gränslös biologi
organogenes
under organogenesen differentierar och specialiserar sig de tre bakterielagren i embryot för att bilda kroppens olika organ.
inlärningsmål
beskriv processen för organogenes hos ryggradsdjur
viktiga Takeaways
viktiga punkter
- celler i ectoderm signaleras av molekyler som kallas tillväxtfaktorer för att bilda neuralplattan, som rullar upp för att bilda en struktur som kallas neuralröret; neuralröret kommer så småningom att utvecklas till hjärnan och ryggmärgen.
- det olika uttrycket av olika gener styr differentieringen av mesodermen i bindväv, liksom revbenen, ryggraden, skelettmuskeln och lungorna.
- endodermen bildar slemhinnan i matsmältningskanalen, liksom fodret i alla körtlar som kommer att tömmas i matsmältningskanalen; det bildar också en mängd olika inre organ.
nyckelbegrepp
- organogenes: bildandet och utvecklingen av organen i en organism från embryonala celler
- ectoderm: yttersta av de tre vävnadsskikten i embryot hos ett metazoandjur, vilket kommer att producera epidermis (hud) och nervsystemet hos den vuxna
- mesoderm: ett av de tre vävnadsskikten i embryot hos ett metazoandjur, vilket kommer att producera många inre organ hos den vuxna, såsom muskler, ryggrad och cirkulationssystem
- endoderm: ett av de tre vävnadsskikten i embryot hos ett metazoandjur, som kommer att producera matsmältningssystemet och andra inre organ hos den vuxna
- neuralplatta: en tjock, platt bunt av ektoderm bildad i ryggradsembryon efter induktion av notokordet
organogenes
organogenes är den process genom vilken de tre bakterievävnadsskikten i embryot, som är ektoderm, endoderm och mesoderm, utvecklas till organismens inre organ. Organ bildas från groddskikten genom differentieringen: processen genom vilken en mindre specialiserad cell blir en mer specialiserad celltyp. Detta måste ske många gånger som en zygot blir en fullt utvecklad organism. Under differentiering uttrycker de embryonala stamcellerna specifika uppsättningar gener som bestämmer deras ultimata celltyp. Till exempel kommer vissa celler i ectoderm att uttrycka de gener som är specifika för hudceller. Som ett resultat kommer dessa celler att differentieras till epidermala celler. Därför regleras differentieringsprocessen genom cellulära signalkaskader.
hos ryggradsdjur är ett av de primära stegen under organogenes bildandet av nervsystemet. Ectodermen bildar epitelceller och vävnader, såväl som neuronala vävnader. Under bildandet av nervsystemet signalerar speciella signalmolekyler som kallas tillväxtfaktorer vissa celler vid kanten av ektodermen för att bli epidermisceller. De återstående cellerna i mitten bildar nervplattan. Om signaleringen av tillväxtfaktorer stördes, skulle hela ektodermen differentieras till nervvävnad. Neuralplattan genomgår en serie cellrörelser där den rullar upp och bildar ett rör som kallas neuralröret. Vid vidare utveckling kommer neuralröret att ge upphov till hjärnan och ryggmärgen.
Neuralrörsbildning: den centrala regionen av ektoderm bildar neuralröret, vilket ger upphov till hjärnan och ryggmärgen.
mesodermen som ligger på vardera sidan av ryggradsnervröret kommer att utvecklas till djurkroppens olika bindväv. Ett rumsligt mönster av genuttryck omorganiserar mesodermen i grupper av celler som kallas somiter, med mellanslag mellan dem. Somiterna kommer vidare att utvecklas till revben, lungor och segment (ryggrad) muskel. Mesodermen bildar också en struktur som kallas notokordet, som är stavformad och bildar djurkroppens centrala axel.
Mesoderm: mesodermen hjälper till vid produktion av hjärtmuskler, skelettmuskler, glattmuskel, vävnader i njurarna och röda blodkroppar.
endodermen består först av plana celler, som därefter blir kolumnar. Det bildar epitelfodret i hela matsmältningsröret (utom en del av munnen och svalget) och den slutliga delen av ändtarmen (som är fodrad Av involutioner av ektoderm). Det bildar också fodercellerna i alla körtlar som öppnar sig i matsmältningsröret, inklusive de i levern och bukspottkörteln; epitelet i hörselröret och trumhinnan; luftstrupen, bronkierna och luftcellerna i lungorna; urinblåsan och en del av urinröret; och follikelfodret i sköldkörteln och tymus. Dessutom bildar endodermen inre organ inklusive magen, tjocktarmen, levern, bukspottkörteln, urinblåsan, epiteldelarna i luftstrupen, lungorna, svalget, sköldkörteln, bisköldkörteln och tarmarna.