ENTODERMA opstod i løbet af evolutionen brugt til etoderma

Undersøgelse af aktiviteterne i alle gener under udviklingen af ​​den runde orms embryo Caenorhabditis elegans. Afslørede nye ontogenetiske detaljer. Det viser sig, at den indre germinalark - entoderma - erhverver sine specifikke egenskaber før den eksterne folder - Etoderma. Den samme procedure for udvikling af germinale blade blev fundet i andre dyrearter. Derudover var generne, der var aktive i entoderme, i gennemsnit "ældre" end gener, der arbejder i andre germinalark. Dette indikerer en ældre oprindelse af entodermaet i løbet af evolutionen sammenlignet med ectoderma.

I den embryonale udvikling af selv ganske ulige organismer kan lignende faser skelnes. Det befrugtede æg er opdelt, hvilket danner en klump af celler, hvor hulrummet dannes (klumpen af ​​celler med hulrummet kaldes blastula). En del af overfladen af ​​den hule bold begynder at være vag inde (denne fremgangsmåde kaldes gastrojulation), og der er dannet noget som en to-lags taske (som kaldes gastrole). Dens ydre lag bliver en embryonal folder ektoderm, hvorfra kropsdækning og følsomme celler dannes. Fra det indre lag, der kaldes en entoderma, dannes et fordøjelsessystem og andre indre organer. Dyr, der kun udvikler sig af disse to germinalark - entoderm og etodermas kaldes to-lags. Disse omfatter intestinale og korn - ganske enkelt arrangerede organismer med radial symmetri, såvel som svampe - endnu nemmere arrangeret dyr generelt uden symmetri og virkelige væv.

I mere kompliceret organiserede dyr opstår det tredje embryonale folder - mesoderma under embryonisk udvikling. Dette er fremspringet af entoderma, der danner et uafhængigt lag. Muskelceller og skelet stammer fra mesoderma. Dyr, der udvikler sig fra tre germinale blade - Bilateral-symmetrisk: De har den højre og venstre side af kroppen, i modsætning til for eksempel vandmænd. Hvad angår det faktum, at Mesoderma dukkede op i evolution senere, entoderma og etoderma, er uden tvivl - stadig to-lags dyr lettere end trelag, og de er opstået før. Og i artiklen, der for nylig blev offentliggjort i tidsskriftet Natur. [1], hvis data skal siges at være en revolutionerende konklusion: ENTOTERMA, det viser sig, stammer fra Echtoderma . Det ser ud til, at disse to lag - to sider af et gastraul (figur 1). Kunne det være, at en af ​​dem opstod under evolutionen tidligere?

Faser af udvikling af embryoet

Figur 1. Faser af udvikling af embryoet fra det befrugtede æg til gastlen. Figur fra Studopedia.org (tilpasset).

Forskere besluttede at undersøge processerne med dannelse af germinale blade, der fokuserede på genaktivitetsdata. For ikke at være fint og ikke at gå glip af noget vigtigt, vurderede forskerne aktiviteten af ​​alle gener, der fungerer i hele den samlede embryonale udvikling af runde orm (nematoder) fra scenen af ​​fem celler til en voksen larver. Denne orm er - Caenorhabditis elegans. - en af ​​de mest detaljerede undersøgte organismer. For eksempel er skæbnen af ​​hver af de fem første kerneceller kendt. Dette blev blandt andet muligt takket være den overraskende nøjagtige udvikling af nematoder: Enhver voksen hermafroditisk del består af nøjagtigt 959 celler (for dette er ormen præget af Ewelle). Derudover tillader et lille antal celler i detaljer at studere strukturen af ​​en hel krop. For eksempel beskrives et nervesormesystem bestående af 302 neuroner med en nøjagtighed af hver forbindelse.

Ved anvendelse af en relativt ny metode til at studere RNA fra individuelle celler (CEL-SEQ) * modtog forskerne ekspressionsprofilerne af alle gener af ormen, afhængigt af tid og placering i det udviklende embryo. Hovedkomponentmetoden var at fremhæve grupper af gener, der specifikt blev udtrykt i ectoderm, entoderm og mesoderm. Gener, der er aktive i Mesoderm, forventes at blive transkriberet senere end andre grupper. Det var uventet, at ekspressionsprogrammet for entoderma blev lanceret tidligere end Eoderma-generne blev aktiveret. Det viser sig, at disse germinalark erhverver deres karakteristiske træk på samme tid.

For at kontrollere, om en sådan rækkefølge af udvikling af germinalark ikke er en funktion af nematoder alene, undersøgte forskere genekspressionsprofiler og i andre organismer: Svampe ( Amphimedon Queenslandica. ), Actinia ( Nematostella vectensis. ) og frøer ( Xenopus Tropicalis. ). I alle disse dyr var tendensen den samme: Orthologerne af gener udtrykt i nematoder i entoderma, "inkluderet" under embryonisk udvikling var først (fig. 2). Det viser sig, at embryoner af forskellige dyr, entoderma fremstår tidligere end etoderma. Men betyder det, at i udviklingen af ​​entoderma oprindelse tidligere?

Gener, der er aktive i entoderma og etoderma

Figur 2. Gener, der er aktive i entoderm, "Start" i forskellige typer dyr tidligere end etoderma og mesoderm-gener. I den sidste række af data relateret til svampen er det vist, at Eoderma-gener begynder at udtrykke sig senest senest for entodermal. Dette skyldes det faktum, at de ektodermale gener af svampe kun viser aktivitet gennem de moderiske transkripter, der forbliver i ægcellen. Figur fra [1].

Da forskere har identificeret generne, der er aktive i forskellige germinalark, så blev de bioinformatiske metoder det muligt at bestemme den evolutionære alder af disse gener. Generelt er dette gjort som følger: Et fylogenetisk træ tages med en ganske mange forskellige organismer, og for hver genstudiering bestemmes, hvem også har en sekvens for første gang, der er tilstrækkeligt ligner dette gen. Så forskere fandt ud af, at gener, der udtrykker i entoderm orm Caenorhabditis elegans. , i gennemsnit ældre gener, der er aktive i andre germinalark. Dette er et stærkt argument for, at entoderma opstod under evolutionen tidligere end Etoderma.

En sådan opdagelse er yderst vigtig for Teorier om fremkomsten af ​​multicellularitet . Ifølge en af ​​dem, en dag en celle med flagellas, der lignede moderne Hoanoflagelly, "besluttede" at forene sig i en sfærisk struktur med fordøjelseskaviteten inde. Forskere sammenlignede gener af repræsentanten for denne gruppe af unicellulære ( Monosiga Brevicolli. ) Med gener, selektivt udtrykt i tre spiraleplader af nematoder. Det viste sig, at andelen af ​​genthologer Monosiga. Ovenfor blandt gener, aktive i entoderma. Dette er ikke overraskende, da de gener, der arbejder i ENTOTERME, primært er ansvarlige for ernæringsmæssige funktioner: energiproduktion, metabolisme og transport - det vil sige spørgsmålet om prioriteret betydning for ethvert organ.

Så under hensyntagen til proceduren for forekomsten af ​​lagene kan man indsende en sådan model for dannelse af multicellulær:

  1. I starten var der en kugle af celler med flammer, hvilket af en eller anden grund var fordelagtigt at danne en enkelt struktur (for eksempel sammen kunne de fange og fordøje produktionen af ​​større), disse celler blev forgængere Entoderm. ;
  2. Kuglen var dækket af et andet lag af celler med speciale i interaktion med det ydre miljø - dukkede op Etoderma ;
  3. Mellem entoderma og etoderma blev det tredje lag dannet - Mesoderma Fra hvilke strukturer udviklet til at lave komplekse bevægelser.

Alle tre lag gav kroppens utrolige muligheder, og tre-lags design tillod de mange forskellige komplekse organismer. Men alt begyndte med entoderma - det vigtigste germinalark for livet.

  1. Hashimshony T., Feder M., Levin M., Hall B.K., Yanai I. (2015). Spatiotempor Transcriptomics afslører den evolutionære historie af endoderm-kimlaget. Natur. . 519. , 219-222;
  2. Sekventering af enkeltceller (version - metazoa);
  3. En metode har udviklet en fremgangsmåde til analyse af genekspression på niveauet af individuelle celler.

Ontogenese - Individuel udvikling af kroppen fra begyndelsen af ​​eksistensen til slutningen af ​​livet.

I ontogenese af dyr skelnes der to perioder - embryonale и Posthambrium .

Embryonale (Germs) Development dækker processerne fra den første division af zygoter, før du forlader et æg eller en fødsel, og i de fleste dyr omfatter tre hovedfaser: knusning, gastrering og organogenese.

Gå fra hinanden - Disse er syv eller otte sammenhængende mitotiske missioner af Zygota.

Ved knusning, datterselskaber ( Blastomeres. ) Diverge ikke og ikke øges i størrelse. Med hver efterfølgende division falder deres dimensioner.

13-04-2018 10-08-41.jpg.

Æg med en lille forsyning af næringsstoffer er fuldt opdelt, dvs. fuldstændig knusning forekommer. Hvis ægget indeholder en stor mængde æggeblomme, observeres en delvis knusning - kun cytoplasma-disken med kernen er opdelt, og æggeblommen selv forbliver uændret (for eksempel i fugle).

Ender knuser dannelsen af ​​et enkeltlags multicellulær embryo - blastuly.

Blastula. - Dette er et sfærisk embryo, hvis væg ( Blastoderm. ) er dannet af et cellelag og indvendig - hulrum ( blastocel. ).

13-04-2018 10-08-51.jpg.

Efter knusning er der en proces Gastralisering som er karakteriseret ved bevægelse af en del af cellematerialet fra overfladen af ​​blastuly inde, til de fremtidige organers steder. Som et resultat af disse bevægelser dannes gastrol.

Gastrol. - et to-lags embryo, der består af to germinalsbrochurer: udendørs ( Etoderma ) og internt ( Entoderm. ).

Gastrolus lancer opstår i plaster af blastoderma i bustice hulrummet.

Gastraulens indre hulrum kaldes Primær tarm . Det binder til det ydre mellemhul ( blastopor. ) der bliver Primære mund .

09-04-2018 14-37-39.jpg.

På scenen af ​​to germinal blade er udviklingen af ​​svampe og hyrder ender.

Alle andre dyr har fortsat udvikling, og det tredje gerministiske ark er dannet - Mesoderma . Den er dannet af entoderma og er altid placeret mellem ecto og entoderm i det primære kropshulrum.

Yderligere differentiering af celler af hvert embryonalt blad fører til dannelse af væv og organer, dvs. histoom. и Organogenese. .

Fra entoderma. Former akkord - det indre skelet i form af en fleksibel tungstreng, der ligger på dorsalsiden. Efterfølgende erstattes afkørslen af ​​rygsøjlen, og kun hos nogle dyr (for eksempel i bruskfisk) opbevares de rester i hele livet.

Af Etoderma placeret over selve akkordet, skiller sig ud nerve plade . Derefter stiger pladens kanter og lukkes. Former nervøs rør - Konceptet for centralnervesystemet. Danne Neurula. .

09-04-2018 11-50-27 - Kopier - Copy.jpg

Tidlig neurula.

Nervøs rør, akkord og tarm skaber Aksiale komplekse organer. Det embryo, der bestemmer kroppens bilaterale symmetri.

09-04-2018 11-50-08 - Kopier (2) .jpg

Sen neurula.

Stoffer og organer udvikler sig lige i alle trelagsdyr.

Af Etoderma Hvirveldyrene dannes af nervesystemet, sanserne, dække epithelium med sine kirtler og derivatstrukturer (hår, fjer, hover, kløer osv.).

Af Entoderm. Organerne i fordøjelses- og åndedrætssystemet dannes: Mellemtarmen epithelium, lever og bugspytkirtlen, Gills, Lys, Svømmeboble, samt skjoldbruskkirtlen.

Af Mesoderm. Muskeldug er dannet, alle typer bindevæv (for eksempel hermis af hudens, kropsens krop, blodsystemet, isoleringsorganerne, kønkirtlerne.

Embryoet udvikler sig som en enkelt organisme, hvor alle celler, stoffer og organer er i tæt samarbejde.

Biologi's eksamen er ofte nævnt i strukturen og germinalarmene. Hvad er det? Hvilke oplysninger om du har brug for at huske at besvare disse spørgsmål uden problemer? Lad os håndtere!

Ønsker du at forberede sig til eksamener? Tilmeld dig en gratis prøveperiode i maksimum! Du vil lære hele strukturen i EGE-2021, vil skelne komplekse opgaver fra første del, få nyttige anbefalinger og lære at forberede sig til eksamen i maksimum.

Strukturer og germinalark

Theoretical Part.

Efter spermatozoiden befrugter ægget, deres genetiske information fusionerer og diploid zygot dannes. Herefter begynder cellebegivenheden at fjerne alle dele, og i tide danner en tre-lags neurulu. Her er disse lag og kaldes germinalark.

Strukturer og germinalark

Der er en enkel måde at huske på blade placering. Etoderma er et ydre lag, og entoderma er intern. Brevet "K" i alfabetet går tidligere end bogstavet "H", så ectoderma er placeret på ydersiden af ​​embryoet. Mesoderma er et gennemsnitligt embryonalt blad, og så det skete, at bogstavet "M" er mellem "K" og "n".

Der er en anden måde for dem, der modsætter sig kemi: Du kan huske eksotermiske og endotermiske kemikalier. Med eksoterme reaktioner fremhæves energien ud (fra latin "exo" - udadvendt), og med endoterm energi absorberet inde (fra "endo" - inde). Og mesoderma er en folder, der er mellem etoderm og entoderma.

Efter vi huskede præcis, hvor hver af de germinale blade er placeret, er det vigtigt at indse, hvilke stoffer, organer og systemsystemer dannes fra hver af dem.

Hvad er dannet af etoderma?

  1. Nervesystemet er et nervøst stof, der danner et hoved og rygmarv, nerver og nogle celler af forskellige analysatorer (for eksempel en linse af øjet).
  2. Epitel og dets derivater (læder, negle, kløer, horn), såvel som hudkirtler. Alle disse strukturer dannes af epitheldeklud.
  3. tand emalje

Lyfhak for memorization. Kan du røre dine øjne? Eller føler de de berørte nerveender på huden? Og røre ved huden eller håret? Ja. Tilbring en parallel, ectoderma - det ydre lag og hvad du kan røre, hovedsagelig lagt fra ectoderma.

Hvad er dannet af entoderma?

  1. fordøjelsessystemet
  2. åndedrætsorganerne
  3. Selektiv system
  4. Endokrine kirtler.

Lyfhak for memorization. Disse organsystemer vi kalder interne organer. ENTODERMA - Det indre lag og de indre organer er dannet af det.

Hvad er dannet af mesoderm?

  1. Muskler
  2. Skeleton - brusk og knogler
  3. nyre
  4. Kardiovary - Vaskulær SSERDER SYSTEM, blodkar og celler
  5. Seksuelle og æggestokke.

Lyfhak for memorization. Alle disse strukturer består af muskel- og bindevæv, det er disse typer af stoffer, der er lagt ud af mesoderm.

Strukturer og germinalark

Strukturer og germinalark: Praktisk del

Lad os løse de opgaver, hvor strukturen og germinalerne nævnes. Jeg gør opmærksom på, at dette emne findes i opgaverne for 2 og 3 point.

Eksempel 1. Oprettelsen mellem den menneskelige kropsstruktur og bakteries folder, blev dannet.

Strukturen af ​​kroppen Kimblad
A) smertereceptorer b) hår b) lymf g) blod d) negleplader 1) Mesoderma 2) Etoderma

Nu efter diskussion af teoretisk materiale synes denne opgave ikke svært for os. Ectoderma-nage engelsk lette, af den er dannet af de strukturer, som vi kan "røre". Det vil sige fra de angivne muligheder - disse er smertereceptorer, hår og negleplader. Mesoderma er en gennemsnitlig embryonal folder, forbindelsen og muskelvævet er ubemærket. Blod og lymfe er dannet med en nåletryk og er dannet af mesoderm.

Svar: 22112.

Eksempel 2. Navngiv bakterierne i spinalyret, der er angivet i figuren af ​​nummer 2. Hvilke typer væv og systemsystemer dannes af det?

Strukturer og germinalark

En tegning svarende til dette har vi allerede overvejet i dag. Figur 2 markerede et embryonalt blad, som er mellem to andre og derfor - mesoderma. Mesoderm dannes ved at forbinde og muskelvæv, kardiovaskulært og muskuloskeletalsystem.

Held og lykke! Hvis du hurtigt og effektivt forbereder dig på eksamen på biologi, skal du være opmærksom på vores kurser, læse anmeldelser om dem. Og følg bloggen for ikke at gå glip af analysen af ​​andre opgaver!

Добавить комментарий