Klasifikace, tvorba, vývoj a segmentace zygoty

4936
David Holt

The zygota Je definována jako buňka, která je výsledkem fúze mezi dvěma gametami, jednou ženskou a druhou mužskou. Podle genetické zátěže je zygota diploidní, což znamená, že obsahuje kompletní genetickou zátěž daného druhu. Je to proto, že gamety, z nichž každá pochází, obsahují polovinu chromozomů druhu..

To je často známé jako vejce a strukturálně je tvořeno dvěma pronuclei, které pocházejí ze dvou gamet, které jej vytvořily. Obdobně je obklopen zona pellucida, která plní trojí funkci: zabránit vstupu jakýchkoli jiných spermií, udržovat buňky vzniklé z prvních rozdělení zygoty pohromadě a zabránit implantaci, dokud zygota nedosáhne místa ideální v děloze.

Vývoj zygoty. Zdroj: CNX OpenStax [CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0)]

Cytoplazma zygoty, stejně jako v ní obsažené organely, jsou mateřského původu, protože pocházejí z vajíčka.

Rejstřík článků

  • 1 Klasifikace
    • 1.1 - Druhy zygoty podle množství žloutku
    • 1.2 Druhy zygoty podle organizace žloutku
  • 2 Tvorba zygoty
    • 2.1 Hnojení
  • 3 Vývoj zygoty
    • 3.1 - Segmentace
    • 3.2 - Tryskání
    • 3.3 Gastrulace
    • 3.4 Organogeneze
  • 4 Odkazy

Klasifikace

Zygota je klasifikována podle dvou kritérií: množství žloutku a organizace žloutku..

-Druhy zygoty podle množství žloutku

V závislosti na množství žloutku, který má zygota, to může být:

Oligolecito

Obecně je oligolecito zygota ten, který obsahuje velmi málo žloutku. Podobně ve většině případů mají malou velikost a jádro má centrální polohu..

Zajímavým faktem je, že z tohoto typu vajec pocházejí hlavně larvy, které mají volný život.

Typem zvířat, u kterých lze tento typ zygoty vidět, jsou ostnokožci, jako jsou mořští ježci a hvězdice; některé červy, jako jsou ploché červy a hlístice; měkkýši, jako jsou hlemýždi a chobotnice; a savci jako lidé.

Mezolecito

Toto slovo se skládá ze dvou slov „meso“, což znamená střední, a „lecito“, což znamená žloutek. Proto je tento typ zygoty ten, který má mírné množství žloutku. Podobně se nachází hlavně v jednom z pólů zygoty..

Tento typ vajec je reprezentativní pro některé obratlovce, jako jsou obojživelníci, zastoupené mimo jiné žabami, ropuchami a mloky..

Polilecito

Slovo polilecito je tvořeno slovy „poli“, což znamená hodně nebo hojně, a „lecito“, což znamená žloutek. V tomto smyslu je polylecytová zygota ta, která obsahuje velké množství žloutku. U tohoto typu zygoty je jádro umístěno ve střední poloze žloutku.

Polycytová zygota je typická pro ptáky, plazy a některé ryby, jako jsou žraloci.

Druhy zygoty podle organizace žloutku

Podle distribuce a organizace žloutku je zygota rozdělena na:

Isolecito

Slovo isolecito se skládá z „iso“, což znamená stejné, a „lecito“, což znamená žloutek. Takovým způsobem, že zygota izolecytového typu je ta, ve které žloutek představuje homogenní distribuci v celém dostupném prostoru..

Tento typ zygoty je typický pro zvířata, jako jsou savci a mořští ježci.

Telolecitos

U tohoto typu zygoty je žloutek hojný a zabírá téměř veškerý dostupný prostor. Cytoplazma je poměrně malá a obsahuje jádro.

Tato zygota je zástupcem druhů ryb, ptáků a plazů.

Centrolecitos

Jak lze odvodit z názvu, u tohoto typu vajec je žloutek ve střední poloze. Podobně je jádro ve středu žloutku. Tato zygota se vyznačuje oválným tvarem.

Tento typ zygoty je typický pro členy skupiny členovců, jako jsou pavoukovci a hmyz.

Tvorba zygoty

Zygota je buňka, která se tvoří bezprostředně po procesu oplodnění.

Oplodnění

Hnojení je proces, při kterém se mužské a ženské gamety spojují. U lidí je ženská zygota známá jako vajíčko a mužská zygota se nazývá spermie..

Podobně hnojení není jednoduchý a přímý proces, ale je tvořen řadou fází, z nichž každá je velmi důležitá, a to:

Kontakt a průnik vyzařované korunky

Když spermie naváže první kontakt s vajíčkem, stane se tak v takzvané zona pellucida. Tento první kontakt má transcendentální význam, protože slouží k tomu, aby každá gameta poznala druhého a určila, zda patří ke stejnému druhu.

Stejně tak během této fáze je spermie schopné projít vrstvou buněk, které obklopují vajíčko a které jsou jako celek známé jako corona radiata..

Aby sperma prošlo touto vrstvou buněk, vylučuje enzymatickou látku zvanou hyaluronidáza, která mu v tomto procesu pomáhá. Dalším prvkem, který umožňuje spermatu proniknout do této vnější vrstvy vajíčka, je šílený pohyb ocasu..

Úvod do zona pellucida

Jakmile spermie překročí vyzařovanou korunu, čelí spermie další překážce, aby pronikla do vajíčka: zona pellucida. To není nic jiného než vnější vrstva, která obklopuje vejce. Je složen převážně z glykoproteinů.

Když hlava spermatu přijde do kontaktu s zona pellucida, spustí se reakce známá jako akrosomová reakce. To spočívá v uvolnění enzymů, které jsou jako celek známé jako spermiolysiny, spermatem. Tyto enzymy jsou uloženy v prostoru v hlavě spermatu známém jako akrozom..

Acrosomic reakce. Zdroj: LadyofHats. [Veřejná doména]

Spermiolysiny jsou hydrolytické enzymy, jejichž hlavní funkcí je degradace zona pellucida, aby konečně plně pronikla do vajíčka.

Když začne akrozomová reakce, spouští se také řada strukturálních změn ve spermatu na úrovni jeho membrány, což jí umožní fúzi membrány s membránou vajíčka..

Membránová fúze

Dalším krokem v procesu oplodnění je fúze membrán dvou gamet, tj. Vajíčka a spermií..

Během tohoto procesu dochází ve vajíčku k řadě transformací, které umožňují vstup spermií a zabraňují vstupu všech ostatních spermií, které jej obklopují..

Na prvním místě je vytvořen kanál známý jako oplodňovací kužel, skrz který membrány spermií a vajíčka přicházejí do přímého kontaktu, který nakonec splývá..

Současně s tím dochází k mobilizaci iontů, jako je vápník (Ca+dva), vodík (H+) a sodík (Na+), který generuje takzvanou depolarizaci membrány. To znamená, že polarita, která má normálně, je obrácená.

Podobně jsou pod membránou vajíčka struktury zvané kortikální granule, které uvolňují svůj obsah do prostoru, který vajíčko obklopuje. Díky tomu je dosaženo zabránění ulpívání spermií na vajíčku, takže k němu nebudou mít přístup..

Fúze jader vajíčka a spermií

Aby se zygota konečně vytvořila, je nutné, aby se jádra spermií a vajíčka spojila.

Je třeba si uvědomit, že gamety obsahují pouze poloviční počet chromozomů tohoto druhu. V případě člověka je to 23 chromozomů; To je důvod, proč se tato dvě jádra musí spojit, aby vytvořila diploidní buňku s úplnou genetickou zátěží druhu.

Jakmile spermie vstoupí do vajíčka, DNA, kterou obsahuje, se duplikuje, stejně jako DNA pronukleu vajíčka. Dále jsou obě pronuklea vedle sebe.

Membrány, které je oddělují, se okamžitě rozpadají a tímto způsobem se mohou chromozomy obsažené v každé z nich spojit s jejich homologem..

Tím ale vše nekončí. Chromozomy jsou umístěny na rovníkovém pólu buňky (zygota), aby zahájily první z mnoha mitotických dělení v procesu segmentace..

Vývoj zygoty

Jakmile je zygota vytvořena, začíná procházet řadou změn a transformací, které se skládají z postupné série mitóz, které ji transformují do hmoty diploidních buněk známých jako morula..

Vývojový proces, kterým zygota prochází, zahrnuje několik fází: štěpení, blastulace, gastrulace a organogeneze. Každý z nich má převažující význam, protože hraje klíčovou roli při formování nové bytosti..

-Segmentace

Jedná se o proces, kterým zygota prochází velkým počtem mitotických dělení a znásobuje svůj počet buněk. Každá z buněk, která se tvoří z těchto dělení, je známá jako blastomery..

Proces probíhá následovně: zygota se dělí na dvě buňky, tyto dvě se zase dělí, vznikají čtyři, tyto čtyři na osm, tyto na 16 a nakonec tyto na 32.

Kompaktní buněčná hmota, která se tvoří, je známá jako morula. Toto jméno je proto, že jeho vzhled je podobný vzhledu ostružiny.

Nyní, v závislosti na množství a umístění žloutku, existují čtyři typy segmentace: holoblastický (celkový), který může být stejný nebo nerovný; a meroblastický (částečný), který může být také stejný nebo nerovný.

Holoblastická nebo celková segmentace

U tohoto typu segmentace je celá zygota segmentována mitózou, což vede k blastomerům. Nyní může být holoblastická segmentace dvou typů:

  • Stejná holoblastická segmentace: U tohoto typu holoblastické segmentace jsou první dvě divize podélné, zatímco třetí je rovníkové. Díky tomu se vytvoří 8 blastomerů, které jsou stejné. Ty se zase nadále dělí mitózou, dokud se nevytvoří morula. Holoblastická segmentace je typická pro vajíčka isolecytů.
  • Nerovnoměrná holoblastická segmentace: jako ve všech segmentacích, první dvě divize jsou podélné, ale třetí je zeměpisné. Tento typ segmentace je typický pro vajíčka mezolecytů. V tomto smyslu se v zygote tvoří blastomery, ale nejsou stejné. V části zygoty, ve které je malé množství žloutku, jsou blastomery, které se tvoří, malé a jsou známé jako mikromery. Naopak v části zygoty, která obsahuje hojný žloutek, se blastomery, které vznikají, nazývají makromery.

Meroblastická nebo částečná segmentace

Je to typické pro zygoty, které obsahují hojný žloutek. U tohoto typu segmentace se dělí pouze tzv. Zvířecí pól. Vegetativní pól není zapojen do dělení, takže velké množství žloutku zůstává nesegmentováno. Podobně je tento typ segmentace klasifikován jako diskoidní a povrchní..

Diskoidní meroblastická segmentace

Tady segmentaci prožívá pouze zvířecí pól zygoty. Zbytek, který obsahuje hodně žloutku, není segmentován. Podobně se vytvoří disk blastomerů, z něhož později vznikne embryo. Tento typ segmentace je typický pro zygoty telolecytů, zejména u ptáků a ryb..

Povrchová meroblastická segmentace

Při povrchním meroblastickém štěpení prochází jádro různými děleními, ale cytoplazma nikoli. Tímto způsobem se získá několik jader, která se pohybují směrem k povrchu a jsou distribuována v cytoplazmatickém krytu. Následně se objeví buněčné hranice, které generují blastodermu, která je periferní a nachází se kolem žloutku, který nebyl segmentován. Tento typ segmentace je typický pro členovce.

-Blastulace

Je to proces, který následuje po segmentaci. Během tohoto procesu se blastomery navzájem spojují a vytvářejí velmi těsné a kompaktní buněčné spoje. Blastulací se tvoří blastula. Jedná se o dutou, kulovitou strukturu s vnitřní dutinou známou jako blastocele..

Struktura blastuly

Blastoderm

Je to vnější buněčná vrstva, která se také nazývá trofoblast. Má to zásadní význam, protože z něj bude vytvořena placenta a pupeční šňůra, důležité struktury, kterými se vytvoří výměna mezi matkou a plodem..

Skládá se z velkého počtu buněk, které migrovaly z vnitřku morula na periferii.

Blastocele

Je to vnitřní dutina blastocysty. Vzniká, když blastomery migrují do vnějších částí moruly a tvoří blastodermu. Blastocele je obsazena tekutinou.

Embryoblast

Jedná se o vnitřní buněčnou hmotu, která je umístěna uvnitř blastocysty, konkrétně na jednom z jejích konců. Z embryoblastu bude vytvořeno samotné embryo. Embryoblast je zase tvořen:

  • Hypoblast: vrstva buněk, které jsou umístěny v periferní části primárního žloutkového vaku.
  • Epiblast: vrstva buněk, které leží v sousedství amniotické dutiny.

Epiblast i hypoblast jsou nesmírně důležité struktury, protože se z nich vyvinou tzv. Zárodečné listy, které po sérii transformací způsobí vznik různých orgánů, které tvoří jednotlivce.

Gastrulace

Jedná se o jeden z nejdůležitějších procesů, ke kterým dochází během embryonálního vývoje, protože umožňuje tvorbu tří zárodečných vrstev: endoderm, mezoderm a ektoderm..

Během gastrulace se děje to, že epiblastové buňky se začnou množit, dokud jich není tolik, že vás musí pohnout opačným směrem. Takovým způsobem, že se pohybují směrem k hypoblastu, dokonce se jim podařilo přemístit některé jeho buňky. Tak vzniká takzvaná primitivní linie.

Okamžitě dojde k invaginaci, kterou jsou buňky této primitivní linie zavedeny ve směru k blastocele. Tímto způsobem je vytvořena dutina známá jako archenteron, která má otvor, blastopore.

Takto vzniká bilaminární embryo složené ze dvou vrstev: endodermu a ektodermu. Ne všechny živé bytosti však pocházejí z bilaminárního embrya, ale existují i ​​další, například lidé, kteří pocházejí z trilaminárního embrya.

Toto trilaminární embryo se tvoří, protože buňky archenteronu začínají proliferovat a jsou dokonce umístěny mezi ektodermem a endodermem, což vede ke vzniku třetí vrstvy, mezodermu..

Endoderm

Z této zárodečné vrstvy se vytváří epitel orgánů dýchacího a trávicího systému a dalších orgánů, jako je pankreas a játra..

Orgány pocházející z endodermu. Zdroj: Endoderm2.png: J.SteinbockMaGa [Public domain]

Mesoderm

Dává vzniknout kostem, chrupavkám a dobrovolným nebo pruhovaným svalům. Stejně tak se z ní vytvářejí orgány oběhového systému a další, jako například ledviny, pohlavní žlázy a myokard..

Tkáně pocházející z mezodermu. Zdroj: J.Steinbock [Public domain]

Ektoderm

Je zodpovědný za tvorbu nervového systému, kůže, nehtů, žláz (potu a mazů), dřeně nadledvin a hypofýzy..

Deriváty ektodermu. Zdroj: Ectoderm.png: The catMaGa [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)]

Organogeneze

Je to proces, kterým ze zárodečných vrstev a řadou transformací vzniká každý jeden z orgánů, které budou tvořit nového jedince..

Obecně řečeno, co se zde děje v organogenezi, je to, že kmenové buňky, které jsou součástí zárodečných vrstev, začínají exprimovat geny, jejichž funkcí je určit, jaký typ buňky bude pocházet.

Samozřejmě, v závislosti na evoluční úrovni živé bytosti bude proces organogeneze víceméně složitý.

Reference

  1. Carrillo, D., Yaser, L. a Rodríguez, N. (2014). Základní pojmy embryonálního vývoje u krávy. Rozmnožování krávy: Didaktický návod k rozmnožování, březosti, laktaci a blahu skotu. University of Antioquia. 69-96.
  2. Cruz, R. (1980). Genetické základy počátku lidského života. Chilský deník pediatrie. 51 odst. 2. 121-124
  3. López, C., García, V., Mijares, J., Domínguez, J., Sánchez, F., Álvarez, I. a García, V. (2013). Gastrulace: klíčový proces při tvorbě nového organismu. Asebir. 18 (1). 29-41
  4. López, N. (2010). Zygota našeho druhu je lidské tělo. Osoba a bioetika. 14 (2). 120-140.
  5. Sadler, T. (2001). Langmanova lékařská embriologie. Redakční Médica Panamericana. 8. vydání.
  6. Ventura, P. a Santos, M. (2011). Začátek života nové lidské bytosti z vědeckého biologického hlediska a jeho bioetické důsledky. Biologický výzkum. 44 odst. 2. 201-207.

Zatím žádné komentáře