CIGOTO: CLASIFICARE, FORMARE, DEZVOLTARE ȘI SEGMENTARE - BIOLOGIE - 2025

Zigotul este definit ca celula care rezultă din fuziunea dintre două gameți, o femeie și celălalt mascul. Conform sarcinii genetice, zigotul este diploid, ceea ce înseamnă că conține sarcina genetică completă a speciei în cauză. Acest lucru se datorează faptului că gameții care îl generează conțin fiecare jumătate din cromozomii speciilor.

Este adesea cunoscut sub numele de ou și structural este alcătuit din doi pronuclei, care provin din cei doi gameți care l-au creat. La fel, este înconjurat de zona pellucida, care are o triplă funcție: de a împiedica orice alt spermă să intre, de a menține celulele rezultate din primele diviziuni ale zigotului și de a preveni producerea implantării până când zigotul ajunge pe loc. ideal în utero.

Dezvoltarea zigotului. Sursa: CNX OpenStax

Citoplasma zigotului, precum și organelele care sunt conținute în el, sunt de origine maternă, deoarece provin din ovul.

Clasificare

Zigotul este clasificat după două criterii: cantitatea de gălbenuș și organizarea gălbenușului.

-Tipuri de zigot în funcție de cantitatea de gălbenuș

În funcție de cantitatea de gălbenuș pe care îl are zigotul, acesta poate fi:

Oligolecito

În general, zigotul oligolecito este unul care conține foarte puțin gălbenuș. La fel, în majoritatea cazurilor, au dimensiuni mici, iar miezul are o poziție centrală.

Un fapt curios este că acest tip de ou își au originea, mai ales, de larve care au viață liberă.

Tipul de animale la care se poate observa acest tip de zigot sunt echinodermele, cum ar fi arici de mare și stele de mare; unii viermi, cum ar fi viermi plate și nematozi moluște precum melci și caracatițe; iar mamiferele ca oamenii.

Mesolecito

Acesta este un cuvânt format din două cuvinte, „meso” care înseamnă mediu și „lecito” care înseamnă gălbenuș. Prin urmare, acest tip de zigot este unul care are o cantitate moderată de gălbenuș. În mod similar, este localizat în principal într-unul dintre poli ai zigotului.

Acest tip de ou este reprezentativ pentru unele vertebrate, cum ar fi amfibienii, reprezentați de broaște, broaște și salamandre, printre altele.

Polilecito

Cuvântul polilecito este format din cuvintele „poli”, care înseamnă mult sau abundent, și „lecito”, care înseamnă gălbenuș. În acest sens, zigotul policit este unul care conține o cantitate mare de gălbenuș. În acest tip de zigot, nucleul se află într-o poziție centrală a gălbenușului.

Zigotul polichitic este tipic păsărilor, reptilelor și unor pești precum rechini.

Tipuri de zigot în funcție de organizarea gălbenușului

În funcție de distribuția și organizarea gălbenușului, zigotul este clasificat în:

Isolecito

Cuvântul izolecito este format din "iso", care înseamnă egal, și "lecito", care înseamnă gălbenuș. În așa fel încât zigotul de tip izolat este unul în care gălbenușul prezintă o distribuție omogenă pe întreg spațiul disponibil.

Acest tip de zigot este tipic animalelor precum mamiferele și archinele de mare.

Telolecitos

În acest tip de zigot, gălbenușul este abundent și ocupă aproape tot spațiul disponibil. Citoplasma este destul de mică și conține nucleul.

Acest zigot este reprezentativ pentru speciile de pești, păsări și reptile.

Centrolecitos

După cum se poate deduce din denumire, în acest tip de ou gălbenușul este într-o poziție centrală. La fel, nucleul se află în centrul gălbenușului. Acest zigot se caracterizează prin faptul că are formă ovală.

Acest tip de zigot este tipic membrilor grupului artropod, cum ar fi arahnidele și insectele.

Formarea zigotului

Zigotul este celula care se formează imediat după producerea procesului de fertilizare.

Fertilizare

Fertilizarea este procesul prin care se unesc gametii masculin și feminin. La om, zigotul feminin este cunoscut sub numele de ovul, iar zigotul masculin se numește spermă.

În mod similar, fertilizarea nu este un proces simplu și simplu, ci este alcătuită dintr-o serie de etape, fiecare foarte importantă și anume:

Contactul și pătrunderea coroanei radiate

Când sperma face primul contact cu ovulul, o face în așa-numita zonă pellucida. Acest prim contact are o importanță transcendentală, deoarece servește pentru fiecare gamet să-l recunoască pe celălalt, determinând dacă aparțin aceleiași specii.

De asemenea, în această etapă, sperma este capabilă să treacă printr-un strat de celule care înconjoară ovulul și care, în ansamblu, sunt cunoscute sub numele de corona radiata.

Pentru a trece prin acest strat de celule, sperma secretă o substanță enzimatică numită hialuronidaza care o ajută în acest proces. Un alt element care permite spermatozoizilor să pătrundă în acest strat exterior al ovulului este frenezia cozii.

Introducere în zona pellucida

Odată ce sperma a trecut prin coroana radiată, sperma se confruntă cu un alt obstacol pentru a pătrunde în ovul: zona pellucida. Acesta nu este altceva decât stratul exterior care înconjoară oul. Este alcătuit în principal din glicoproteine.

Când capul spermei intră în contact cu zona pellucida, se declanșează o reacție cunoscută sub numele de reacția acrosomului. Aceasta constă în eliberarea, de către spermă, a enzimelor care împreună sunt cunoscute sub numele de spermiolizine. Aceste enzime sunt depozitate într-un spațiu din capul spermei cunoscut sub numele de acrosom.

Reacție acrosomică. Sursa: LadyofHats.

Spermiolizinele sunt enzime hidrolitice a căror funcție principală este degradarea zonei pellucida, pentru a pătrunde în final complet în ovul.

Atunci când reacția acrosomică începe, o serie de modificări structurale sunt, de asemenea, declanșate în spermă la nivelul membranei sale, ceea ce îi va permite să-și contopeze membrana cu cea a ovulului.

Fuziunea membranelor

Următorul pas în procesul de fertilizare este fuziunea membranelor celor doi gameți, adică ovulul și sperma.

În timpul acestui proces au loc o serie de transformări în ovul care permit intrarea unui spermatozoid și împiedică intrarea tuturor celorlalte sperme care îl înconjoară.

În primul rând, se formează un conduct cunoscut sub numele de con de fertilizare, prin care membranele spermei și ovulului vin în contact direct, care sfârșesc prin fuziune.

Concomitent cu aceasta, la nivelul membranei ovulare apare o mobilizare de ioni precum calciu (Ca ⁺² ), hidrogen (H ⁺ ) și sodiu (Na ⁺ ), care generează așa-numita depolarizare a membranei. Aceasta înseamnă că polaritatea pe care o are în mod normal este inversată.

În mod similar, sub membrana ovulului sunt structuri numite granule corticale, care își eliberează conținutul în spațiul care înconjoară ovulul. Prin aceasta, ceea ce se realizează este să prevină aderarea spermatozoizilor la ovul, astfel încât aceștia să nu poată aborda.

Fuziunea nucleelor ​​ovulului și a spermei

Pentru ca zigotul să se formeze în cele din urmă, este necesar ca nucleele spermei și ovulului să se unească.

Merită să ne amintim că gameții conțin doar jumătate din numărul de cromozomi ai speciei. În cazul oamenilor, este vorba de 23 de cromozomi; Acesta este motivul pentru care cele două nuclee trebuie să fuzioneze pentru a forma o celulă diploidă, cu încărcarea genetică completă a speciei.

Odată ce sperma intră în ovul, ADN-ul pe care îl conține este duplicat, precum și ADN-ul pronucleului ovulului. În continuare, ambele pronuclei sunt unul lângă altul.

Imediat, membranele care separă cele două se dezintegrează și în acest fel cromozomii care au fost conținuți în fiecare se pot alătura omologului lor.

Dar totul nu se termină aici. Cromozomii sunt localizați la polul ecuatorial al celulei (zigot) pentru a iniția prima dintre multe diviziuni mitotice în procesul de segmentare.

Dezvoltarea zigotului

Odată format zigotul, acesta începe să sufere o serie de modificări și transformări care constau într-o serie succesivă de mitoze care îl transformă într-o masă de celule diploide cunoscută sub numele de morulă.

Procesul de dezvoltare prin care trece zigotul implică mai multe etape: clivaj, blastulare, gastrulație și organogeneză. Fiecare dintre ei are o importanță preponderentă, deoarece joacă un rol cheie în formarea noii ființe.

-Segmentation

Acesta este un proces prin care zigotul suferă un număr mare de diviziuni mitotice, înmulțindu-și numărul de celule. Fiecare dintre celulele care se formează din aceste diviziuni este cunoscută sub numele de blastomere.

Procesul are loc după cum urmează: zigotul se împarte în două celule, la rândul lor, aceste două se divizează, originând patru, aceste patru în opt, acestea în 16, iar în cele din urmă în 32.

Masa de celule compacte care se formează este cunoscută sub numele de morulă. Acest nume se datorează faptului că aspectul său este similar cu cel al unei mure.

Acum, în funcție de cantitatea și locația gălbenușului, există patru tipuri de segmentare: holoblastic (total), care poate fi egal sau inegal; și meroblasticul (parțial), care poate fi, de asemenea, egal sau inegal.

Segmentare holoblastică sau totală

În acest tip de segmentare, întregul zigot este segmentat prin mitoză, rezultând blastomere. Acum, segmentarea holoblastică poate fi de două tipuri:

• Segmentare holoblastică egală: În acest tip de segmentare holoblastică, primele două diviziuni sunt longitudinale, în timp ce a treia este ecuatorială. Datorită acestui fapt, se formează 8 blastomere care sunt aceleași. Acestea la rândul lor continuă să se împartă prin mitoză până când formează morula. Segmentarea holoblastică este tipică pentru ouăle izolate.
• Segmentare holoblastică inegală : ca în toate segmentările, primele două diviziuni sunt longitudinale, dar a treia este latitudinală. Acest tip de segmentare este tipic pentru ouăle mezolecite. În acest sens, blastomerele se formează pe întregul zigot, dar nu sunt aceleași. În partea zigotului în care există o cantitate mică de gălbenuș, blastomerele care se formează sunt mici și sunt cunoscute sub numele de micromere. Dimpotrivă, în partea zigotului care conține gălbenuș din abundență, blastomerele care provin sunt numite macromeri.

Segmentare meroblastică sau parțială

Este tipic pentru zigotoare care conțin gălbenuș abundent. În acest tip de segmentare, numai așa-numitul pol animal este împărțit. Polul vegetativ nu este implicat în diviziune, astfel încât o cantitate mare de gălbenuș rămâne nesegmentată. De asemenea, acest tip de segmentare este clasificat drept discoidal și superficial.

Segmentare meroblastică discoidă

Aici numai polul animal al zigotului experimentează segmentarea. Restul acestui lucru, care conține mult gălbenuș, nu este segmentat. De asemenea, se formează un disc de blastomere care va da naștere ulterior embrionului. Acest tip de segmentare este tipic pentru zigotele telecyte, în special la păsări și pești.

Segmentare meroblastică superficială

În clivajul meroblastic superficial, nucleul suferă diverse diviziuni, dar citoplasma nu. În acest fel, sunt obținute mai multe nuclee, care se deplasează spre suprafață, distribuindu-se pe întreaga acoperire a citoplasmei. Ulterior, apar limitele celulare care generează un blastoderm care este periferic și care înconjoară gălbenușul care nu a fost segmentat. Acest tip de segmentare este tipic pentru artropode.

-Blastulation

Este procesul care urmează segmentării. În timpul acestui proces, blastomerele se leagă între ele formând joncțiuni celulare foarte apropiate și compacte. Prin blastulare se formează blastula. Aceasta este o structură goală, în formă de bilă, cu o cavitate internă cunoscută sub numele de blastocel.

Structura blastulei

Blastoderm

Este stratul celular exterior care se mai numește trofoblast. Este de o importanță vitală, deoarece din ea se vor forma placenta și cordonul ombilical, structuri importante prin care se stabilește un schimb între mamă și făt.

Este alcătuit dintr-un număr mare de celule care au migrat din interiorul morulei la periferie.

Blastocele

Este cavitatea internă a blastocistului . Se formează atunci când blastomerele migrează spre părțile externe ale morulei pentru a forma blastodermul. Blastocelul este ocupat de un fluid.

Embryoblast

Este o masă celulară internă, care se află în interiorul blastocistului, în special la unul dintre capetele sale. Din embrioblast se va forma embrionul în sine. La rândul său, embrioblastul este format din:

• Hipoblast: strat de celule care sunt localizate în partea periferică a sacului gălbenușului primar.
• Epiblast: strat de celule adiacente cavității amniotice.

Atât epiblastul cât și hipoblastul sunt structuri extrem de importante, deoarece din ele se vor dezvolta așa-numitele frunze germinale care, după o serie de transformări, vor da naștere diferitelor organe care alcătuiesc individul.

gastrulation

Acesta este unul dintre cele mai importante procese care apar în timpul dezvoltării embrionare, deoarece permite formarea celor trei straturi germinale: endoderm, mezoderm și ectoderm.

Ceea ce se întâmplă în timpul gastrulației este faptul că celulele epiblast încep să prolifereze până când sunt atât de multe încât trebuie să vă mute în sens invers. În așa fel încât să se îndrepte spre hipoblast, reușind chiar să înlăture unele dintre celulele sale. Așa se formează așa-numita linie primitivă.

Imediat, are loc o invaginare, prin care celulele acestei linii primitive sunt introduse în direcția blastocelului. În acest fel, se formează o cavitate cunoscută sub numele de arhetanteron, care are o deschidere, blastopore.

Așa se formează un embrion bilaminar, format din două straturi: endodermul și ectodermul. Cu toate acestea, nu toate ființele vii provin dintr-un embrion bilaminar, dar există și altele, precum oamenii, care provin dintr-un embrion trilaminar.

Acest embrion trilaminar este format deoarece celulele arhenteronului încep să prolifereze și chiar se localizează între ectoderm și endoderm, dând naștere unui al treilea strat, mezodermul.

endoderm

Din acest strat germinativ se formează epiteliul organelor sistemului respirator și digestiv, precum și a altor organe, cum ar fi pancreasul și ficatul.

Organe care provin din endoderm. Sursa: Endoderm2.png: J.SteinbockMaGa

mezoderm

Dă naștere la oase, cartilaj și mușchi voluntari sau striați. De asemenea, din acesta, se formează organe ale sistemului circulator și altele, cum ar fi rinichiul, gonadele și miocardul, printre altele.

Țesuturile care sunt derivate din mezoderm. Sursa: J.Steinbock

ectoderm

Este responsabil pentru formarea sistemului nervos, a pielii, a unghiilor, a glandelor (transpirație și sebacee), a medulei suprarenale și a hipofizei.

Derivați ai ectodermului. Sursa: Ectoderm.png: CatMaGa

organogeneza

Este procesul prin care, din straturile germinale și printr-o serie de transformări, își au originea fiecare dintre organele care vor alcătui noul individ.

În linii mari, ceea ce se întâmplă aici în organogeneză este că celulele stem care fac parte din straturile germinale încep să exprime gene a căror funcție este de a determina ce tip de celulă va avea originea.

Desigur, în funcție de nivelul evolutiv al ființei vii, procesul de organogeneză va fi mai mult sau mai puțin complex.

Referințe

1. Carrillo, D., Yaser, L. și Rodríguez, N. (2014). Conceptele de bază ale dezvoltării embrionare la vacă. Reproducerea vacii: manual didactic privind reproducerea, sarcina, alăptarea și starea de bine a bovinei. Universitatea din Antioquia. 69-96.
2. Cruz, R. (1980). Bazele genetice ale începutului vieții umane. Revista chiliană de pediatrie. 51 (2). 121-124
3. López, C., García, V., Mijares, J., Domínguez, J., Sánchez, F., Álvarez, I. și García, V. (2013). Gastrulație: proces-cheie în formarea unui nou organism. Asebir. 18 (1). 29-41
4. López, N. (2010). Zigotul speciei noastre este corpul uman. Persoană și bioetică. 14 (2). 120-140.
5. Sadler, T. (2001). Embriologia medicală a lui Langman. Editorial Médica Panamericana. Ediția a VIII-a.
6. Ventura, P. și Santos, M. (2011). Începutul vieții unei noi ființe umane din perspectiva biologică științifică și implicațiile sale bioetice. Cercetare biologică. 44 (2). 201-207.