CIGOTO: KLASIFIKACIJA, NASTAJANJE, RAZVOJ IN SEGMENTACIJA - BIOLOGIJA

Zigota je opredeljen kot celica, ki izhaja iz fuzije med dvema gamet, ene samice in druge moške. Glede na gensko obremenitev je zigota diploidna, kar pomeni, da vsebuje celotno genetsko obremenitev zadevne vrste. To je zato, ker gamete, ki izvirajo, vsebujejo polovico kromosomov vrste.

Pogosto ga poznamo kot jajce, strukturno pa ga sestavljata dve pronuklei, ki izhajata iz dveh gametov, ki sta ga izvirala. Prav tako ga obdaja zona pellucida, ki ima trojno funkcijo: preprečiti vdor katere koli druge sperme, da celice, ki so posledica prvih delitev zigote, ostanejo skupaj in prepreči, da bi se vsaditev pojavila, dokler zigota ne doseže mesta. idealno v maternici.

Razvoj zigote. Vir: CNX OpenStax

Citoplazma zigote in tudi organele, ki jih vsebuje, so materinskega izvora, saj prihajajo iz jajčne celice.

Razvrstitev

Žigota je razvrščena po dveh merilih: količina rumenjaka in organizacija rumenjaka.

-Vrste zigote glede na količino rumenjaka

Glede na količino rumenjaka, ki jo ima zigota, je to lahko:

Oligolecito

Na splošno je oligolecito zigota tista, ki vsebuje zelo malo rumenjaka. Prav tako so v večini primerov majhne velikosti, jedro pa ima osrednji položaj.

Zanimiv podatek je, da ta vrsta jajčec večinoma izvira iz ličink, ki imajo prosto življenje.

Vrsta živali, pri kateri lahko vidimo to vrsto zigote, so iglokožci, na primer morski ježki in morske zvezde; nekateri črvi, kot so ploski črvi in ogorčice; mehkužci, kot so polži in hobotnice; in sesalci kot ljudje.

Mesolecito

To je beseda, sestavljena iz dveh besed, "meso", ki pomeni srednje, in "lecito", ki pomeni rumenjak. Zato je ta vrsta zigote tista, ki ima zmerno količino rumenjaka. Podobno je nameščeno predvsem na enem od polov zigote.

Ta vrsta jajčec je reprezentativna za nekatere vretenčarje, kot so dvoživke, ki jih med drugim predstavljajo žabe, krastače in salamanderji.

Polilecito

Beseda polilecito je tvorjena z besedami „poli“, ki pomeni veliko ali obilno, in „lecito“, kar pomeni rumenjak. V tem smislu je policitna zigota tista, ki vsebuje veliko količino rumenjaka. V tej vrsti zigote je jedro v osrednjem položaju rumenjaka.

Policitna zigota je značilna za ptice, plazilce in nekatere ribe, na primer morske pse.

Vrste zigote glede na organizacijo rumenjaka

Glede na porazdelitev in organizacijo rumenjaka se zigota razvrsti v:

Isolecito

Beseda isolecito je sestavljena iz "iso", kar pomeni enako, in "lecito", kar pomeni rumenjak. Tako, da je zigota tipa izolecita tista, v kateri rumenjak predstavlja homogeno porazdelitev po vsem razpoložljivem prostoru.

Ta vrsta zigote je značilna za živali, kot so sesalci in morski ježki.

Telolecitos

V tej vrsti zigote je rumenjak v izobilju in zavzema skoraj ves razpoložljivi prostor. Citoplazma je precej majhna in vsebuje jedro.

Ta zigota je reprezentativna za vrste rib, ptic in plazilcev.

Centrolecitos

Kot je razvidno iz imena, je rumenjak pri tej vrsti jajc v osrednjem položaju. Prav tako je jedro v središču rumenjaka. Za to zigoto je značilno, da je ovalne oblike.

Ta vrsta zigote je značilna za pripadnike skupine členonožcev, kot so pajki in žuželke.

Oblikovanje zigote

Žigota je celica, ki nastane takoj po postopku oploditve.

Gnojenje

Gnojenje je postopek, s katerim se moške in ženske gamete združujejo. Pri ljudeh je ženska zigota znana kot jajčna celica, moška zigota pa se imenuje sperma.

Prav tako oploditev ni preprost in preprost postopek, ampak je sestavljen iz več stopenj, od katerih je vsaka zelo pomembna, in sicer:

Stik in penetracija zračene krone

Ko sperma vzpostavi prvi stik z jajčecem, to stori v tako imenovani coni pellucida. Ta prvi stik ima transcendentalni pomen, saj vsaka gameta služi prepoznavanju drugega in ugotavljanju, ali pripadata isti vrsti.

Prav tako je v tej fazi sperma sposobna preiti skozi plast celic, ki obdajajo jajčno celico in ki so kot celota znane kot corona radiata.

Da bi skozi to plast celic prešel, sperma izloča encimsko snov, imenovano hialuronidaza, ki ji pomaga pri postopku. Drug element, ki spermi omogoča, da prodre v to zunanjo plast ovola, je blaznost repa.

Uvod v cono pellucida

Ko sperma prečka obsevano krono, se sperma sooči z drugo oviro, da bi prodrla v jajčnik: zona pellucida. To ni nič drugega kot zunanja plast, ki obdaja jajce. Sestavljen je predvsem iz glikoproteinov.

Ko glava sperme pride v stik z zona pellucida, se sproži reakcija, znana kot reakcija akrosoma. To je sestavljeno iz sproščanja sperme encimov, ki so skupaj znani kot spermiolizini. Ti encimi so shranjeni v prostoru v glavi sperme, ki je znan kot akrosom.

Akrosomska reakcija. Vir: LadyofHats.

Spermiolizini so hidrolizni encimi, katerih glavna funkcija je razgradnja zona pellucida, da končno v celoti prodrejo v ovulo.

Ko se začne akrosomska reakcija, se v semenčici sproži tudi niz strukturnih sprememb na ravni njene membrane, kar ji bo omogočilo, da se njena membrana spoji z membrano jajčne celice.

Fuzija membran

Naslednji korak v postopku oploditve je zlitje membran obeh gameta, torej jajčne celice in sperme.

Med tem postopkom se v jajčniku zgodi vrsta preobrazb, ki omogočajo vstop sperme in preprečujejo vstop vseh ostalih spermijev, ki jo obdajajo.

V prvi vrsti se oblikuje kanal, znan kot oploditveni stožec, po katerem se membrane sperme in jajčne celice pridejo v neposreden stik, ki se končajo združijo.

Hkrati s tem se na ravni ovulacijske membrane pojavi mobilizacija ionov, kot so kalcij (Ca ⁺² ), vodik (H ⁺ ) in natrij (Na ⁺ ), kar ustvarja tako imenovano depolarizacijo membrane. To pomeni, da je polarnost, ki jo ima običajno, obrnjena.

Podobno so pod membrano ovavle strukture, imenovane kortikalne granule, ki sproščajo svojo vsebino v prostor, ki obdaja ovulo. S tem je doseženo, da preprečimo oprijem semenčic na jajčniku, da se mu ne bodo mogli približati.

Fuzija jeder jajčeca in semenčic

Da se zigota končno tvori, je potrebno, da se jedri sperme in jajčeca združijo.

Velja spomniti, da gamete vsebujejo le polovico števila kromosomov vrste. Pri ljudeh gre za 23 kromosomov; Zato se morata oba jedra zliti, da tvorita diploidno celico, s popolno genetsko obremenitvijo vrste.

Ko sperma vstopi v jajčece, se podvoji DNK, ki ga vsebuje, kot tudi DNK pronukleusa ovule. Nato sta obe pronuklei ena poleg druge.

Takoj se membrane, ki ločujejo oba, razkrojita in na ta način se kromosomi, ki jih vsebuje vsak, lahko pridružijo svojemu homologu.

Tu pa se vse ne konča. Kromosomi se nahajajo na ekvatorialnem polu celice (zigota), da sprožijo prvo od mnogih mitotičnih delitev v procesu segmentacije.

Razvoj zigote

Ko se je zigota oblikovala, začne doživljati vrsto sprememb in transformacij, ki so sestavljene iz zaporednega niza mitoz, ki jo pretvorijo v maso diploidnih celic, znanih kot morula.

Razvojni proces, ki ga zigota preživi, vključuje več stopenj: cepitev, blastulacija, gastrulacija in organogeneza. Vsak od njih je prevladujočega pomena, saj igra ključno vlogo pri tvorbi novega bitja.

-Segmentacija

To je postopek, pri katerem se zigota podvrže velikemu številu mitotskih delitev, pomnoži njeno število celic. Vsaka od celic, ki tvorijo te delitve, je znana kot blastomeres.

Postopek poteka na naslednji način: zigota se razdeli na dve celici, ti dve pa se razdelijo na štiri, te štiri na osem, na 16 in nazadnje na 32.

Kompaktna celična masa, ki se tvori, je znana kot morula. To ime je zato, ker je po videzu podoben robidu.

Zdaj glede na količino in lokacijo rumenjaka obstajajo štiri vrste segmentacije: holoblastična (skupaj), ki je lahko enaka ali neenaka; in meroblastične (delne), ki so lahko tudi enake ali neenake.

Holoblastična ali popolna segmentacija

Pri tej vrsti segmentacije se celotna zigota segmentira skozi mitoze, kar ima za posledico blastomere. Zdaj je lahko holoblastična segmentacija dveh vrst:

Enaka holoblastična segmentacija: Pri tej vrsti holoblastične segmentacije sta prva dva oddelka vzdolžna, tretja pa ekvatorialna. Zaradi tega nastane 8 blastomerov, ki so enaki. Ti se še naprej delijo skozi mitozo, dokler ne tvorijo morule. Holoblastična segmentacija je značilna za jajca izolecitov.
Neenakomerna holoblastična segmentacija : kot pri vseh segmentacijah sta prva dva oddelka vzdolžna, tretja pa širinska. Ta vrsta segmentacije je značilna za jajca mezolecitov. V tem smislu se blastomere oblikujejo po celotni zigoti, vendar niso enake. V delu zigote, kjer je malo rumenjaka, so blastomeri, ki jih tvorijo, majhni in so znani kot mikrometri. Nasprotno, blastomere, ki izvirajo, v delu zigote, ki vsebuje obilno rumenjako, imenujemo makromeri.

Meroblastična ali delna segmentacija

Značilna je za zigote, ki vsebujejo obilen rumenjak. Pri tej vrsti segmentacije je razdeljen samo tako imenovani živalski pol. Vegetativni pol ni vključen v delitev, tako da ostane velika količina rumenjaka nesegmentirana. Prav tako to vrsto segmentacije uvrščamo med diskoidne in površinske.

Diskoidna meroblastična segmentacija

Tu segmentacija doživlja samo živalski pol zigote. Preostanek tega, ki vsebuje veliko rumenjaka, ni segmentiran. Prav tako se oblikuje disk blastomerov, ki bo kasneje povzročil zarodek. Ta vrsta segmentacije je značilna za telecitne zigote, zlasti pri pticah in ribah.

Površna meroblastična segmentacija

Pri površinskem meroblastičnem cepljenju je jedro podvrženo različnim delitvam, toda citoplazma ne. Na ta način dobimo več jeder, ki se premikajo proti površini in se razprostirajo po celotnem prekrivanju citoplazme. Nato se pojavijo celične meje, ki ustvarijo blastodermo, ki je obodna in obdaja rumenjak, ki ni bil segmentiran. Ta vrsta segmentacije je značilna za členonožce.

-Blastulacija

To je proces, ki sledi segmentaciji. Med tem postopkom se blastomere vežejo med seboj in tvorijo zelo tesne in kompaktne celične stike. Z blastulacijo nastane blastula. To je votla, kroglasta struktura z notranjo votlino, imenovano blastocele.

Struktura blastule

Blastoderm

To je zunanja celična plast, ki jo imenujemo tudi trofoblast. Ključnega pomena je, ker se bodo iz njega oblikovale posteljica in popkovina, pomembne strukture, skozi katere se vzpostavi izmenjava med materjo in plodom.

Sestavlja ga veliko število celic, ki so se preselile iz notranjosti morule na obrobje.

Blastocele

To je notranja votlina blastociste . Nastane, ko blastomere selijo proti zunanjim delom morule in tvorijo blastodermo. Blastocelo zaseda tekočina.

Embryoblast

Gre za notranjo celično maso, ki se nahaja znotraj blastociste, natančneje na enem od njenih koncev. Iz zarodka se bo oblikoval sam zarodek. Embrioblast je sestavljen iz:

Hipoblast: plast celic, ki se nahajajo v obrobnem delu primarne rumenjakove vrečke.
Epiblast: plast celic, ki mejijo na amnijsko votlino.

Tako epiblast kot hipoblast sta izredno pomembni strukturi, saj se iz njih razvijejo tako imenovani zarodni listi, ki bodo po vrsti preobrazb ustvarili različne organe, ki sestavljajo posameznika.

Gastrulacija

To je eden najpomembnejših procesov, ki se zgodi med embrionalnim razvojem, saj omogoča nastanek treh zarodnih plasti: endoderme, mezoderme in ektoderme.

Med gastrulacijo se zgodi, da se celice epiblasta začnejo razmnoževati, dokler jih ni toliko, da te morajo premakniti v drugo smer. Tako, da se premikajo proti hipoblastu, celo uspejo izpodriniti nekatere njegove celice. Tako se oblikuje tako imenovana primitivna črta.

Takoj se pojavi invaginacija, skozi katero se celice te primitivne črte vnesejo v smeri blastocele. Na ta način se oblikuje votlina, znana kot archenteron, ki ima odprtino, blastopore.

Tako nastane balaminarni zarodek, sestavljen iz dveh plasti: endoderme in ektoderme. Vendar pa vsa živa bitja ne izvirajo iz zarodka, ki izvira iz balaminarja, vendar obstajajo tudi drugi, na primer ljudje, ki prihajajo iz trilaminarnega zarodka.

Ta trilaminarni zarodek nastane, ker se celice archenterona začnejo razmnoževati in celo locirajo med ektodermo in endodermo, kar povzroči tretjo plast, mezodermo.

Endoderm

Iz te zarodne plasti se tvori epitelij organov dihal in prebavnega sistema, pa tudi drugi organi, kot so trebušna slinavka in jetra.

Organi, ki izvirajo iz endoderme. Vir: Endoderm2.png: J.SteinbockMaGa

Mesoderm

Izrodi kosti, hrustanec in prostovoljne ali progaste mišice. Prav tako se iz njega oblikujejo organi krvožilnega sistema in drugi, kot so ledvica, žleze in miokard.

Tkiva, ki izvirajo iz mezoderme. Vir: J.Steinbock

Ektoderma

Odgovoren je za nastanek živčnega sistema, kože, nohtov, žlez (znoj in lojnic), nadledvične medule in hipofize.

Derivati ektoderme. Vir: Ectoderm.png: The CatMaGa

Organogeneza

To je proces, iz katerega iz zarodnih plasti in skozi vrsto transformacij izvira vsak izmed organov, ki sestavljajo novega posameznika.

Na splošno se dogaja, da se pri organogenezi dogaja, da matične celice, ki so del zarodnih plasti, začnejo izražati gene, katerih funkcija je določiti, katere vrste celic izvirajo.

Seveda bo glede na evolucijsko raven živega bitja postopek organogeneze bolj ali manj zapleten.

Reference

Carrillo, D., Yaser, L. in Rodríguez, N. (2014). Osnovni pojmi embrionalnega razvoja krave. Razmnoževanje krave: Didaktični priročnik o razmnoževanju, nosečnosti, dojenju in počutju samice goveda. Univerza v Antiokiji. 69–96.
Cruz, R. (1980). Genetski temelji začetka človeškega življenja. Čilski časopis za pediatrijo. 51 (2). 121–124
López, C., García, V., Mijares, J., Domínguez, J., Sánchez, F., Álvarez, I. in García, V. (2013). Gastrulacija: ključni proces pri tvorbi novega organizma. Asebir. 18 (1). 29–41
López, N. (2010). Žigota naše vrste je človeško telo. Oseba in bioetika. 14 (2). 120-140.
Sadler, T. (2001). Langmanova medicinska embriologija. Uredništvo Médica Panamericana. 8. izdaja
Ventura, P. in Santos, M. (2011). Začetek življenja novega človeka z znanstvenega biološkega vidika in njegovih bioetičnih posledic. Biološke raziskave 44 (2). 201–207.

CIGOTO: KLASIFIKACIJA, NASTAJANJE, RAZVOJ IN SEGMENTACIJA - BIOLOGIJA - 2026