CIGOTO: KLASIFIKACE, TVORBA, VÝVOJ A SEGMENTACE - BIOLOGIE

Zygota je definována jako buňka, která vyplývá z fúze mezi dvěma gamet, jedné samice a druhý muž. Podle genetické zátěže je zygota diploidní, což znamená, že obsahuje úplnou genetickou zátěž daného druhu. Je tomu tak proto, že gamety, z nichž pocházejí, obsahují polovinu chromozomů druhu.

To je často známé jako vejce a strukturálně je tvořeno dvěma pronuclei, které pocházejí ze dvou gamet, z nichž vzniklo. Podobně je obklopena zona pellucida, která má trojitou funkci: zabránit vstupu jakéhokoli jiného spermatu, udržet buňky vzniklé z prvních dělení zygoty pohromadě a zabránit implantaci, dokud se zygota nedostane na místo. ideální v děloze.

Vývoj zygoty. Zdroj: CNX OpenStax

Cytoplazma zygoty i organely, které jsou v ní obsaženy, jsou mateřského původu, protože pocházejí z vajíčka.

Klasifikace

Zygota je klasifikována podle dvou kritérií: množství žloutku a organizace žloutku.

-Typy zygoty podle množství žloutku

V závislosti na množství žloutku, které má zygota, může to být:

Oligolecito

Obecně je oligolecito zygota taková, která obsahuje velmi málo žloutku. Podobně jsou ve většině případů malé velikosti a jádro má centrální polohu.

Zajímavým faktem je, že tento typ vajíčka pochází převážně larvy, které mají volný život.

Druhem zvířat, u kterých lze tento typ zygoty vidět, jsou ostnokožci, jako jsou mořští ježci a hvězdice; některé červy, jako jsou flatworms a nematodes; měkkýši, jako jsou šneci a chobotnice; a savci jako lidé.

Mesolecito

Toto slovo se skládá ze dvou slov, „meso“, což znamená střední, a „lecito“, což znamená, žloutek. Proto je tento typ zygota takový, který má mírné množství žloutku. Podobně se nachází hlavně v jednom z pólů zygoty.

Tento typ vajíčka je zástupcem některých obratlovců, jako jsou obojživelníci, zastoupeni žabami, ropuchy a mloci.

Polilecito

Slovo polilecito je tvořeno slovy „poli“, což znamená hodně nebo hojně, a „lecito“, což znamená žloutek. V tomto smyslu je polycyty zygota takový, který obsahuje velké množství žloutku. U tohoto typu zygota je jádro ve střední poloze žloutku.

Polycyte zygote je typický pro ptáky, plazy a některé ryby, jako jsou žraloci.

Druhy zygoty podle organizace žloutku

Podle rozdělení a organizace žloutku je zygota rozdělena do:

Isolecito

Slovo isolecito se skládá z „iso“, což znamená rovné, a „lecito“, což znamená žloutek. Takovým způsobem, že zygota typu isolecytu je taková, ve které žloutek představuje homogenní distribuci v celém dostupném prostoru.

Tento typ zygoty je typický pro zvířata, jako jsou savci a mořské ježky.

Telolecitos

V tomto typu zygotu je žloutek hojný a zabírá téměř veškerý dostupný prostor. Cytoplazma je poměrně malá a obsahuje jádro.

Tato zygota reprezentuje druhy ryb, ptáků a plazů.

Centrolecitos

Jak lze odvodit z názvu, v tomto typu vajec je žloutek ve střední poloze. Podobně je jádro ve středu žloutku. Tato zygota se vyznačuje oválným tvarem.

Tento typ zygoty je typický pro členy skupiny členovců, jako jsou pavoukovci a hmyz.

Vznik zygoty

Zygota je buňka, která se tvoří bezprostředně po procesu oplodnění.

Oplodnění

Hnojení je proces, kterým se mužské a ženské gamety spojují. U lidí je ženská zygota známá jako vajíčko a mužský zygota se nazývá spermie.

Podobně hnojení není jednoduchý a přímý proces, ale je tvořeno řadou fází, z nichž každá je velmi důležitá, konkrétně:

Kontakt a průnik vyzařované koruny

Když sperma naváže první kontakt s vajíčkem, dělá to v tzv. Zona pellucida. Tento první kontakt má transcendentální význam, protože slouží k tomu, aby každá gameta rozpoznala druhého a určila, zda patří ke stejnému druhu.

Rovněž v tomto stádiu je spermie schopné procházet vrstvou buněk, které obklopují vajíčko a které jsou jako celek známé jako korona radiata.

Aby sperma prošlo touto vrstvou buněk, vylučuje enzymatickou látku zvanou hyaluronidáza, která jí v tomto procesu pomáhá. Dalším prvkem, který umožňuje spermatu proniknout do této vnější vrstvy vajíčka, je šílenství ocasu.

Úvod do zona pellucida

Jakmile spermie překročí ozářenou korunu, sperma čelí další překážce proniknutí vajíčkem: zona pellucida. To není nic jiného než vnější vrstva, která obklopuje vejce. Je tvořen hlavně glykoproteiny.

Když hlava spermatu přijde do kontaktu se zona pellucida, spustí se reakce známá jako acrosomová reakce. To spočívá v uvolňování enzymů, které jsou společně známy jako spermiolysiny, spermatem. Tyto enzymy jsou uloženy v prostoru v hlavě spermií známém jako akrosom.

Akrosomická reakce. Zdroj: LadyofHats.

Spermiolysiny jsou hydrolytické enzymy, jejichž hlavní funkcí je degradace zona pellucida, aby konečně úplně pronikly do ovule.

Když začíná akrosomická reakce, spouští se spermií na úrovni membrány také řada strukturálních změn, což jí umožní fúzovat její membránu s vajíčkem.

Fúze membrán

Dalším krokem v procesu oplodnění je fúze membrán dvou gamet, tj. Vajíčka a spermie.

Během tohoto procesu probíhá ve vajíčku řada transformací, které umožňují vstup spermií a zabraňují vstupu všech ostatních spermií, které jej obklopují.

Zaprvé se vytvoří potrubí známé jako oplodňovací kužel, kterým se membrány spermatu a vajíčka dostanou do přímého kontaktu a nakonec se spojí.

Současně s tím dochází k mobilizaci iontů, jako je vápník (Ca ⁺²), vodík (H ⁺) a sodík (Na ⁺), na úrovni ovulinové membrány, což generuje tzv. Depolarizaci membrány. To znamená, že polarita, kterou má obvykle, je obrácena.

Podobně pod membránou vajíčka jsou struktury nazývané kortikální granule, které uvolňují svůj obsah do prostoru obklopujícího vajíčko. Tím se dosáhne zabránění přilnutí spermatu k vajíčku, aby se k němu nemohli přiblížit.

Fúze jádra vajíčka a spermie

Aby se zygota konečně vytvořila, je nutné, aby se jádra spermie a vajíčka sjednotila.

Je třeba si uvědomit, že gamety obsahují pouze polovinu chromozomů druhu. V případě lidí jde o 23 chromozomů; To je důvod, proč se dvě jádra musí spojit, aby vytvořila diploidní buňku, s úplnou genetickou zátěží druhu.

Jakmile spermie vstoupí do vajíčka, DNA, která obsahuje, se duplikuje, stejně jako DNA ovuliového pronucleusu. Dále jsou oba pronuclei vedle sebe.

Okamžitě se membrány oddělující dva rozpadají a tímto způsobem chromozomy, které byly obsaženy v každém z nich, se mohou spojit se svým protějškem.

Ale zde vše nekončí. Chromozomy jsou umístěny na rovníkovém pólu buňky (zygota), aby zahájily první z mnoha mitotických dělení v procesu segmentace.

Vývoj zygoty

Jakmile se zygota vytvoří, začne procházet řadou změn a transformací, které se skládají z postupné série mitóz, které ji přeměňují v masu diploidních buněk známých jako morula.

Vývojový proces, kterým prochází zygota, zahrnuje několik fází: štěpení, blastulaci, gastrulaci a organogenezi. Každá z nich má prvořadý význam, protože hrají klíčovou roli při formování nové bytosti.

-Segmentace

Toto je proces, kterým zygota podléhá velkému počtu mitotických dělení a znásobuje počet buněk. Každá z buněk, které se tvoří z těchto divizí, je známa jako blastomery.

Proces probíhá následujícím způsobem: zygota se dělí na dvě buňky, tyto dvě se zase dělí, vznikají čtyři, tyto čtyři na osm, tyto na 16 a nakonec na 32.

Kompaktní buněčná hmota, která se tvoří, je známa jako morula. Toto jméno je proto, že jeho vzhled je podobný vzhledu ostružiny.

Nyní, v závislosti na množství a umístění žloutku, existují čtyři typy segmentace: holoblastický (celkem), který může být stejný nebo nerovný; a meroblast (částečný), který může být rovný nebo nerovný.

Holoblastická nebo celková segmentace

V tomto typu segmentace je celý zygota segmentován mitózou, což vede k blastomerům. Nyní může být holoblastická segmentace dvou typů:

Rovná holoblastická segmentace: U tohoto typu holoblastické segmentace jsou první dvě divize podélné, zatímco třetí je rovníková. Díky tomu se vytvoří 8 blastomerů, které jsou stejné. Ty se dále dělí mitózou, dokud nevytvoří morulu. Holoblastická segmentace je typická pro vejce isolecytu.
Nerovnoměrná holoblastická segmentace: jako ve všech segmentacích jsou první dvě divize podélné, ale třetí je podélná. Tento typ segmentace je typický pro vejce mezolecytu. V tomto smyslu se blastomery tvoří v celém zygotu, ale nejsou stejné. V části zygoty, kde je malé množství žloutku, jsou blastomery, které se tvoří, malé a jsou známé jako mikromery. Naopak v části zygoty, která obsahuje hojný žloutek, se vznikající blastomery nazývají makromery.

Meroblastická nebo částečná segmentace

To je typické pro zygoty, které obsahují hojný žloutek. V tomto typu segmentace je rozdělen pouze tzv. Zvířecí pól. Vegetativní pól není zapojen do dělení, takže velké množství žloutku zůstává nerozdělené. Podobně je tento typ segmentace klasifikován jako diskoidní a povrchní.

Diskoidní meroblastická segmentace

Zde segmentace zygoty zažívá pouze zvířecí pól. Zbytek, který obsahuje hodně žloutku, není segmentován. Podobně se vytvoří disk blastomerů, který později dá zárodek. Tento typ segmentace je typický pro telecytové zygoty, zejména u ptáků a ryb.

Povrchní meroblastická segmentace

V povrchovém meroblastickém štěpení jádro podstoupí různé divize, ale cytoplazma nepodporuje. Tímto způsobem se získá několik jader, která se pohybují směrem k povrchu a distribuují se po celém povrchu cytoplazmy. Následně se objeví buněčné hranice, které vytvářejí periferní blastoderm, který obklopuje žloutek, který nebyl segmentován. Tento typ segmentace je typický pro členovce.

-Blastulace

Je to proces, který sleduje segmentaci. Během tohoto procesu se blastomery vážou k sobě navzájem a vytvářejí velmi blízké a kompaktní buněčné spojení. Blastulací se vytvoří blastula. Toto je dutá, kulovitá struktura s vnitřní dutinou známou jako blastocele.

Struktura blastuly

Blastoderm

Je to také vrstva vnějších buněk, která se také nazývá trofoblast. Je to životně důležité, protože z toho se vytvoří placenta a pupeční šňůra, důležité struktury, prostřednictvím kterých se vytvoří výměna mezi matkou a plodem.

Skládá se z velkého počtu buněk, které migrovaly z vnitřku moruly na periférii.

Blastocele

Je to vnitřní dutina blastocysty . Vzniká, když blastomery migrují směrem k vnějším částem moruly, aby vytvořily blastoderm. Blastocele je obsazena tekutinou.

Embryoblast

Jedná se o vnitřní buněčnou hmotu, která je umístěna uvnitř blastocysty, konkrétně na jednom z jejích konců. Z embryoblastu se vytvoří samotné embryo. Embryoblast je zase tvořen:

Hypoblast: vrstva buněk, které jsou umístěny v periferní části primárního žloutkového vaku.
Epiblast: vrstva buněk, které sousedí s plodovou dutinou.

Epiblast i hypoblast jsou nesmírně důležité struktury, protože z nich se vytvoří tzv. Zárodečné listy, které po sérii transformací povedou k vzniku různých orgánů, které tvoří jednotlivce.

Gastrulace

Toto je jeden z nejdůležitějších procesů, ke kterému dochází během embryonálního vývoje, protože umožňuje vytvoření tří zárodečných vrstev: endodermu, mesodermu a ektodermu.

Během gastrulace se stává, že epiblastové buňky začnou proliferovat, dokud jich není tolik, že vás musí posunout opačným směrem. Takovým způsobem, že se pohybují směrem k hypoblastu, dokonce se jim podaří vytlačit některé z jeho buněk. Takto se vytvoří tzv. Primitivní linie.

Okamžitě nastane invaze, skrze kterou se buňky této primitivní linie zavedou ve směru blastocele. Tímto způsobem se vytvoří dutina známá jako archenteron, která má otvor, blastoporu.

Takto se vytvoří bilaminarní embryo, složené ze dvou vrstev: endodermu a ektodermu. Ne všechny živé bytosti však pocházejí z bilaminarního embrya, ale existují i další, například lidé, které pocházejí z trilaminarního embrya.

Toto trilaminární embryo je tvořeno proto, že buňky archenteronu začnou proliferovat a dokonce se lokalizovat mezi ektoderm a endoderm, čímž vznikne třetí vrstva, mezoderm.

Endoderm

Z této zárodečné vrstvy se vytvoří epitel orgánů dýchacího a trávicího systému, jakož i dalších orgánů, jako je slinivka břišní a játra.

Orgány, které pocházejí z endodermy. Zdroj: Endoderm2.png: J.SteinbockMaGa

Mesoderm

Vznikají kosti, chrupavka a dobrovolné nebo pruhované svaly. Rovněž z toho vznikají orgány oběhového systému a další, například ledviny, gonády a myokard.

Tkáně, které jsou odvozeny od mesodermu. Zdroj: J.Steinbock

Ectoderm

Je zodpovědný za utváření nervového systému, kůže, nehtů, žláz (pot a mazových), nadledvin a hypofýzy.

Deriváty ektodermy. Zdroj: Ectoderm.png: The catMaGa

Organogeneze

Je to proces, kterým z zárodečných vrstev a prostřednictvím řady transformací vznikne každý z orgánů, z nichž bude nový jedinec tvořit.

Obecně řečeno, co se zde děje v organogenezi, je to, že kmenové buňky, které jsou součástí zárodečných vrstev, začínají exprimovat geny, jejichž funkcí je určovat, jaký typ buňky má vzniknout.

V závislosti na evoluční úrovni živé bytosti bude samozřejmě proces organogeneze více či méně složitý.

Reference

Carrillo, D., Yaser, L. a Rodríguez, N. (2014). Základní pojmy embryonálního vývoje u krávy. Rozmnožování krávy: Didaktická příručka o reprodukci, těhotenství, laktaci a pohodě samice skotu. Antioquia University. 69-96.
Cruz, R. (1980). Genetické základy počátku lidského života. Chilský deník pediatrie. 51 (2). 121-124
López, C., García, V., Mijares, J., Domínguez, J., Sánchez, F., Álvarez, I. a García, V. (2013). Gastrulace: klíčový proces při tvorbě nového organismu. Asebir. 18 (1). 29-41
López, N. (2010). Zygota našeho druhu je lidské tělo. Osoba a bioetika. 14 (2). 120-140.
Sadler, T. (2001). Langmanova lékařská embriologie. Editorial Médica Panamericana. 8. vydání.
Ventura, P. a Santos, M. (2011). Začátek života nové lidské bytosti z vědecké biologické perspektivy a její bioetické důsledky. Biologický výzkum. 44 (2). 201-207.

CIGOTO: KLASIFIKACE, TVORBA, VÝVOJ A SEGMENTACE - BIOLOGIE - 2025