Az embrionális fejlődés szervezetek

I. meghatározása az egyéni fejlesztés. periodizációja Az egyedfejlődés
Fejlődési biológia - a tudomány élő, felmerült a kereszteződésekben a embriológia, molekuláris biológia, genetika. Tanul örökletes, molekuláris, strukturális és funkcionális szempontok alapján az egyéni fejlesztés, mechanizmusok szabályozása létfontosságú tevékenységet. Az egyedfejlődés vagy egyedi fejlesztés egy szervezet - a teljes ciklus fejlesztés az egyén, amelynek alapja az a felismerés, a genetikai információ minden szakaszában létezését bizonyos környezeti feltételek között. Ez egy sor egymással összefüggő és determinisztikus történelmi eseményekre rendszeresen előfordulnak a folyamat teljes életciklusa alatt.
Törzsfejlődés - ez a folyamat a történelmi fejlődés szervezetek. Az egyedfejlődés a törzsfejlődés miatt egyes fajok.
Egyedfejlődés - ez egy állandó folyamat, azonban a konkrét tudományos és gyakorlati problémáit periodizációnak javasolt több rendszert. A találmány egyik közülük elválasztott 3 időszakok: preembrionalny, embrionális, posztembrionális.
Preembrionalny időszakban (progenez) megfelel ivarsejt- és megtermékenyítés óta Ezek a folyamatok nagymértékben meghatározzák a fejlődés a szervezet. A általános biológiai pozíciók összhangban a szervezet képes végrehajtani szexuális reprodukció funkciót egyedfejlődés három periódusra osztható: prereproductive, reprodukciós, postreproductive. Az összetett tudomány alkotó fejlődésbiológia, kulcsszerepet tartozik embriológia, mert ez az embrionális időszakban az egyedfejlődés kialakulását struktúrák és funkciók jelentős test rendszereket, megvalósított program az öröklődés.

II. Általános minták embrionális fejlődés az állatok
Fejlődéstani - a kutató tudomány embrionális fejlődés szervezetek. Alapjai Fejlődéstani megállapított Petersburg akadémikus K. Baer (1792- 1876), aki először írta le a tojás emlősök és kimutatta, hogy a gerinces embrió elején a két csíralemezek. Alapvető munka embryology tettek magyar embriológusok AO Kovalevsky, II Mechnikov, AN Severtsov.
Magzati vagy embrionális egyedfejlődés időszak kezdődik az idő a megtermékenyítés és az embrió tovább lépni a tojáshéjat. Viszonylag rövid szakasza az embrionális, differenciált jellegét a fejlesztõ folyamat, az úgynevezett fejlettségű.
Helyes az embrionális fejlődés során zúzás szakaszban gasztruláció és organogenesis és hisztogenezisében. A folyamatok ivarsejtszaporodásra és trágyázás nevű progenezom. Citológiai alkotnak egy köztes közötti kapcsolat egyedfejlődés egyedfejlődés szülők utódaik. Preembrionalny időszakban (progenez) fejlesztését is tartalmazza a sperma és a tojás a primordiális csírasejtek során gametogenezist. Morfofiziologichesky különösen tojások számára fontos kezdeti szakaszában embriogenezise.
Primer csírasejtek izoláljuk a korai szakaszában az embriogenezis (a endoderma sejtek - a anamniotes vagy a sejtekből a peteburkok - a amniotes), és vándorolnak a rák kialakulásának. Az emberek, a 2. és az 5. hónapban oogonia gyorsan szaporodnak, és a 7. hónapban mu szerepel prophase az első meiotikus osztódás. Egy fontos jelenség oogenezis egy amplifikációs gének - a kialakulása több példányban a gének kódoló rRNS szintézis szükséges a korai embriogenezis. Sok kromoszóma formájában cső kefe szintetizálódnak tartogat rRNS és mRNS - időszak alacsony növekedés. A formáció a tojás citoplazma fehérje tápanyagok (sárgája), glikogén, zsír. Ezt kíséri növekedése tojás méretű (nagy növekedési időszak), s ezzel csökkenti a nukleáris citoplazmatikus kapcsolatot. Egg tartalmazó kis mennyiségű tojássárgája, amely egyenletesen elosztott, az úgynevezett izoletsitalnymi. A legtöbb gerincesek tojássárgája citoplazmájában sok, és egyenetlenül oszlik el. Ezeket a tojásokat nevezzük telolecithal. A citoplazmában oociták szintetizált sor specifikus szabályozó proteinek: faktor sejtmag membrán szétesést okozó tényező Kondo satsiyu kromoszómák faktor, transzformáló spermiumsejtmagjában a pronukleusz (aktiváló ott a DNS-szintézis még nem zúzott), a faktor, amely felelős a citokinézis, a faktor meghatározó egység meiózis. A citoplazmában az oociták a membrán alatti felület kiosztott cortex, 2-3 mm vastag tartalmazó pellet mikrofilamentumok és poliszacharid. Szakaszában felhalmozódása sárgáját tojás legtöbb állat az érzékelt polaritás, az állat-növényi jegyzetek orientáció: az az összeg a sárgáját megnövekedett felé növényi pole. Ott ooplazmatichskaya szegregáció - egyenetlen eloszlása anyagok citoplazmatikus mRNS, glikogén bepároljuk az állat pólus, aszkorbinsav - az Egyenlítőnél, a tojássárgája - a növényi pólus. Ezzel már a tojás szinten egy térképet a vélelmezett alapjait - része a jövőben a szervezet. Ez a folyamat különösen aktívan folytatja a megtermékenyítés után. Emellett a plazma membrán a tojás további héj: primer, szekunder, tercier.
Megtermékenyítés - egyesülési folyamat csírasejtek, így a formáció a zigóta. Ő áll 3 szakaszból áll:
1. közelítése ivarsejtek és a penetráció a spermiumot a citoplazmában a tojás. Ivarsejtek termel vegyületek - Gamon, amelyek aktiválják a mozgás a spermiumok akroszóma reakció megy végbe - az oldékonyság a tojás membránok, membrán fúzióját petesejt és a sperma. Alakult citoplazma híd mag és centriole sperma adja meg a citoplazma a tojást.
2. Kérgi reakció: megváltoztatja ooplasm cortex (kortikális granulátumok feloldáshoz) kialakított héj megtermékenyítés (sárgája). Perevitellinovoe helyet biztosít polyspermy egységet.
3. aktiválása tojás metabolizmus jellemzi fehérjeszintézis a transzlációs szinten, mint mRNS, tRNS, a riboszómák és az energia továbbra is tárolják oogenezist. A tojás idején az ülésen a spermium szakaszban meiózis (metafázist). meiózis blokk eltávolítjuk, a meiosis befejeződött, ami után a petesejt mag átalakul a női pronukleusz. spermiumsejtmagjában válik profázisába, a DNS-t az ott megduplázódott, és kialakítva hím pronukleusz. Mindkét pronukleusz jönnek össze, és egyesíti, hogy közös metafázis lemez - ez syngamy. Az első osztódását képződéséhez vezet a 2-sejtek (blasztomerek) egy sor 2n kromoszóma 2c.
Az embrionális fejlődés indul zúzás folyamat, amely a követő mitotikus osztódás a zigóta és blasztomérák. Az aprítás folyamata képződését eredményezi a soksejtű embrió - blasztula. Először blasztomerek szorosan egymás mellett, amely egy a morula, a majd a sejtek között kialakított üreg, a blasztomerek tolják kerülete felé alkotnak fala blasztula - csírahártya és az üreg belsejében - blasztociszta ürege. Az a mód, és a módszer a zúzás függ a szerkezet a tojás, a mennyiségét és eloszlását tojássárgája. zúzás típusú határozza meg a szabály Sachs-Hertwig: a kernel hajlamos marad a közepén a tojássárgája-citoplazma és a szétválás orsó - abba az irányba, a legnagyobb hossza ebben a zónában.
Természete által közbeiktatásával blasztomerek és a hasadási arány megkülönböztetni: radiális zúzás (tüskésbőrűek) kétoldalú (az orsóféreg), spirál (puhatestűek), anarchikus (medúzák).

Jellemzői molekuláris genetikai és biokémiai folyamatok során a töredezettség.
1. mitotikus ciklus lerövidül (a tengeri sün - 30-40 perc).
2. DNS blasztomerek több pontot, és kezdeményezi szintézisét DNS minden replikonok egyszerre.
3. Elrendezés gének és szintézisét az mRNS kezdődik a fejlődés különböző stádiumaiban. Ha a tojássárgája és sok más anyaggal - a korai szakaszában blasztula. Emlősökben - a 2. lépésben blasztomerek: így szintetizált sejtmembrán proteinek, enzimek szükséges hasadási. Fontos szerepe van a citokinézist. A hasítás barázda mentén halad a határ között a területek között ooplasm tükröző ooplazmaticheskoy jelenség a szegregáció, és a citoplazma különböző blasztomerek különböznek kémiai összetétele.
Gasztruláció - átalakítása az egyrétegű embrionális blasztula egy többrétegű (két-x- vagy 3-réteg), említett gasztrula. Csírahártya embrió átalakul egy külső lemezből és egy belső -ektodermu - endoderma, amely egy belső üregébe - gastrocoeli. A nyitó a gastrocoeli nevezett blastopore primer vagy szájába. Jelenléte 2 csíralemezek minden többsejtű - bizonyíték homológ és egységét származási állatvilágban. Fejlesztési a harmadik csíra réteg - mezodeomy -is evolúciós szövődménye gasztruláció fázis. 4 féle irányból térben sejtmozgások során gasztruláció:

1. betüremkedése - betüremkedése része befelé egész csírahártya kialakulását.

2. epiboly - fennakadás kissejtes állat pólus nagyobb, lemaradt sejtosztódás sebessége a növényi pole.

3. Delaminálási - csírahártya sejt per szálköteg réteget 2 fekvő egyik a másik felett.

4. Bevándorlás - mozgó csoportok vagy az egyes cellákat. Minden esetben embriogenezis össze több módon gasztruláció.

Mezodermából - germinativum harmadik lap van kialakítva két módja van: teloblasticheskim vagy enterocoel.
A gasztrula szakasz akkor kezdődik, citodifferenciációs, azaz aktív használata a genetikai információ saját genomban. Az egyik szabályozó genetikai aktivitást egy eltérő kémiai összetételű miatt csírasejt citoplazmába ooplazmaticheskoy szegregáció.

Stage Histo organogenezis - a kialakulását a szövetek és szervek. Csíralemezek, elfoglal egy bizonyos helyzetben egymáshoz képest, biztosítja közötti kölcsönhatás sejt-csoportok - embrionális indukció. Így elkülönitendő sejtcsoport változik alakja, szerkezete és kémiai összetétele a sejtek. Vannak a kezdetektől a jövő hatóságok. morfogenezis folyamatok kísérik sejtdifferenciálódás és képződését szövetek szelektív és egyenetlen növekedését egyes szervek és testrészek. A kezdeti lépés említett organogenezis neurulation (ábra. 23), ez jellemzi a kialakulását bonyolult axiális szervek: velőlemez, annak lezárása a neurális cső és a gerinchúr és a kialakulását a másodlagos rák. Komplex képződése axiális szervek - a neurális cső, gerinchúr, belek - jellemző a szervezet minden gerinchúrosakról. Mezoderma mindkét oldalán a gerinchúr van osztva egy pár szegmensek - szomitokból. Ekto- mezo- és endoderma továbbfejlesztésében kölcsönhatásban van egymással, részt vesz a kialakulását az egyes szervek.

A legtöbb gerincesek tartozik a feltételes szervek amnionüregében chorion, szikhólyag és húgytömiőfoiyadékba, placenta - placenta is. A jelenléte vagy hiánya az amnion lehetővé teszi, hogy 2 csoportba osztottuk a gerincesek. Anamniotes - evolúciós ősi - körszájúakat halak, kétéltűek - a fejlesztés történik vizes közegben.
A csoport tulajdonított a magzatvíz pervichnonazemnyh; hüllők, madarak és emlősök. Amnion és chorion fejleszti a ectoderma, a peteburok - a endoderma, a allantois a endoderma és splanhnoplevry.

III. mechanizmusok Az egyedfejlődés
Észlelési mechanizmusok celluláris folyamatok és a rendszer térbeli és időbeli változásai életciklusában a szervezet az alapvető probléma a modern biológia. Modern fejlődésbiológia vizsgálja az egyedfejlődés következő mechanizmusok:
1. Sejtosztódás fontos szerepet játszik: 1) a egysejtű szakaszban fejlődik többsejtes szervezetből; 2) elosztjuk a test struktúrák biztosít növekedést; 3) vannak ellátva morfogenetikus folyamatokat az embriogenezis során és a felnőtt - Különböző formái regeneráció.
Interfázis eltérő időtartamú, attól függően, hogy a fejlődési szakaszban, lokalizáció, és funkciója a sejtek. Úgy találtuk, hogy sok struktúrák embrió kifejlesztett egy kis cellák száma. A gyűjtemény a sejtek, amelyek leszármazottai egyetlen sejt nevezett klón a szülő. sejt kiválasztási mechanizmus nem tisztázott. Azokban az egerekben, azt mutatja, hogy a blasztocita állapotban 64 sejtek, egy további fejlődés a szervezet származik a három sejtek. Ismert mutációk Drosophila, amelyek megváltoztatják a méret a test miatt egy további részlege. így létrejöjjön a sejtosztódás változó intenzitással különböző részein különböző időpontokban, a helyi és függ mutációs változások.
2. A sejtek migrációjának. sejtmozgást nagy jelentősége, mert a folyamat gasztruláció. mezenhimális típusú sejtek vándorolnak egyenként vagy csoportosan, és a hám - a kialakulását. Idegtaréj migráló sejtek formájában két áram: felületi - tartalmazza az epidermiszben, ahol differenciálódott sejtek pigment; második áramlás vándorol ventrálisan, alkotó gerincvelői szenzoros, szimpatikus és paraszimpatikus ganglionokban. Elsődleges csírasejtek vándorolnak a tojássárgáját endoderma a csíra az ivarmirigyek. Migrációs megsértése vezet fejletlensége szervek hibás működése lokalizáció és megjelenése a fejlődési rendellenességek. Például, sérti a neuroblasztokra migráció vezet mikrogirii és poligirii - rossz helyre kanyarulatok az agykéregben. migráció mechanizmus - amoeboid sejtek mozgását típusa szerint kemotaxis vagy érintkezése miatt kölcsönhatás strukturált szubsztrát.
3. sejtválogatásnál. A sejteket nem csak mozogni, hanem megismerni egymást. ectoparazita sejtek és mesodermát ento- elkülöníti, összegyűlnek csoportokban. Ez a jelenség annak köszönhető, hogy tapadás - szelektív ragadósságát sejtek azonos típusú különbségek miatt a felületi töltés a membrán. Kapcsolat kölcsönhatások is alapul antigén tulajdonságait a membránokat.
4. A sejthalál. Figyelemre méltó példa a pusztítás kapcsolódó metamorfózisa kétéltűek és rovarok. Az emberek, a bordák fül a 7. nyakcsigolya megy nekrózis.
5. Az embrionális indukció - ez a kölcsönhatás részei a fejlődő embrió, ha egy régióban befolyásolja a sorsa a többi (a német tudós kísérletek Spemann 1924 a kétéltű embrió). Indukáló hatása expozíció határozza meg képes érzékelni és reagálni a hatását úgy, hogy van. E. kompetencia.
6. A sejtek differenciálódása - a folyamat megszerzése specializáció. A sejteket szerezni, kémiai, morfológiai, funkcionális. Az első kémiai és morfogén különbségek a sejtek találhatók során gasztruláció. Csíralemezek - egy példa a korai differenciálódás. Így a sejtek, amelyekben az azonos genotípusú kariotípus és differenciált egy bizonyos irányba, illetve jelenti organizmusok. Jelenleg, a közös álláspont a differenciális génexpresszió mint fő mechanizmusa citodifferenciációs. A gén expressziója a jel -. Összetett folyamat, amely lehet tanulmányozni a tevékenységét gének termékek biokémiai módszerrel, elektronmikroszkópia stb A tanulmány a politén kromoszómák azt mutatta, hogy a különböző típusú sejtek tartalmaznak különböző felfújja, azaz különböző gének íródnak át. Módosított és egyéb lépést a gén expresszió fordul elő poszt-transzkripciós RNS transzformáció, fordítás, poszt-transzlációs folyamatok. Fontos a sejtek differenciálódását egy alternatív feldolgozása az elsődleges átirat.

Kapcsolódó cikkek

előző ◈ a következő