OOGENEZĖ: FAZĖS, YPATYBĖS GYVŪNAMS IR AUGALAMS - BIOLOGIJA - 2025

Oogenezei arba gametų yra vystymosi procesas moterų lytinių ląstelių gyvūnų ir žydinčių augalų (A "subrendęs kiaušinėlis" įvyksta gyvūnų ir "megagametofito" augaluose). Šis įvykis įvyksta, kai moterys subręsta ir pradeda savo reprodukcinį ciklą.

Moterims oogenezė prasideda prenataliniu laikotarpiu, kai oogonija dauginasi per mitozinius pasiskirstymus. Tokiu būdu pagaminta oogonija padidėja ir sudaro pagrindinius oocitus prieš vaisiaus gimimą, ir, galiausiai, brendusios moterys išsivysto subrendusios kiaušialąstės.

Oogenezės procesas žmonėms ir kitiems gyvūnams (Šaltinis: Henry Vandyke Carter per Wikimedia Commons)

Pirminių oocitų vystymąsi reguliuoja du hipofizės hormonai: folikulus stimuliuojantis ir liuteinizuojantis, o juos, savo ruožtu, reguliuoja gonadotropiną atpalaiduojantis hormonas, išsiskiriantis iš pagumburio.

Daugeliu atvejų, kai kiaušialąstė nėra apvaisinta, ji pašalinama iš organizmo per kraujavimą iš gyvūnų moterų lytinio organo. Šis įvykis, be kita ko, vadinamas „menstruacijomis“, mėnesinių ciklu ar šiluma.

Žydinčiuose arba angipermediniuose augaluose megagametofitas (moteriškoji gameta) ir mikrogametofitas (vyriškoji gameta) ne tik vystosi tame pačiame augale, bet ir išsivysto toje pačioje struktūroje, tai yra gėlė, turinti biseksualias savybes.

Iš gėlių kuodelių gaminamas mikrogametofitas, o iš karpų - megagametofitas. Tačiau kai kurie augalai turi gėles tik su kuokelėmis, kiti - tik su kilimais, o šios rūšys žinomos kaip vienaragės.

Augaluose moteriškąją gametogenezę sudaro du pagrindiniai procesai, vadinami megasporogeneze ir megagametogeneze, kurie yra atitinkamai susiję su megasporos susidarymu nuceloje ir su megasporos išsivystymu, kad taptų atitinkamai megagametocitu.

Gyvūnų oogenezė

Pati oogenezė yra kiaušialąsčių gamyba ir įvyksta moterų žinduolių kiaušidėse. Dalį kiaušidžių suformuoja kiaušidžių folikulai, nes kiaušialąsčių pradmenys prie jų sulydomi, kol jie subręsta.

Kai jaunų žinduolių moterys pasiekia brendimą, kiaušidės pereina į aktyvią fazę, kuriai būdingas mažų folikulų grupių augimas ir ciklinis brendimas.

Bendras dalykas yra tas, kad kiekviename cikle vienas pirminis folikulas pasiekia visišką brandą ir oocitas išsiskiria iš kiaušidės į gimdą. Buvo suskaičiuota, kad iš 400 tūkstančių oocitų, kuriuos moteris gimdo, tik 400 subręsta derlingu laikotarpiu.

Šis brandinimo procesas nuo pirminių folikulų iki subrendusios kiaušialąstės yra žinomas kaip „folikulogenezė“ ir apima skirtingus folikulų ląstelių dalijimosi ir diferenciacijos etapus prieš virsdamas subrendusia kiaušialąste.

Gametogenezė vykstančioms žinduolėms vyksta nuolat iki menstruacijų ciklo pabaigos, tai laikotarpis, žmonėms žinomas kaip „menopauzė“.

Mokslininkų skaičiavimais, idealiausias žmogaus reprodukcijos amžius yra nuo 20 iki 35 metų, nes šiuo laikotarpiu kiaušialąstės vystosi visiškai gyvybingai, o embriono chromosomų anomalijų tikimybė didėja, kai moterys jie sensta.

- Charakteristikos

- Moteriški kiaušiniai susidaro embriono vystymosi metu, naujų kiaušialąsčių primordijos neatsiranda po gimimo.

- Subrendusi kiaušialąstė atsiskiria nuo kiaušidės ir patenka į gimdą, kur ji palaikoma iki apvaisinimo vyriška lytiniu organu.

Kiaušidės, moters lytinės ląstelės, elektroninis mikrografas (Šaltinis: TheBloxter446 per Wikimedia Commons)

- Pasibaigus kiekvienam vaisingumo ciklui, neapvaisinti kiaušiniai išmetami ir išmetami per kraujavimą, vadinamą „menstruacijomis“.

- Visi oogenezės etapai vyksta kiaušidžių viduje.

- Moterų gametogenezės metu susidaro trys poliniai kūnai, kurie nėra gyvybingi ar derlingi.

- Pirmajame mejoziniame procese ląstelių citozolis nėra padalijamas vienodai, vienoms iš susidariusių ląstelių paliekama didžioji dalis citoplazmos tūrio, kitoms - žymiai mažesnės.

- Fazės

Prenatalinis vystymasis

Ankstyvajame moters embriono vystymosi etape ląstelės, žinomos kaip oogonijos, dauginasi mitozės būdu. Oogonija, mitozinio proceso produktas, išauga tokiu dydžiu, kad prieš gimimą turėtų pirminius oocitus.

Pirminių oocitų vystymosi metu aplinkinės jungiamojo audinio ląstelės sudaro vieną plokščių folikulų ląstelių sluoksnį. Pirminis oocitas, kurį uždaro šis ląstelių sluoksnis, sudaro pirmykštį folikulą.

Lytinio brendimo metu pirminis oocitas išsiplečia, folikulų epitelio ląstelės pasikeičia į kubinę ir vėlesnę stulpelio formą, o jų susiliejimas sukelia pirminį folikulą.

Pirminis oocitas yra apsuptas amorfinės, ląstelienos turinčios glikoproteinų turinčios medžiagos, vadinamos „zona pellucida“, danga. Tai yra tinklo forma, turinti daugybę „pylimų“.

Pirminiai oocitai pradeda dalintis mejozės būdu prieš vaisiaus gimimą. Tačiau profazė neužbaigiama tol, kol individas pasiekia brendimą.

Pogimdyminis vystymasis

Prasidėjus brendimui, ovuliacija vyksta kiekvieną mėnesį. Tai reiškia, kad oocitas išsiskiria iš kiaušidžių folikulo į gimdą.

Per šį laikotarpį suaktyvinami pirminiai oocitai, kurie buvo suspenduoti pirmojo mejozinio ciklo profazėje, o folikului bręstant pirminis oocitas užbaigia pirmąjį mejozinį dalijimąsi, kad susidarytų antrinis oocitas ir pirmasis poliarinis kūnas.

Per šį pirmąjį mejozę citoplazmos pasiskirstymas yra netolygus, susidaręs antrinis oocitas gauna beveik visą ląstelės citoplazmą, o polinis kūnas gauna labai mažai citoplazmos.

Ovuliacijos metu antrinio oocito branduolys pradeda antrąjį mejozinį dalijimąsi iki metafazės, kur sustoja ląstelių dalijimasis. Jei tuo metu sperma patenka į antrinį oocitą, antrasis mejozinis padalijimas yra baigtas.

Po šio antrojo mejozinio dalijimosi vėl susidaro ląstelė su dideliu citoplazmos kiekiu (apvaisintas antrinis oocitas) ir dar viena mažesnė ląstelė, atstovaujanti antrajam poliniam kūnui, kuri baigiasi degeneracija. Oocito brendimas baigiasi dviejų polinių kūnų degeneracija dėl pasidalijimo.

Oogenezė augaluose

Žydinčiuose augaluose megagametofitų sintezė vyksta gėlės viduje, struktūroje, vadinamoje kiaušidėje. Kiaušidės yra ratelių viduje, kiekviena jų yra sudaryta iš kiaušidžių, stiliaus ir stigmos.

Gėlių kilimų rinkinys vadinamas "gynoecium", ir jie gali būti sujungti arba atskirti gėlės viduje, atsižvelgiant į rūšį.

Kiaušidžių viduje galima rasti vieną ar kelias kiaušialąstes. Forma, kilimų skaičius, kiaušialąsčių skaičius ir jų išdėstymas priklauso nuo rūšies, todėl šios savybės klasifikuojamos kaip taksonominiai ženklai.

Augaluose kiekviena kiaušialąstė yra labai sudėtinga struktūra, ją sudaro pėda, vadinama funikuliu, laikančia visą nucelą viduje. Nucela, savo ruožtu, yra apsupta vieno ar dviejų sluoksnių, vadinamų vientisais elementais (jų skaičius skiriasi priklausomai nuo rūšies).

Gnybtai susitinka viename gale, palikdami mažą angą, vadinamą mikropile. Mikropile yra erdvė, pro kurią patenka žiedadulkių vamzdelis, kad apvaisintų kiaušialąstelę.

Nucelos viduje vyksta megagametofitų sintezės procesas.

Megagametofitas taip pat vadinamas embriono maišeliu, nes embrionas jo viduje išsivysto po apvaisinimo.

- Charakteristikos

- Augaluose esančią kiaušialąstelę arba moteriškąją lytinę ląstelę sudaro aštuonios skirtingos ląstelės, iš kurių 7 sudaro embriono maišelį, o viena - kiaušidžių, oosferų arba patelių lytinių ląstelių.

- Daugumos augalų kiaušidėse yra keletas kiaušialąsčių, kurios gali būti tręšiamos tuo pačiu tręšimo metu.

- Ovules galima „apdulkinti“, tai yra, tos pačios gėlės žiedadulkės, kuriose rasta kiaušialąsčių ir bruknių, gali apvaisinti kiaušialąstes karpio viduje.

- Kiaušinio ląstelėse yra du poliniai branduoliai, susiliejantys ir sukuriant endospermą - medžiagą, kuria embrionas maitinasi per pirmuosius savo vystymosi etapus.

- Megasporos dalijasi tris kartus mitoziniu būdu ir gauna embriono maišelį su 8 branduoliais.

- Yra ląstelių, kurios yra laikomos nucelos galuose, jos žinomos kaip sinergetikai ir antipodai.

- Fazės

Iš principo nucelos viduje išsivysto viena moteriška gameta arba megasporocitas. Šioje struktūroje megasporocitų diploidinė kamieninė ląstelė patiria mejozę (I meiosis) ir sudaro keturias haploidines ląsteles, vadinamas megasporomis.

Keturios megasporos yra išdėstytos linijiškai. Teoriškai šiuo metu megasporogenezė yra baigta; trys iš megasporų galiausiai suyra ir tik vienas išgyvena, kad subręstų ir transformuotųsi į megagametofitą.

Tačiau daugumoje žydinčių augalų besivystantis megagametofitas pradeda maitintis nucela ir dalijasi mitotiškai (I mitozė), susidaro du nauji branduoliai.

Kiekvienas iš dviejų naujų branduolių dar kartą dalijasi mitotiškai (II mitozė), kad atsirastų keturi nauji branduoliai. Galiausiai susidarę keturi branduoliai vėl dalijasi mitozės būdu (III mitozė), sudarydami aštuonis branduolius.

Aštuoni branduoliai yra padalinti į dvi grupes iš keturių branduolių, vienas yra mikropileio gale, o kitas yra priešingame gale. Vienas branduolys iš kiekvienos keturių grupės migruoja link megagametofito centro, sukuriant polinius branduolius.

Trys likusios ląstelės, esančios mikropilo gale, yra sinergetikai, o priešingos gale esančios ląstelės yra antipodai. Apdulkinus gėlę, sinergidai bus tręšimo proceso dalis.

Visa subrendusios moteriškos lyties lytinių ląstelių struktūra vadinama embriono maišeliu, ją sukuria centrinė binukleato ląstelė ir šeši branduoliai, sudarantys sinergetines ir antipodines ląsteles.

Nuorodos

1. Desai, N., Ludgin, J., Sharma, R., Anirudh, RK, & Agarwal, A. (2017). Moterų ir vyrų gametogenezė. „Klinikinė reprodukcinė medicina ir chirurgija“ (p. 19–45). Springeris, Chamas.
2. Evans, HM, ir Swezy, O. (1932). Ovogenezė ir normalus folikulų ciklas suaugusiems žinduoliams. Kalifornijos ir Vakarų medicina, 36 (1), 60.
3. Lindorf, H., De Parisca, L., & Rodríguez, P. (1985). Botanikos klasifikacija, struktūra ir dauginimasis.
4. „Moore“, KL, „Persaud“, TVN ir „Torchia“, MG (2018). Besivystanti žmogaus knyga: kliniškai orientuota embriologija. Elsevier sveikatos mokslai.
5. Raven, PH, Evert, RF ir Eichhorn, SE (2005). Augalų biologija. Macmillanas.
6. Wang, JH, Li, Y., Deng, SL, Liu, YX, Lian, ZX ir Yu, K. (2019). Naujausi mitozės tyrimų rezultatai žinduolių gametogenezės metu. Ląstelės, 8 (6), 567.