Biologia illimitata
Organogenesi
Durante l’organogenesi, i tre strati germinali dell’embrione si differenziano e si specializzano ulteriormente per formare i vari organi del corpo.
Obiettivi di Apprendimento
Descrivere il processo di organogenesi in vertebrati
Takeaway Chiave
Punti Chiave
- Cellule dell’ectoderma sono segnalati da molecole chiamate fattori di crescita per formare la piastra neurale, che rotola fino a formare una struttura chiamata del tubo neurale; il tubo neurale alla fine si svilupperà nel cervello e nel midollo spinale.
- La diversa espressione di vari geni controlla la differenziazione del mesoderma nel tessuto connettivo, così come le costole, la colonna vertebrale, il muscolo scheletrico e i polmoni.
- L’endoderma forma il rivestimento del tratto digestivo, così come i rivestimenti di tutte le ghiandole che si svuotano nel tratto digestivo; forma anche un’ampia varietà di organi interni.
Termini chiave
- organogenesi: la formazione e lo sviluppo degli organi di un organismo da cellule embrionali
- ectoderma: ultraperiferiche di tre strati di tessuto nell’embrione di un animale di animale, che produrrà l’epidermide (pelle) e il sistema nervoso dell’adulto
- mesoderma: uno dei tre strati di tessuto nell’embrione di un animale di animale, che produrrà molti organi interni dell’adulto come i muscoli della colonna vertebrale e del sistema circolatorio
- endoderma: uno dei tre strati di tessuto nell’embrione di un animale di animale, che produrrà il sistema digerente e altri organi interni di un adulto
- piastra neurale: un denso fascio piatto di ectoderma formata in gli embrioni dei vertebrati dopo l’induzione con la notocorda
Organogenesi
Organogenesi è il processo mediante il quale i tre germe di strati di tessuto dell’embrione, che sono l’ectoderma, endoderma e mesoderma, sviluppare gli organi interni dell’organismo. Gli organi si formano dagli strati germinali attraverso la differenziazione: il processo mediante il quale una cella meno specializzata diventa un tipo di cella più specializzato. Questo deve accadere molte volte quando uno zigote diventa un organismo completamente sviluppato. Durante la differenziazione, le cellule staminali embrionali esprimono specifici gruppi di geni che determineranno il loro ultimo tipo di cellula. Ad esempio, alcune cellule dell’ectoderma esprimeranno i geni specifici delle cellule della pelle. Di conseguenza, queste cellule si differenzieranno in cellule epidermiche. Pertanto, il processo di differenziazione è regolato da cascate di segnalazione cellulare.
Nei vertebrati, uno dei passaggi primari durante l’organogenesi è la formazione del sistema neurale. L’ectoderma forma cellule e tessuti epiteliali, nonché tessuti neuronali. Durante la formazione del sistema neurale, speciali molecole di segnalazione chiamate fattori di crescita segnalano alcune cellule ai margini dell’ectoderma per diventare cellule dell’epidermide. Le cellule rimanenti al centro formano la piastra neurale. Se la segnalazione da parte dei fattori di crescita fosse interrotta, l’intero ectoderma si differenzierebbe in tessuto neurale. La piastra neurale subisce una serie di movimenti cellulari in cui si arrotola e forma un tubo chiamato tubo neurale. In ulteriore sviluppo, il tubo neurale darà origine al cervello e al midollo spinale.
Formazione del tubo neurale: la regione centrale dell’ectoderma forma il tubo neurale, che dà origine al cervello e al midollo spinale.
Il mesoderma che si trova su entrambi i lati del tubo neurale dei vertebrati si svilupperà nei vari tessuti connettivi del corpo animale. Un modello spaziale di espressione genica riorganizza il mesoderma in gruppi di cellule chiamate somiti, con spazi tra di loro. I somiti si svilupperanno ulteriormente nelle costole, nei polmoni e nel muscolo segmentale (della colonna vertebrale). Il mesoderma forma anche una struttura chiamata notocorda, che è a forma di bastoncello e forma l’asse centrale del corpo animale.
Mesoderma: Il mesoderma aiuta nella produzione di muscoli cardiaci, muscolo scheletrico, muscolo liscio, tessuti all’interno dei reni e globuli rossi.
L’endoderma consiste, inizialmente, di cellule appiattite, che successivamente diventano colonnari. Forma il rivestimento epiteliale dell’intero tubo digerente (eccetto parte della bocca e della faringe) e la parte terminale del retto (che è rivestita da involuzioni dell’ectoderma). Forma anche le cellule di rivestimento di tutte le ghiandole che si aprono nel tubo digerente, comprese quelle del fegato e del pancreas; l’epitelio del tubo uditivo e della cavità timpanica; la trachea, i bronchi e le cellule aeree dei polmoni; la vescica urinaria e parte dell’uretra; e il rivestimento del follicolo della ghiandola tiroidea e del timo. Inoltre, l’endoderma forma organi interni tra cui lo stomaco, il colon, il fegato, il pancreas, la vescica urinaria, le parti epiteliali della trachea, i polmoni, la faringe, la tiroide, la paratiroidea e l’intestino.