian dan pemeluwapan.

Lapisan boleh mula membentuk lipatan yang kemudian menimbulkan struktur mengingatkan tiub - kemudian kita akan melihat bahawa proses ini menimbulkan pada tiub saraf di vertebrata. Lapisan germinal juga boleh dibahagikan dan menimbulkan vesikel atau pemanjangan.

Seterusnya kita akan menerangkan pelan asas pembentukan organ bermula dari tiga lapisan germa. Corak-corak ini telah diterangkan untuk organisma model dalam vertebrata. Haiwan-haiwan lain boleh memperlihatkan variasi yang besar dalam proses tersebut.

Ectoderm

Kebanyakan tisu epitel dan saraf berasal dari ektoderm dan merupakan organ pertama yang muncul.

Notochord adalah salah satu daripada lima ciri diagnostik chordates - dan dengan itu nama kumpulan. Di bawah ini terdapat penebalan ektoderm yang akan menimbulkan plat saraf. Tepi plat mengalami ketinggian, kemudian bengkok dan membuat tabung memanjang dan dalaman berongga, dipanggil tabung punggung saraf hujung, atau hanya tiub neural.

Kebanyakan organ dan struktur yang membentuk sistem saraf dijana daripada tiub saraf. Wilayah anterior meluaskan, membentuk otak dan saraf kranial. Apabila pembangunan berkembang, saraf tunjang dan saraf motor tulang belakang terbentuk.

Struktur yang bersesuaian dengan sistem saraf perifer berasal dari sel-sel di puncak saraf. Walau bagaimanapun, puncak bukan sahaja menimbulkan organ-organ saraf, ia turut mengambil bahagian dalam pembentukan sel pigmen, tulang rawan dan tulang yang membentuk tengkorak, ganglia sistem saraf autonomi, beberapa kelenjar endokrin, antara lain..

Endoderm

Organ yang berasal

Di kebanyakan vertebrata, saluran makan terbentuk dari usus primitif, di mana kawasan akhir tiub terbuka ke luar dan selari dengan ektoderm, manakala selebihnya tiub selaras dengan endoderm. Dari kawasan anterior usus timbul paru-paru, hati dan pankreas.

Saluran pernafasan

Salah satu derivatif saluran pencernaan termasuk diverticulum pharyngeal, yang muncul pada permulaan perkembangan embrio semua vertebrata. Dalam ikan, gerbang insang menimbulkan insang dan struktur sokongan lain yang berterusan pada orang dewasa dan membenarkan pengekstrakan oksigen dalam badan air.

Dalam evolusi evolusi, apabila nenek moyang amfibia mula membangun kehidupan di luar air, insang tidak lagi diperlukan atau berguna sebagai organ pernafasan udara dan secara fungsional digantikan oleh paru-paru.

Oleh itu, mengapa embrio vertebrata terestrial mempunyai lengkungan gila? Walaupun tidak berkaitan dengan fungsi pernafasan haiwan, mereka perlu untuk penjanaan struktur lain, seperti rahang, struktur telinga dalam, amandel, kelenjar parathyroid dan timus..

Mesoderm

Mesoderm adalah lapisan germinal ketiga dan lapisan tambahan yang muncul dalam haiwan triploblastic. Ia berkaitan dengan pembentukan otot rangka dan tisu otot lain, sistem peredaran darah, dan organ-organ yang terlibat dalam perkumuhan dan pembiakan.

Kebanyakan struktur otot berasal dari mesoderm. Lapisan kuman ini menimbulkan salah satu organ berfungsi pertama embrio: jantung, yang mula ditewaskan pada peringkat awal perkembangan.

Contohnya, salah satu model yang paling banyak digunakan untuk mengkaji perkembangan embrio adalah ayam. Dalam model eksperimen ini, hati mula mengalah pada hari kedua inkubasi - keseluruhan proses berlangsung selama tiga minggu.

Mesoderm juga menyumbang kepada perkembangan kulit. Kita boleh berfikir bahawa epidermis adalah sejenis "chimera" pembangunan, kerana dalam pembentukannya tersirat lebih daripada satu lapisan germinal. Lapisan luar berasal dari ektoderm dan kami memanggilnya epidermis, manakala dermis terbentuk dari mesoderm.

Penghijrahan sel semasa organogenesis

Fenomena yang menonjol dalam biologi organogenesis adalah penghijrahan sel yang beberapa sel menjalani untuk mencapai tujuan akhir mereka. Iaitu, sel-sel tersebut berasal dari tempat di embrio dan dapat bergerak jauh.

Antara sel yang mampu memindahkan kita mempunyai sel-sel prekursor darah, sel-sel sistem limfa, sel-sel pigmen dan gamet. Sebenarnya, kebanyakan sel yang berkaitan dengan tulang asal tengkorak berpindah dari pangkal dorsal kepala.

Organogenesis dalam tumbuhan

Seperti dalam haiwan, organogenesis dalam tumbuhan terdiri daripada proses membentuk organ-organ yang membentuk tumbuhan. Terdapat perbezaan utama kedua-dua keturunan: sementara organogenesis pada haiwan berlaku di peringkat embrio dan berakhir apabila individu dilahirkan, dalam tumbuhan organogenesis berhenti hanya apabila tumbuhan mati.

Tumbuh-tumbuhan ini menunjukkan pertumbuhan semasa semua peringkat kehidupan mereka, terima kasih kepada kawasan-kawasan yang terletak di kawasan spesifik tumbuhan yang disebut meristems. Kawasan pertumbuhan berterusan ini kerap menghasilkan cawangan, daun, bunga dan struktur sisi lain.

Peranan phytohormones

Di makmal, pembentukan struktur yang disebut kalus telah dicapai. Ia disebabkan oleh penggunaan koktail phytohormones (terutamanya auxin dan sitokinin). Kalus adalah struktur yang tidak dibezakan dan adalah totipotential - iaitu, ia boleh menghasilkan sebarang jenis organ, seperti sel stem yang diketahui dalam haiwan.

Walaupun hormon adalah unsur utama, ia bukanlah jumlah kepekatan hormon yang memacu proses organogenesis tetapi hubungan antara sitokinin dan auksin.

Rujukan

  1. Gilbert, S. F. (2005). Biologi pembangunan. Ed. Panamericana Medical.
  2. Gilbert, S. F., & Epel, D. (2009). Biologi perkembangan ekologi: menggabungkan epigenetik, perubatan, dan evolusi.
  3. Hall, B. K. (2012). Biologi perkembangan evolusi. Sains & Media Perniagaan Springer.
  4. Hickman, C. P., Roberts, L.S., & Larson, A. (2007). Prinsip zoologi bersepadu. McGraw-Hill
  5. Raghavan, V. (2012). Biologi perkembangan tumbuh-tumbuhan berbunga. Sains & Media Perniagaan Springer.
  6. Rodríguez, F. C. (2005). Dasar pengeluaran haiwan. Universiti Seville.