CIGOTO: KLASIFIKÁCIA, TVORBA, VÝVOJ A SEGMENTÁCIA - BIOLÓGIE

Zygota je definovaná ako bunka, ktorá vyplýva z fúzie medzi dvoma gamét, jednej samice a druhý muž. Podľa genetickej záťaže je zygota diploidná, čo znamená, že obsahuje úplnú genetickú záťaž príslušného druhu. Je to tak preto, že gaméty, z ktorých pochádzajú, obsahujú polovicu chromozómov daného druhu.

Často sa nazýva vajíčko a štrukturálne je zložené z dvoch pronukleov, ktoré pochádzajú z dvoch gamét, z ktorých pochádza. Podobne je obklopená zona pellucida, ktorá má trojitú funkciu: zabrániť vstupu akýchkoľvek iných spermií, udržať bunky, ktoré sú výsledkom prvých divízií zygoty, a zabrániť implantácii, kým sa zygota nedostane na miesto. ideálne in utero.

Vývoj zygoty. Zdroj: OpenXtax CNX

Cytoplazma zygoty, ako aj organely, ktoré sú v nej obsiahnuté, sú materského pôvodu, pretože pochádzajú z vajíčka.

klasifikácia

Zygota sa klasifikuje podľa dvoch kritérií: množstvo žĺtka a organizácia žĺtka.

- Druhy zygotu podľa množstva žĺtka

V závislosti od množstva žĺtka, ktoré má zygota, môže to byť:

Oligolecito

Všeobecne je oligolecito zygota taká, ktorá obsahuje veľmi málo žĺtka. Podobne sú vo väčšine prípadov malé a jadro má centrálnu polohu.

Je zvláštne, že tento druh vajíčka pochádza väčšinou z lariev, ktoré majú voľný život.

Druhom zvierat, u ktorých je možné vidieť tento typ zygoty, sú ostnokožce, ako sú morské ježovky a hviezdice; niektoré červy, ako napríklad flatworms a nematodes; mäkkýše, ako sú slimáky a chobotnice; a cicavce ako ľudia.

Mesolecito

Toto slovo sa skladá z dvoch slov, „mezo“, čo znamená stredné, a „lecito“, ktoré znamená žĺtok. Preto je tento typ zygotu taký, ktorý má mierne množstvo žĺtka. Podobne sa nachádza hlavne v jednom z pólov zygoty.

Tento druh vajec je okrem iného predstaviteľom niektorých stavovcov, ako sú obojživelníky, zastúpené žabami, ropuchami a mloky.

Polilecito

Slovo polilecito je tvorené slovami „poli“, čo znamená veľa alebo hojnosť, a „lecito“, čo znamená žĺtok. V tomto zmysle je polycyty zygota taký, ktorý obsahuje veľké množstvo žĺtka. V tomto type zygotu je jadro v centrálnej polohe žĺtka.

Polycyty zygota je typická pre vtáky, plazy a niektoré ryby, ako sú žraloky.

Druhy zygotu podľa organizácie žĺtka

Podľa distribúcie a organizácie žĺtka sa zygota delí na:

Isolecito

Slovo izolecito sa skladá z „iso“, čo znamená rovnaké, a „lecito“, čo znamená, žĺtok. Týmto spôsobom je zygota izolecytového typu taká, že žĺtok predstavuje homogénnu distribúciu v celom dostupnom priestore.

Tento typ zygoty je typický pre zvieratá, ako sú cicavce a morské ježovky.

Telolecitos

V tomto type zygotu je žĺtok hojný a zaberá takmer všetok dostupný priestor. Cytoplazma je pomerne malá a obsahuje jadro.

Táto zygota predstavuje druhy rýb, vtákov a plazov.

Centrolecitos

Ako je možné odvodiť z názvu, v tomto type vajec je žĺtko v centrálnej polohe. Podobne je jadro v strede žĺtka. Táto zygota sa vyznačuje oválnym tvarom.

Tento typ zygoty je typický pre členov skupiny článkonožcov, ako sú pavúkovce a hmyz.

Tvorba zygoty

Zygota je bunka, ktorá sa tvorí bezprostredne po procese oplodnenia.

oplodnenie

Hnojenie je proces, ktorým sa mužské a ženské gaméty zjednocujú. U ľudí je ženská zygota známa ako vajíčko a mužský zygota sa nazýva spermie.

Podobne hnojenie nie je jednoduchý a priamy postup, ale pozostáva z niekoľkých stupňov, z ktorých každá je veľmi dôležitá, a to:

Kontakt a prienik vyžarovanej koruny

Keď spermie prvý kontakt s vajíčkom, robí to v tzv. Zona pellucida. Tento prvý kontakt má transcendentálny význam, pretože slúži na to, aby každá gameta spoznala druhého a určila, či patrí k rovnakému druhu.

Podobne v tomto štádiu je spermie schopné prechádzať vrstvou buniek, ktoré obklopujú vajíčko a ktoré sú ako celok známe ako korona radiata.

Aby sperma prešla touto vrstvou buniek, vylučuje enzymatickú látku nazývanú hyaluronidáza, ktorá jej pomáha v tomto procese. Ďalším prvkom, ktorý umožňuje spermii preniknúť do tejto vonkajšej vrstvy vajíčka, je šialenstvo chvosta.

Úvod do zona pellucida

Keď spermie prekročia vyžarovanú korunu, spermie čelia ďalšej prekážke prieniku vajíčkom: zona pellucida. Toto nie je nič viac ako vonkajšia vrstva, ktorá obklopuje vajíčko. Skladá sa hlavne z glykoproteínov.

Keď hlava spermie príde do kontaktu so zona pellucida, spustí sa reakcia známa ako acrosómová reakcia. Spočíva v tom, že spermie uvoľňujú enzýmy, ktoré sú spolu známe ako spermiolyzíny. Tieto enzýmy sú uložené v priestore v hlave spermií známom ako akrozóm.

Akrozomálna reakcia. Zdroj: LadyofHats.

Spermiolyzíny sú hydrolytické enzýmy, ktorých hlavnou funkciou je degradácia zona pellucida, aby konečne úplne prenikli do vajíčka.

Po začatí akrozomálnej reakcie sa v spermii na úrovni membrány vyvolá aj množstvo štrukturálnych zmien, ktoré jej umožnia fúzovať membránu s vajíčkom.

Fúzia membrán

Ďalším krokom v procese oplodnenia je fúzia membrán dvoch gamét, tj vajíčka a spermie.

Počas tohto procesu sa vo vajíčku uskutočňuje séria transformácií, ktoré umožňujú vstup spermií a bránia vstupu všetkých ostatných spermií, ktoré ho obklopujú.

Najprv sa vytvorí kanálik známy ako oplodňovací kužeľ, cez ktorý sa membrány spermie a vajíčka dostanú do priameho kontaktu a nakoniec sa zlúčia.

Súčasne s tým dochádza k mobilizácii iónov, ako je vápnik (Ca ⁺² ), vodík (H ⁺ ) a sodík (Na ⁺ ) na úrovni ovulovej membrány , čo generuje takzvanú depolarizáciu membrány. To znamená, že polarita, ktorú má normálne, je obrátená.

Podobne pod membránou vajíčka sú štruktúry nazývané kortikálne granule, ktoré uvoľňujú svoj obsah do priestoru, ktorý obklopuje vajíčko. Týmto sa dosiahne zabránenie priľnutia spermií k vajíčku, aby sa k nemu nemohli priblížiť.

Fúzia jadier vajíčka a spermie

Aby sa zygota konečne vytvorila, je potrebné, aby sa jadra spermií a vajíčka zjednotili.

Je potrebné pripomenúť, že gaméty obsahujú iba polovicu chromozómov daného druhu. V prípade ľudí je to 23 chromozómov; To je dôvod, prečo sa obe jadrá musia spojiť, aby vytvorili diploidnú bunku s úplnou genetickou záťažou druhu.

Akonáhle spermie vstúpi do vajíčka, DNA, ktorú obsahuje, sa duplikuje, ako aj DNA z ovulského pronukleusu. Ďalej sú obidva pronuclei vedľa seba.

Okamžite sa membrány, ktoré tieto dve oddeľujú, rozpadajú a týmto spôsobom sa môžu chromozómy obsiahnuté v každej z nich spojiť so svojim náprotivkom.

Ale tu to nekončí. Chromozómy sú umiestnené na rovníkovom póle bunky (zygota), aby iniciovali prvú z mnohých mitotických delení v procese segmentácie.

Vývoj zygoty

Akonáhle sa zygota vytvorila, začne sa podrobovať sérii zmien a transformácií, ktoré pozostávajú z postupných sérií mitóz, ktoré ju transformujú do hmoty diploidných buniek známych ako morula.

Vývojový proces, ktorým zygota prechádza, zahŕňa niekoľko fáz: štiepenie, blastuláciu, gastruláciu a organogenézu. Každá z nich má prvoradý význam, pretože zohrávajú kľúčovú úlohu pri formovaní novej bytosti.

-Segmentation

Toto je proces, pri ktorom sa zygota podrobuje veľkému počtu mitotických divízií a znásobuje počet buniek. Každá z buniek, ktoré sa tvoria z týchto divízií, je známa ako blastoméry.

Proces prebieha nasledovne: zygota sa rozdelí na dve bunky, tieto dve sa rozdelia a vzniknú štyri, tieto štyri na osem, tieto na 16 a nakoniec tieto na 32.

Kompaktná bunková hmota, ktorá sa tvorí, sa nazýva morula. Tento názov je spôsobený tým, že má podobný vzhľad ako ostružina.

Teraz, v závislosti od množstva a umiestnenia žĺtka, existujú štyri typy segmentácie: holoblast (celková), ktoré môžu byť rovnaké alebo nerovnaké; a meroblasty (čiastočné), ktoré môžu byť rovnaké alebo nerovnaké.

Holoblastická alebo celková segmentácia

Pri tomto type segmentácie je celý zygota segmentovaný mitózou, čo vedie k blastomérom. Teraz môže byť holoblastická segmentácia dvoch typov:

Rovnaká holoblastická segmentácia: V tomto type holoblastickej segmentácie sú prvé dve delenia pozdĺžne, zatiaľ čo tretia je rovníková. Z tohto dôvodu sa vytvorí 8 blastomérov, ktoré sú rovnaké. Tieto sa ďalej delia mitózou, kým nevytvoria morulu. Holoblastická segmentácia je typická pre vajcia izolecytu.
Nerovnomerná holoblastická segmentácia : rovnako ako vo všetkých segmentáciách sú prvé dve delenia pozdĺžne, ale tretia je pozdĺžna. Tento typ segmentácie je typický pre vajcia mezolecytu. V tomto zmysle sú blastoméry tvorené v celom zygote, ale nie sú rovnaké. V časti zygoty, kde je malé množstvo žĺtka, sú blastoméry, ktoré sa tvoria, malé a sú známe ako mikroméry. Naopak, v časti zygotu, ktorý obsahuje hojný žĺtok, sa vznikajúce blastoméry nazývajú makroméry.

Meroblastická alebo čiastočná segmentácia

Je typická pre zygoty, ktoré obsahujú bohatý žĺtok. Pri tomto type segmentácie je rozdelený iba tzv. Zvierací pól. Vegetatívny pól nie je zapojený do delenia, takže veľké množstvo žĺtka zostáva nerozdelené. Podobne je tento typ segmentácie klasifikovaný ako diskoidný a povrchný.

Diskoidná meroblastická segmentácia

Segmentácia prežíva tu iba zvierací pól zygoty. Zvyšok tohto, ktorý obsahuje veľa žĺtka, nie je segmentovaný. Podobne sa vytvorí disk blastomérov, z ktorého neskôr vznikne embryo. Tento typ segmentácie je typický pre telecytové zygoty, najmä u vtákov a rýb.

Povrchová meroblastická segmentácia

Pri povrchovom meroblastickom štiepení prechádza jadro rôznymi divíziami, ale cytoplazma nie. Týmto spôsobom sa získa niekoľko jadier, ktoré sa pohybujú smerom k povrchu a distribuujú sa v celom kryte cytoplazmy. Následne sa objavia bunkové hranice, ktoré vytvárajú blastodermu, ktorá je periférna a ktorá obklopuje žĺtok, ktorý nebol segmentovaný. Tento typ segmentácie je typický pre článkonožce.

-Blastulation

Je to proces, ktorý nasleduje po segmentácii. Počas tohto procesu sa blastoméry navzájom viažu a vytvárajú veľmi úzke a kompaktné bunkové spojenia. Blastuláciou sa vytvorí blastula. Je to dutá guľovitá štruktúra s vnútornou dutinou známou ako blastocele.

Štruktúra blastuly

blastoderm

Je to vonkajšia bunková vrstva, ktorá sa tiež nazýva trofoblast. Je to životne dôležité, pretože z toho sa vytvorí placenta a pupočníková šnúra, dôležité štruktúry, prostredníctvom ktorých sa vytvorí výmena medzi matkou a plodom.

Pozostáva z veľkého počtu buniek, ktoré migrovali z vnútra moruly na perifériu.

Blastocele

Je to vnútorná dutina blastocysty . Tvorí sa, keď blastoméry migrujú smerom k vonkajším častiam moruly, aby vytvorili blastodermu. Blastocele je obsadená tekutinou.

embryoblast

Je to vnútorná bunková hmota, ktorá je umiestnená vo vnútri blastocysty, konkrétne na jednom z jej koncov. Z embryoblastu sa vytvorí samotné embryo. Embryoblast sa zase skladá z:

Hypoblast: vrstva buniek, ktoré sú umiestnené v periférnej časti primárneho žĺtkového vaku.
Epiblast: vrstva buniek, ktoré susedia s plodovou dutinou.

Epiblast aj hypoblast sú mimoriadne dôležité štruktúry, pretože z nich sa budú rozvíjať tzv. Zárodočné listy, ktoré po sérii transformácií poskytnú vznik rôznym orgánom, ktoré tvoria jednotlivca.

gastrulation

Toto je jeden z najdôležitejších procesov, ktoré sa vyskytujú počas embryonálneho vývoja, pretože umožňuje tvorbu troch zárodočných vrstiev: endodermu, mezodermu a ektodermu.

Počas gastrulácie sa stáva, že bunky epiblastov sa začínajú množiť, až kým ich nie je toľko, že vás musia posunúť opačným smerom. Tak, že sa pohybujú smerom k hypoblastu, dokonca sa im podarí vytlačiť niektoré z jeho buniek. Takto sa vytvára tzv. Primitívna línia.

Okamžite dôjde k invaginácii, cez ktorú sa bunky tejto primitívnej línie zavedú v smere blastocele. Týmto spôsobom sa vytvorí dutina známa ako archenterón, ktorá má otvor, blastoporu.

Takto sa vytvára bilaminárne embryo, ktoré sa skladá z dvoch vrstiev: endoderma a ektoderma. Nie všetky živé bytosti však pochádzajú z bilaminarového embrya, ale existujú aj ďalšie, napríklad ľudia, ktoré pochádzajú z trilaminárneho embrya.

Toto trilaminárne embryo sa vytvára, pretože bunky archenterónu sa začínajú množiť a dokonca lokalizovať medzi ektodermami a endodermami, čo vedie k tretej vrstve, mezoderme.

endoderm

Z tejto zárodočnej vrstvy sa vytvára epitel orgánov dýchacích ciest a tráviaceho ústrojenstva, ako aj ďalších orgánov, ako je pankreas a pečeň.

Orgány, ktoré pochádzajú z endodermy. Zdroj: Endoderm2.png: J.SteinbockMaGa

mesoderm

Dáva vzniknúť kostiam, chrupavkám a dobrovoľným alebo priečne pruhovaným svalstvom. Podobne sa z toho vytvárajú orgány obehového systému a ďalšie, ako sú napríklad obličky, pohlavné žľazy a myokard.

Tkanivá, ktoré pochádzajú z mezodermu. Zdroj: J.Steinbock

ektoderm

Je zodpovedný za tvorbu nervového systému, pokožku, nechty, žľazy (potné a mazové), nadledvinku a hypofýzu.

Deriváty ektodermy. Zdroj: Ectoderm.png: CatMaGa

organogenézy

Je to proces, z ktorého pochádzajú zárodočné vrstvy a séria transformácií každý z orgánov, z ktorých bude nový jedinec tvoriť.

Všeobecne povedané, v organogenéze sa deje to, že kmeňové bunky, ktoré sú súčasťou zárodočných vrstiev, začínajú exprimovať gény, ktorých funkciou je určiť, aký typ bunky má vzniknúť.

Samozrejme, v závislosti od vývojovej úrovne živej bytosti bude proces organogenézy viac-menej komplexný.

Referencie

Carrillo, D., Yaser, L. a Rodríguez, N. (2014). Základné pojmy embryonálneho vývoja u kráv. Rozmnožovanie kravy: Didaktická príručka o reprodukcii, gravidite, laktácii a pohode samice hovädzieho dobytka. Antioquia univerzita. 69-96.
Cruz, R. (1980). Genetické základy začiatku ľudského života. Čílsky časopis pediatrie. 51 (2). 121-124
López, C., García, V., Mijares, J., Domínguez, J., Sánchez, F., Álvarez, I. a García, V. (2013). Gastrolácia: kľúčový proces pri formovaní nového organizmu. Asebir. 18 (1). 29 až 41
López, N. (2010). Zygota nášho druhu je ľudské telo. Osoba a bioetika. 14 (2). 120-140.
Sadler, T. (2001). Langmanova lekárska embriológia. Editorial Médica Panamericana. 8. vydanie.
Ventura, P. a Santos, M. (2011). Začiatok života novej ľudskej bytosti z vedeckého biologického hľadiska a jej bioetické dôsledky. Biologický výskum. 44 (2). 201-207.

CIGOTO: KLASIFIKÁCIA, TVORBA, VÝVOJ A SEGMENTÁCIA - BIOLÓGIE - 2026