CIGOTO: KLASYFIKACJA, TWORZENIE, ROZWÓJ I SEGMENTACJA - BIOLOGIA - 2026

Zygoty określa się jako komórki, które wynika z fuzji dwóch gamet jednej samicy a drugi męski. Zgodnie z ładunkiem genetycznym zygota jest diploidalna, co oznacza, że ​​zawiera pełny ładunek genetyczny danego gatunku. Dzieje się tak, ponieważ każda z gamet, które ją tworzą, zawiera połowę chromosomów tego gatunku.

Jest często nazywany jajkiem i strukturalnie składa się z dwóch przedjądrzy, które pochodzą z dwóch gamet, z których pochodzi. Podobnie jest otoczona osłoną przezroczystą, która ma potrójną funkcję: zapobiega przedostawaniu się innych plemników, utrzymuje razem komórki powstałe w wyniku pierwszych podziałów zygoty i zapobiega implantacji, dopóki zygota nie dotrze do tego miejsca. idealny w macicy.

Rozwój zygoty. Źródło: CNX OpenStax

Cytoplazma zygoty, a także zawarte w niej organelle są pochodzenia matczynego, ponieważ pochodzą z komórki jajowej.

Klasyfikacja

Zygotę klasyfikuje się według dwóch kryteriów: ilości żółtka i organizacji żółtka.

-Rodzaje zygoty w zależności od ilości żółtka

W zależności od ilości żółtka, które ma zygota, może to być:

Oligolecito

Ogólnie rzecz biorąc, zygota oligolecito to taka, która zawiera bardzo mało żółtka. Podobnie w większości przypadków są one małe, a rdzeń znajduje się w centralnej pozycji.

Ciekawostką jest fakt, że z tego typu jaj pochodzą głównie larwy, które mają wolne życie.

Typy zwierząt, u których można zobaczyć ten typ zygoty, to szkarłupnie, takie jak jeżowce i rozgwiazdy; niektóre robaki, takie jak płazińce i nicienie; mięczaki, takie jak ślimaki i ośmiornice; i ssaki takie jak ludzie.

Mesolecito

Jest to słowo składające się z dwóch słów: „meso”, które oznacza średni, i „lecito”, które oznacza żółtko. Dlatego ten typ zygoty to taki, który ma umiarkowaną ilość żółtka. Podobnie znajduje się głównie w jednym z biegunów zygoty.

Ten typ jaj jest reprezentatywny dla niektórych kręgowców, takich jak płazy, reprezentowane między innymi przez żaby, ropuchy i salamandry.

Polilecito

Słowo polilecito tworzą słowa „poli”, co oznacza dużo lub dużo, oraz „lecito”, co oznacza żółtko. W tym sensie zygota policyjna to taka, która zawiera dużą ilość żółtka. W tego typu zygocie jądro znajduje się w centralnej pozycji żółtka.

Zygota policyjna jest typowa dla ptaków, gadów i niektórych ryb, takich jak rekiny.

Rodzaje zygoty według organizacji żółtka

Zgodnie z rozmieszczeniem i organizacją żółtka zygota dzieli się na:

Isolecito

Słowo isolecito składa się z „iso”, co oznacza równy i „lecito”, co oznacza żółtko. W taki sposób, że zygota typu izolocytów jest zygotą, w której żółtko prezentuje jednorodny rozkład w dostępnej przestrzeni.

Ten typ zygoty jest typowy dla zwierząt, takich jak ssaki i jeżowce.

Telolecitos

W tego typu zygocie żółtko jest obfite i zajmuje prawie całą dostępną przestrzeń. Cytoplazma jest dość mała i zawiera jądro.

Ta zygota jest przedstawicielem gatunków ryb, ptaków i gadów.

Centrolecitos

Jak można wywnioskować z nazwy, w tego typu jajku żółtko znajduje się w centralnej pozycji. Podobnie jądro znajduje się w środku żółtka. Ta zygota charakteryzuje się owalnym kształtem.

Ten typ zygoty jest typowy dla przedstawicieli grupy stawonogów, takich jak pajęczaki i owady.

Powstanie zygoty

Zygota to komórka, która tworzy się natychmiast po zapłodnieniu.

Zapłodnienie

Zapłodnienie to proces, w którym gamet męskie i żeńskie łączą się. U ludzi żeńska zygota jest nazywana komórką jajową, a męska zygota - plemnikiem.

Podobnie zapłodnienie nie jest prostym i prostym procesem, ale składa się z szeregu etapów, z których każdy jest bardzo ważny, a mianowicie:

Kontakt i penetracja napromieniowanej korony

Kiedy plemnik po raz pierwszy kontaktuje się z komórką jajową, robi to w tzw. Zona pellucida. Ten pierwszy kontakt ma znaczenie transcendentalne, ponieważ służy każdej gamecie rozpoznanie drugiej i określenie, czy należą do tego samego gatunku.

Podobnie na tym etapie plemniki są zdolne do przechodzenia przez warstwę komórek otaczających komórkę jajową, które razem określane są jako corona radiata.

Aby przejść przez tę warstwę komórek, plemnik wydziela enzymatyczną substancję zwaną hialuronidazą, która pomaga mu w tym procesie. Innym elementem, który pozwala plemnikom na penetrację zewnętrznej warstwy zalążka, jest szał ogona.

Wprowadzenie do zona pellucida

Gdy plemnik przekroczy napromieniowaną koronę, napotyka kolejną przeszkodę w penetracji komórki jajowej: osłonę przezroczystą. To nic innego jak zewnętrzna warstwa otaczająca jajko. Składa się głównie z glikoprotein.

Kiedy główka plemnika wchodzi w kontakt z warstwą przezroczystą, wyzwalana jest reakcja znana jako reakcja akrosomowa. Polega to na uwalnianiu przez plemniki enzymów, które razem nazywane są spermiolizynami. Enzymy te są przechowywane w przestrzeni w główce plemnika zwanej akrosomem.

Reakcja akrosomiczna. Źródło: LadyofHats.

Spermiolizyny to enzymy hydrolityczne, których główną funkcją jest degradacja osłonki przezroczystej, aby ostatecznie w pełni przeniknąć do zalążka.

Kiedy zaczyna się reakcja akrosomiczna, w plemniku wyzwalana jest również seria zmian strukturalnych na poziomie błony komórkowej, co pozwoli mu na połączenie błony z błoną komórki jajowej.

Fuzja membran

Kolejnym krokiem w procesie zapłodnienia jest fuzja błon dwóch gamet, czyli komórki jajowej i plemnika.

Podczas tego procesu w komórce jajowej zachodzi seria przemian, które umożliwiają wejście plemnika i uniemożliwiają wejście wszystkim innym plemnikom, które je otaczają.

W pierwszej kolejności tworzy się kanał zwany stożkiem zapłodnienia, przez który błony plemnika i komórki jajowej wchodzą w bezpośredni kontakt, który ostatecznie się zlewa.

Jednocześnie na poziomie błony zalążka następuje mobilizacja jonów, takich jak wapń (Ca ⁺² ), wodór (H ⁺ ) i sód (Na ⁺ ), co powoduje tzw. Depolaryzację błony. Oznacza to, że polaryzacja, którą normalnie ma, jest odwrócona.

Podobnie pod błoną zalążka znajdują się struktury zwane ziarnkami korowymi, które uwalniają swoją zawartość do przestrzeni otaczającej zalążek. Dzięki temu uzyskuje się zapobieganie przywieraniu plemników do komórki jajowej, aby nie mogły się do niej zbliżyć.

Fuzja jąder komórki jajowej i plemników

Aby ostatecznie powstała zygota, jądra plemnika i komórki jajowej muszą się zjednoczyć.

Warto pamiętać, że gamety zawierają tylko połowę liczby chromosomów gatunku. W przypadku ludzi jest to 23 chromosomy; Dlatego te dwa jądra muszą się połączyć, aby utworzyć diploidalną komórkę z pełnym ładunkiem genetycznym gatunku.

Gdy plemnik dostanie się do komórki jajowej, DNA, które zawiera, jest zduplikowane, podobnie jak DNA przedjądrza zalążka. Następnie oba przedjądrza znajdują się obok siebie.

Membrany rozdzielające te dwa elementy natychmiast rozpadają się iw ten sposób chromosomy, które były w każdym z nich, mogą połączyć się ze swoim odpowiednikiem.

Ale na tym wszystko się nie kończy. Chromosomy znajdują się na biegunie równikowym komórki (zygocie), inicjując pierwszy z wielu podziałów mitotycznych w procesie segmentacji.

Rozwój zygoty

Uformowana zygota zaczyna podlegać serii zmian i przekształceń, które składają się z kolejnych serii mitoz, które przekształcają ją w masę diploidalnych komórek zwanych morulą.

Proces rozwojowy, przez który przechodzi zygota, obejmuje kilka etapów: rozszczepienie, blastulację, gastrulację i organogenezę. Każdy z nich ma ogromne znaczenie, ponieważ odgrywają kluczową rolę w tworzeniu nowego bytu.

-Segmentacja

Jest to proces, w którym zygota przechodzi dużą liczbę podziałów mitotycznych, zwielokrotniając liczbę komórek. Każda z komórek tworzących się z tych podziałów jest znana jako blastomery.

Proces przebiega w następujący sposób: zygota dzieli się na dwie komórki, z kolei te dwie dzielą się, tworząc cztery, te cztery na osiem, te na 16, a na końcu te na 32.

Tworząca się zwarta masa komórek jest znana jako morula. Ta nazwa wynika z wyglądu podobnego do jeżyny.

Teraz, w zależności od ilości i lokalizacji żółtka, istnieją cztery rodzaje segmentacji: holoblastyczna (całkowita), która może być równa lub nierówna; i meroblastyczny (częściowy), który również może być równy lub nierówny.

Segmentacja holoblastyczna lub całkowita

W tego typu segmentacji cała zygota jest dzielona na segmenty poprzez mitozę, w wyniku czego powstają blastomery. Teraz segmentacja holoblastyczna może mieć dwa typy:

• Równa segmentacja holoblastyczna: w tego typu segmentacji holoblastycznej pierwsze dwa podziały są podłużne, a trzeci równikowy. Z tego powodu powstaje 8 takich samych blastomerów. Te z kolei nadal dzielą się poprzez mitozę, aż utworzą morulę. Segmentacja holoblastyczna jest typowa dla jaj izolecytów.
• Nierówna segmentacja holoblastyczna : jak we wszystkich segmentach, pierwsze dwa podziały są podłużne, ale trzeci jest podłużny. Ten rodzaj segmentacji jest typowy dla jaj mezolecytów. W tym sensie blastomery powstają w całej zygocie, ale nie są takie same. W części zygoty, w której występuje niewielka ilość żółtka, powstające blastomery są małe i nazywane są mikromerami. Wręcz przeciwnie, w części zygoty, która zawiera obfite żółtko, powstające blastomery nazywane są makromerami.

Segmentacja meroblastyczna lub częściowa

Jest to typowe dla zygot, które zawierają obfite żółtko. W tego typu segmentacji dzieli się tylko tak zwany biegun zwierzęcy. Biegun wegetatywny nie bierze udziału w podziale, więc duża ilość żółtka pozostaje niesegmentowana. Podobnie ten rodzaj segmentacji jest klasyfikowany jako dyskoidalny i powierzchowny.

Dyskoidalna segmentacja meroblastów

Tutaj tylko zwierzęcy biegun zygoty doświadcza segmentacji. Reszta tego, która zawiera dużo żółtka, nie jest dzielona na segmenty. Podobnie tworzy się dysk blastomerów, który później zapoczątkuje zarodek. Ten rodzaj segmentacji jest typowy dla zygot telecytów, zwłaszcza u ptaków i ryb.

Powierzchowna segmentacja meroblastów

W powierzchownym rozszczepieniu meroblastycznym jądro ulega różnym podziałom, ale cytoplazma nie. W ten sposób uzyskuje się kilka jąder, które przesuwają się w kierunku powierzchni, rozkładając się w całej pokrywie cytoplazmy. Następnie pojawiają się granice komórkowe, które generują obwodową blastodermę otaczającą żółtko, które nie zostało podzielone na segmenty. Ten rodzaj segmentacji jest typowy dla stawonogów.

-Blastulation

Jest to proces, który następuje po segmentacji. Podczas tego procesu blastomery wiążą się ze sobą, tworząc bardzo bliskie i zwarte połączenia komórkowe. W wyniku wybuchu powstaje blastula. Jest to pusta w środku struktura w kształcie kuli z wewnętrzną wnęką zwaną blastocele.

Struktura blastuli

Blastoderma

Jest to zewnętrzna warstwa komórek nazywana również trofoblastem. Ma to ogromne znaczenie, ponieważ z niego powstanie łożysko i pępowina, ważne struktury, przez które ustala się wymiana między matką a płodem.

Składa się z dużej liczby komórek, które migrowały z wnętrza moruli na peryferia.

Blastocele

Jest to wewnętrzna jama blastocysty . Powstaje, gdy blastomery migrują w kierunku zewnętrznych części moruli, tworząc blastodermę. Blastocele jest zajęta przez płyn.

Embryoblast

Jest to wewnętrzna masa komórkowa, która znajduje się wewnątrz blastocysty, a konkretnie na jednym z jej końców. Z embrionu powstanie sam embrion. Zarodek z kolei składa się z:

• Hypoblast: warstwa komórek, które znajdują się w obwodowej części pierwotnego worka żółtkowego.
• Epiblast: warstwa komórek sąsiadujących z jamą owodniową.

Zarówno epiblast, jak i hypoblast są niezwykle ważnymi strukturami, ponieważ z nich rozwiną się tak zwane liście zarodkowe, które po serii przemian dadzą początek różnym narządom tworzącym osobnika.

Gastrulacja

Jest to jeden z najważniejszych procesów zachodzących podczas rozwoju embrionalnego, ponieważ umożliwia tworzenie się trzech listków zarodkowych: endodermy, mezodermy i ektodermy.

To, co dzieje się podczas gastrulacji, to fakt, że komórki epiblastyczne zaczynają się namnażać, aż jest ich tak wiele, że muszą przenieść cię w drugą stronę. W taki sposób, że zbliżają się do hipoblastu, a nawet potrafią wyprzeć niektóre jej komórki. Tak tworzy się tak zwana prymitywna linia.

Natychmiast następuje wgłobienie, przez które komórki tej prymitywnej linii są wprowadzane w kierunku blastocele. W ten sposób powstaje wnęka znana jako archenteron, która ma otwór, blastopore.

W ten sposób powstaje dwuwarstwowy zarodek, złożony z dwóch warstw: endodermy i ektodermy. Jednak nie wszystkie żywe istoty pochodzą z embrionu dwuwarstwowego, ale są też inne, takie jak ludzie, które pochodzą z embrionu trójwarstwowego.

Ten trójwarstwowy zarodek powstaje, ponieważ komórki archenteronu zaczynają się namnażać, a nawet znajdują się między ektodermą a endodermą, dając początek trzeciej warstwie, mezodermie.

Endoderma

Z tej listka zarodkowego tworzy się nabłonek narządów układu oddechowego i pokarmowego, a także inne narządy, takie jak trzustka i wątroba.

Narządy pochodzące z endodermy. Źródło: Endoderm2.png: J.SteinbockMaGa

Mesoderma

Daje początek kościom, chrząstkom i mięśniom prążkowanym lub dobrowolnym. Podobnie powstają z niego narządy układu krążenia i inne, takie jak między innymi nerka, gonady i mięsień sercowy.

Tkanki pochodzące z mezodermy. Źródło: J.Steinbock

Ektoderma

Odpowiada za tworzenie się układu nerwowego, skóry, paznokci, gruczołów (potowych i łojowych), rdzenia nadnerczy i przysadki mózgowej.

Pochodne ektodermy. Źródło: Ectoderm.png: The catMaGa

Organogeneza

Jest to proces, w którym z listków zarodkowych i poprzez serię przemian powstają wszystkie organy, z których będzie się składać nowy osobnik.

Mówiąc najogólniej, w organogenezie dochodzi do tego, że komórki macierzyste, które są częścią listków zarodkowych, zaczynają wyrażać geny, których funkcją jest określenie, jaki typ komórki ma powstać.

Oczywiście, w zależności od poziomu ewolucji istoty żywej, proces organogenezy będzie mniej lub bardziej złożony.

Bibliografia

1. Carrillo, D., Yaser, L. i Rodríguez, N. (2014). Podstawowe pojęcia dotyczące rozwoju embrionalnego u krów. Rozród krowy: Podręcznik dydaktyczny dotyczący rozrodu, ciąży, laktacji i dobrego samopoczucia krowy. Uniwersytet Antioquia. 69-96.
2. Cruz, R. (1980). Genetyczne podstawy początku życia człowieka. Chilijski dziennik pediatryczny. 51 ust. 2. 121-124
3. López, C., García, V., Mijares, J., Domínguez, J., Sánchez, F., Álvarez, I. and García, V. (2013). Gastrulacja: kluczowy proces w tworzeniu nowego organizmu. Asebir. 18 ust. 1. 29-41
4. López, N. (2010). Zygota naszego gatunku to ludzkie ciało. Osoba i bioetyka. 14 ust. 2. 120-140.
5. Sadler, T. (2001). Langman's Medical Embriology. Artykuł redakcyjny Médica Panamericana. 8th Edition.
6. Ventura, P. i Santos, M. (2011). Początek życia nowego człowieka z naukowej perspektywy biologicznej i jego implikacje bioetyczne. Badania biologiczne. 44 ust. 2. 201-207.