Organogênese animal e vegetal e suas características

O Organogênese, Na biologia do desenvolvimento, é um estágio de mudanças em que as três camadas que constituem o embrião são transformadas na série de órgãos que encontramos em indivíduos totalmente desenvolvidos.

Localizando -nos temporariamente no desenvolvimento do embrião, o processo de organogênese começa no final da gastruulação e continua até o nascimento do organismo. Cada camada germinativa do embrião difere em órgãos e sistemas específicos.

Fonte: Anatomist90 [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/3.0)]

Nos mamíferos, o Ectoderm dá origem às estruturas do epitélio externo e dos órgãos nervosos. O mesoderma para o notocorda, cáries, órgãos do sistema circulatório e muscular, parte do esqueleto e do sistema urogenital. Finalmente, o endoderme produz o epitélio do trato respiratório, a faringe, o fígado, o pâncreas, o forro da bexiga e o músculo liso.

Como podemos inferir, é um processo finamente regulado, onde as células iniciais sofrem uma diferenciação específica em que genes específicos são expressos. Este processo é acompanhado por cachoeiras de sinalização celular, onde estímulos que modulam a identidade celular consistem em moléculas externas e internas.

Nas plantas, o processo de organogênese ocorre até a morte do organismo. Geralmente os vegetais produzem órgãos ao longo de suas vidas - como folhas, caules e flores. O fenômeno é orquestrado pelos hormônios vegetais, sua concentração e o relacionamento entre eles.

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O que é organogênese?

Um dos eventos mais extraordinários da biologia dos organismos é a rápida transformação de uma pequena célula fertilizada em um indivíduo formado de estruturas múltiplas e complexas.

Esta célula começa a se dividir e há um ponto em que podemos distinguir as camadas germinativas. A formação dos órgãos ocorre durante um processo chamada organogênese e ocorre após a segmentação e a gastração (outros estágios do desenvolvimento embrionário).

Cada tecido primário formado durante a gastração difere em estruturas específicas durante a organogênese. Nos vertebrados, esse processo é muito homogêneo.

Organogênese é útil para determinar a idade dos embriões, usando a identificação do estágio de desenvolvimento de cada estrutura.

Organogênese em animais

Camadas embrionárias

Durante o desenvolvimento de organismos, são geradas camadas embrionárias ou germinativas (para não confundir com células germinativas, são óvulos e espermatozóides), estruturas que darão origem aos órgãos. Um grupo de animais multicelulares tem duas camadas germinativas - endoderma e ectoderma - e são chamados de diploblásticos.

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A este grupo pertence as anêmonas do mar e outros animais. Outro grupo apresenta três camadas, as mencionadas acima, e uma terceira localizada entre elas: o mesoderm. Este grupo é conhecido como triploblástico. Observe que não há termo biológico para se referir a animais com uma única camada germinativa.

Depois que as três camadas foram estabelecidas no embrião, o processo de organogênese começa. Alguns órgãos e estruturas muito específicos são derivados de uma camada específica, embora não seja estranho que alguns sejam formados a partir de duas camadas germinativas. De fato, não há sistemas orgânicos que vêm de uma única camada germinativa.

É importante destacar que não é a camada que, por si só, decide o destino da estrutura e o processo de diferenciação. Por outro lado, o fator determinante é a posição de cada uma das células em relação aos outros.

Como acontece a formação de órgãos?

Como mencionamos, os órgãos são derivados de regiões específicas das camadas embrionárias que compõem seus embriões. O treinamento pode ocorrer devido à formação de dobras, divisões e condensações.

As camadas podem começar a formar dobras que subsequentemente dão origem a estruturas que lembram um tubo - mais tarde veremos que esse processo dá origem ao tubo neural nos vertebrados. A camada germinativa também pode ser dividida e dada a vesículas ou extensões.

Em seguida, descreveremos o plano básico de formação de órgãos com base nas três camadas germinativas. Esses padrões foram descritos para os organismos de modelos de vertebrados. Outros animais podem ter variações substanciais no processo.

Ectoderm

A maioria dos tecidos epiteliais e nervosos vem do ectoderme e são os primeiros órgãos a aparecer.

Notocorda é uma das cinco características de diagnóstico dos cordões - e a partir daí vem o nome do grupo. Sob ele parece um eco de ectoderma que dará origem à placa neural. As bordas da placa sofrem uma elevação, depois dobram e criam um tubo interior alongado e oco, chamado tubo dorsal neural oco, ou simplesmente tubo neural.

Do tubo neural a maioria dos órgãos e estruturas que compõem o sistema nervoso são gerados. A região anterior aumenta, formando o cérebro e os nervos cranianos. À medida que o desenvolvimento avança, a medula espinhal e os nervos do motor espinhal são formados.

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As estruturas correspondentes ao sistema nervoso periférico derivam das células da crista neural. No entanto, a crista não apenas dá origem a órgãos nervosos, mas também participa da formação de células pigmentos, cartilagem e osso que formam o crânio, os gânglios do sistema nervoso autonômico, alguns glândulas endócrinas, entre outros.

Endoderme

Órgãos derivados

Na maioria dos vertebrados, o canal de alimentos é formado a partir de um intestino primitivo, onde a região final do tubo se abre no exterior e se alinha com o ectoderme, enquanto o restante do tubo está alinhado com o endoderme. Da região anterior do intestino os pulmões, o fígado e o pâncreas surgem.

Trato respiratório

Um dos derivados do trato digestivo compreende o diversículo faríngeo, que aparece no início do desenvolvimento embrionário de todos os vertebrados. Nos peixes, os arcos branquiais dão origem a brânquias e outras estruturas de suprimento que persistem em adultos e permitem extração de oxigênio nos corpos de água.

No tornando evolutivo, quando os ancestrais dos anfíbios começam a desenvolver uma vida fora da água, as brânquias não são mais necessárias ou úteis como órgãos respiratórios aéreos e são funcionalmente substituídos pelos pulmões.

Então, por que os embriões dos vertebrados terrestres têm arcos branquiais? Embora não estejam relacionados às funções respiratórias dos animais, eles são necessários para a geração de outras estruturas, como mandíbula, estruturas internas da orelha, amígdalas, glândulas paratireóides e timo.

Mesoderma

O mesoderma é a terceira camada germinativa e a camada adicional que aparece em animais triplásticos. Está relacionado à formação do músculo esquelético e outros tecidos musculares, ao sistema circulatório e aos órgãos envolvidos na excreção e reprodução.

A maioria das estruturas musculares deriva do mesoderma. Esta camada germinativa dá origem a um dos primeiros órgãos funcionais do embrião: o coração, que começa a bater em um estágio inicial de desenvolvimento.

Por exemplo, um dos modelos mais usados ​​para o estudo do desenvolvimento embrionário é frango. Neste modelo experimental, o coração começa a vencer o segundo dia de incubação - todo o processo dura três semanas.

Mesoderm também contribui para o desenvolvimento da pele. Podemos pensar que a epiderme é uma espécie de "quimera" de desenvolvimento, pois em sua formação mais de uma camada germinativa está envolvida. A camada externa vem de Ectoderm e chamamos de epiderme, enquanto a derme é formada a partir de mesoderma.

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Migração celular durante a organogênese

Um fenômeno excepcional na biologia da organogênese é a migração celular experimentada por algumas células para chegar ao seu destino final. Isto é, as células se originam em um lugar embrionário e são capazes de mover longas distâncias.

Entre as células capazes de migrar, temos as células precursoras do sangue, as células do sistema linfático, células pigmentos e gametas. De fato, a maioria das células relacionadas à origem óssea do crânio migra ventralmente da região dorsal da cabeça.

Organogênese em plantas

Como nos animais, a organogênese nas plantas consiste no processo de formação de órgãos que compõem vegetais. Há uma diferença fundamental em ambas as linhagens: enquanto a organogênese nos animais ocorre nos estágios embrionários e termina quando o indivíduo nasce, nas plantas que a organogênese interrompe apenas quando a planta morre.

As plantas apresentam crescimento durante todas as etapas de sua vida, graças a regiões localizadas em regiões específicas do vegetal chamado meristemas. Essas áreas de crescimento contínuo estão produzindo regularmente galhos, folhas, flores e outras estruturas laterais.

Papel dos fitormônios

Em laboratório, a formação de uma estrutura chamada calo foi alcançada. É induzido pela aplicação de um coquetel de fitohormonas (principalmente auxinas e citoquininas). Calle é uma estrutura que não é diferenciada e é totipotencial - ou seja, pode produzir qualquer tipo de órgão, como animais conhecidos em animais em animais.

Embora os hormônios sejam um elemento -chave, não é a concentração total do hormônio que direciona o processo de organogênese, mas a relação entre citocininas e auxinas.

Referências

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