bezgraniczna Biologia
organogeneza
podczas organogenezy trzy warstwy zarodkowe zarodka różnicują się i specjalizują, tworząc różne narządy ciała.
cele kształcenia
opisują proces organogenezy u kręgowców
kluczowe wnioski
kluczowe punkty
- komórki w ektodermie są sygnalizowane przez cząsteczki zwane czynnikami wzrostu, tworząc płytkę nerwową, która zwija się, tworząc strukturę zwaną rurką nerwową; cewa nerwowa w końcu rozwinie się w mózgu i rdzeniu kręgowym.
- różna ekspresja różnych genów kontroluje różnicowanie mezodermy w tkankę łączną, a także żebra, kręgosłup, mięśnie szkieletowe i płuca.
- endoderma tworzy wyściółkę przewodu pokarmowego, a także wyściółki wszystkich gruczołów, które opróżniają się do przewodu pokarmowego; tworzy również szeroką gamę narządów wewnętrznych.
kluczowe pojęcia
- organogeneza: tworzenie i rozwój narządów organizmu z komórek embrionalnych
- ektoderma: najbardziej zewnętrzna z trzech warstw tkanki w zarodku zwierzęcia metazoańskiego, która wytworzy naskórek (skórę) i układ nerwowy dorosłego
- mezoderma: jedna z trzech warstw tkanki w zarodku zwierzęcia metazoańskiego, która wytworzy wiele narządów wewnętrznych dorosłego, takich jak mięśnie, kręgosłup i układ krążenia
- endoderm: jedna z trzech warstw tkanki w zarodku zwierzęcia metazoańskiego, która będzie produkować układ trawienny i inne narządy wewnętrzne dorosłego
- płytka nerwowa: gruby, płaski pęczek ektodermy utworzony w zarodkach kręgowców po indukcji przez notochord
organogeneza
organogeneza to proces, w którym trzy warstwy tkanki zarodkowej zarodka, którymi są ektoderma, endoderma i mezoderma, rozwijają się w narządy wewnętrzne organizmu. Narządy tworzą się z warstw zarodkowych poprzez różnicowanie: proces, w którym mniej wyspecjalizowana komórka staje się bardziej wyspecjalizowanym typem komórki. Musi to nastąpić wielokrotnie, gdy zygota staje się w pełni rozwiniętym organizmem. Podczas różnicowania, embrionalne komórki macierzyste wyrażają specyficzne zestawy genów, które determinują ich ostateczny typ komórki. Na przykład, niektóre komórki w ektodermie wyrażają geny specyficzne dla komórek skóry. W rezultacie komórki te różnicują się w komórki naskórka. Dlatego proces różnicowania jest regulowany przez komórkowe kaskady sygnałowe.
u kręgowców jednym z podstawowych etapów organogenezy jest tworzenie układu nerwowego. Ektoderma tworzy komórki i tkanki nabłonkowe, a także tkanki neuronalne. Podczas tworzenia układu nerwowego specjalne cząsteczki sygnalizacyjne zwane czynnikami wzrostu sygnalizują niektórym komórkom na krawędzi ektodermy, że stają się komórkami naskórka. Pozostałe komórki w centrum tworzą płytkę nerwową. Gdyby sygnalizacja przez czynniki wzrostu została zakłócona, Cała ektoderma różnicowałaby się w tkankę nerwową. Płytka nerwowa podlega serii ruchów komórek, gdzie zwija się i tworzy rurkę zwaną rurką nerwową. W dalszym rozwoju, cewy nerwowej spowoduje powstanie mózgu i rdzenia kręgowego.
tworzenie cewy nerwowej: centralny obszar ektodermy tworzy cewę nerwową, która powoduje powstanie mózgu i rdzenia kręgowego.
mezoderma, która leży po obu stronach cewy nerwowej kręgowców, rozwinie się w różne tkanki łączne ciała zwierzęcia. Przestrzenny wzór ekspresji genów reorganizuje mezodermę w grupy komórek zwane somitami, z odstępami między nimi. Somites będzie dalej rozwijać się żebra, płuca, i segmentowe (kręgosłupa) mięśni. Mezoderma tworzy również strukturę zwaną notochordem, która ma kształt pręta i tworzy centralną oś ciała zwierzęcia.
Mezoderma: mezoderma pomaga w produkcji mięśni sercowych, mięśni szkieletowych, mięśni gładkich, tkanek w nerkach i krwinek czerwonych.
endoderma składa się początkowo ze spłaszczonych komórek, które następnie stają się kolumnowe. Tworzy nabłonkową wyściółkę całej przewodu pokarmowego (z wyjątkiem części jamy ustnej i gardła) i końcową część odbytnicy (która jest wyłożona przez inwolucje ektodermy). Tworzy również komórki wyściółki wszystkich gruczołów, które otwierają się do przewodu pokarmowego, w tym wątroby i trzustki; nabłonek przewodu słuchowego i jamy bębenkowej; tchawicy, oskrzeli i komórek powietrznych płuc; pęcherza moczowego i części cewki moczowej; i błony śluzowej pęcherzyków tarczycy i grasicy. Ponadto endoderma tworzy narządy wewnętrzne, w tym żołądek, okrężnicę, wątrobę, trzustkę, pęcherz moczowy, nabłonkowe części tchawicy, płuca, gardło, tarczycę, przytarczycę i jelita.