Organogenesis hewan dan tumbuhan serta karakteristiknya



itu organogenesis, dalam biologi pembangunan, ini adalah tahap perubahan di mana tiga lapisan yang membentuk embrio diubah menjadi serangkaian organ yang kita temukan pada individu yang sepenuhnya berkembang..

Memposisikan diri untuk sementara waktu dalam perkembangan embrio, proses organogenesis dimulai pada akhir gastrulasi dan berlanjut hingga kelahiran organisme. Setiap lapisan kuman pada embrio berbeda dalam organ dan sistem tertentu.

Pada mamalia, ektoderm memunculkan struktur epitel eksternal dan organ saraf. Mesoderm ke notochord, rongga, organ dari sistem peredaran darah, otot, bagian dari kerangka dan sistem urogenital. Akhirnya, endoderm menghasilkan epitel saluran pernapasan, faring, hati, pankreas, lapisan kandung kemih dan otot polos.

Seperti yang dapat kita simpulkan, ini adalah proses yang diatur dengan baik di mana sel-sel awal menjalani diferensiasi spesifik di mana gen spesifik diekspresikan. Proses ini disertai oleh kaskade pensinyalan sel, di mana rangsangan yang memodulasi identitas seluler terdiri dari molekul eksternal dan internal.

Pada tumbuhan, proses organogenesis terjadi hingga kematian organisme. Umumnya sayuran menghasilkan organ sepanjang hidup mereka - seperti daun, batang dan bunga. Fenomena ini diatur oleh hormon tanaman, konsentrasi ini dan hubungan di antara mereka.

Indeks

  • 1 Apa itu organogenesis?
  • 2 Organogenesis pada hewan
    • 2.1 Lapisan embrionik
    • 2.2 Bagaimana cara pembentukan organ?
    • 2.3 Ectoderm
    • 2.4 Endoderm
    • 2.5 Mesoderm
    • 2.6 Migrasi sel selama organogenesis
  • 3 Organogenesis pada tanaman
    • 3.1 Peran phytohormon
  • 4 Referensi

Apa itu organogenesis??

Salah satu peristiwa paling luar biasa dalam biologi organisme adalah transformasi cepat sel kecil yang dibuahi menjadi individu yang terdiri dari banyak struktur dan kompleks..

Sel ini mulai membelah dan mencapai titik di mana kita dapat membedakan lapisan kuman. Pembentukan organ terjadi selama proses yang disebut organogenesis dan terjadi setelah segmentasi dan gastrulasi (tahap perkembangan embrionik lainnya).

Setiap jaringan primer yang telah terbentuk selama gastrulasi berbeda dalam struktur spesifik selama organogenesis. Pada vertebrata proses ini sangat homogen.

Organogenesis bermanfaat untuk menentukan usia embrio, menggunakan identifikasi tahap perkembangan setiap struktur.

Organogenesis pada hewan

Lapisan embrionik

Selama perkembangan organisme dihasilkan lapisan embrionik atau kuman (tidak menjadi bingung dengan sel kuman, ini adalah ovula dan sperma), struktur yang akan menimbulkan organ. Sekelompok hewan multisel memiliki dua lapisan kuman - endoderm dan ektoderm - dan disebut diploblastik.

Untuk kelompok ini termasuk anemon laut dan hewan lainnya. Kelompok lain memiliki tiga lapisan, yang disebutkan di atas, dan yang ketiga terletak di antara mereka: mesoderm. Grup ini dikenal sebagai triploblastic. Perhatikan bahwa tidak ada istilah biologis untuk merujuk pada hewan dengan lapisan kuman tunggal.

Setelah tiga lapisan dalam embrio telah terbentuk, proses organogenesis dimulai. Beberapa organ dan struktur yang sangat spesifik berasal dari lapisan tertentu, meskipun tidak aneh bahwa beberapa bentuk dari dua lapisan kuman. Faktanya, tidak ada sistem organ yang berasal dari lapisan kuman tunggal.

Penting untuk dicatat bahwa bukan lapisan yang menentukan nasib struktur dan proses diferensiasi dengan sendirinya. Sebaliknya, faktor penentu adalah posisi masing-masing sel sehubungan dengan yang lain.

Bagaimana pembentukan organ?

Seperti yang kami sebutkan, organ berasal dari daerah tertentu dari lapisan embrionik yang membentuk embrio mereka. Formasi dapat terjadi dengan pembentukan lipatan, pembagian dan kondensasi.

Lapisan-lapisan dapat mulai membentuk lipatan yang kemudian memunculkan struktur yang mengingatkan pada tabung - kemudian kita akan melihat bahwa proses ini menimbulkan tabung saraf pada vertebrata. Lapisan germinal juga dapat dibagi dan menimbulkan vesikel atau perpanjangan.

Selanjutnya kita akan menggambarkan rencana dasar pembentukan organ mulai dari tiga lapisan kuman. Pola-pola ini telah dijelaskan untuk model organisme dalam vertebrata. Hewan lain mungkin menunjukkan variasi proses yang substansial.

Ectoderm

Sebagian besar jaringan epitel dan saraf berasal dari ektoderm dan merupakan organ pertama yang muncul.

Notochord adalah salah satu dari lima fitur diagnostik chordate - dan karenanya nama grup. Di bawah ini muncul penebalan ektoderm yang akan memunculkan pelat saraf. Tepi-tepian plat mengalami elevasi, kemudian tekuk dan buat tabung memanjang dan interior berlubang, yang disebut tabung neural dorsal berongga, atau sekadar tabung saraf..

Sebagian besar organ dan struktur yang membentuk sistem saraf dihasilkan dari tabung saraf. Daerah anterior melebar, membentuk otak dan saraf kranial. Saat perkembangan berlangsung, saraf tulang belakang dan saraf motorik tulang belakang terbentuk.

Struktur yang sesuai dengan sistem saraf perifer berasal dari sel-sel krista neural. Namun, lambang tidak hanya menimbulkan organ saraf, tetapi juga berpartisipasi dalam pembentukan sel-sel pigmen, tulang rawan dan tulang yang membentuk tengkorak, ganglia sistem saraf otonom, beberapa kelenjar endokrin, antara lain..

Endoderm

Organ yang diturunkan

Pada kebanyakan vertebrata, saluran makan dibentuk dari usus primitif, di mana daerah akhir dari tabung terbuka ke luar dan sejajar dengan ektoderm, sedangkan sisa tabung sejajar dengan endoderm. Dari daerah anterior usus muncul paru-paru, hati dan pankreas.

Saluran pernapasan

Salah satu turunan dari saluran pencernaan termasuk divertikulum faring, yang muncul pada awal perkembangan embrio semua vertebrata. Pada ikan, lengkungan insang menimbulkan insang dan struktur pendukung lainnya yang bertahan pada orang dewasa dan memungkinkan ekstraksi oksigen dalam badan air.

Dalam evolusi evolusioner, ketika nenek moyang amfibi mulai mengembangkan kehidupan di luar air, insang tidak lagi diperlukan atau berguna sebagai organ pernapasan udara dan secara fungsional diganti oleh paru-paru..

Jadi, mengapa embrio vertebrata darat memiliki lengkungan insang? Meskipun tidak terkait dengan fungsi pernapasan hewan, mereka diperlukan untuk pembentukan struktur lain, seperti rahang, struktur telinga bagian dalam, amandel, kelenjar paratiroid, dan timus..

Mesoderm

Mesoderm adalah lapisan germinal ketiga dan lapisan tambahan yang muncul pada hewan triploblastik. Hal ini terkait dengan pembentukan otot rangka dan jaringan otot lainnya, sistem peredaran darah, dan organ-organ yang terlibat dalam ekskresi dan reproduksi..

Sebagian besar struktur otot berasal dari mesoderm. Lapisan kuman ini memunculkan salah satu organ fungsional pertama dari embrio: jantung, yang mulai berdetak pada tahap awal perkembangan.

Sebagai contoh, salah satu model yang paling banyak digunakan untuk studi perkembangan embrio adalah ayam. Dalam model eksperimental ini, jantung mulai berdetak pada hari kedua inkubasi - seluruh proses berlangsung tiga minggu.

Mesoderm juga berkontribusi pada perkembangan kulit. Kita dapat berpikir bahwa epidermis adalah sejenis "chimera" dari perkembangan, karena dalam pembentukannya itu tersirat lebih dari satu lapisan germinal. Lapisan luar berasal dari ektoderm dan kita menyebutnya epidermis, sedangkan dermis terbentuk dari mesoderm.

Migrasi sel selama organogenesis

Fenomena yang menonjol dalam biologi organogenesis adalah migrasi sel yang dialami beberapa sel untuk mencapai tujuan akhir. Artinya, sel-sel berasal di suatu tempat di embrio dan mampu bergerak jarak jauh.

Di antara sel-sel yang mampu bermigrasi kita memiliki sel-sel prekursor darah, sel-sel sistem limfatik, sel-sel pigmen dan gamet. Faktanya, sebagian besar sel yang berhubungan dengan tulang asal tengkorak bermigrasi dari bagian dorsal kepala..

Organogenesis pada tanaman

Seperti pada hewan, organogenesis pada tanaman terdiri dari proses pembentukan organ yang membentuk tanaman. Ada perbedaan kunci dalam kedua garis keturunan: sementara organogenesis pada hewan terjadi pada tahap embrionik dan berakhir ketika individu dilahirkan, pada tanaman organogenesis berhenti hanya ketika tanaman mati..

Tumbuhan hadir pertumbuhan selama semua tahap kehidupan mereka, berkat daerah yang terletak di daerah spesifik tanaman yang disebut meristem. Area pertumbuhan terus menerus ini secara teratur menghasilkan cabang, daun, bunga, dan struktur lateral lainnya.

Peran fitohormon

Di laboratorium, pembentukan struktur yang disebut kalus telah tercapai. Ini diinduksi dengan menggunakan koktail fitohormon (terutama auksin dan sitokinin). Kalus adalah struktur yang tidak berdiferensiasi dan totipotensial - artinya, dapat menghasilkan segala jenis organ, seperti sel induk yang diketahui pada hewan..

Meskipun hormon adalah elemen kunci, bukan konsentrasi total hormon yang mendorong proses organogenesis tetapi hubungan antara sitokinin dan auksin.

Referensi

  1. Gilbert, S. F. (2005). Biologi pembangunan. Ed. Panamericana Medical.
  2. Gilbert, S. F., & Epel, D. (2009). Biologi perkembangan ekologi: mengintegrasikan epigenetika, kedokteran, dan evolusi.
  3. Hall, B. K. (2012). Biologi perkembangan evolusioner. Sains Springer & Media Bisnis.
  4. Hickman, C. P., Roberts, L.S., & Larson, A. (2007). Prinsip-prinsip zoologi yang terintegrasi. McGraw-Hill
  5. Raghavan, V. (2012). Biologi perkembangan tanaman berbunga. Sains Springer & Media Bisnis.
  6. Rodríguez, F. C. (2005). Basis produksi hewan. Universitas Seville.