OOGENEESI: VAIHEET, OMINAISUUDET ELÄIMISSÄ JA KASVEISSA - BIOLOGIA - 2026

Munasolujen muodostumisen eri vaiheisiin tai sukusolujen on kehitysprosessia naisten sukusolujen eläimissä ja kukkivat kasvit (a "kypsä muna" esiintyy eläimillä ja "megagametofito" kasveissa). Tämä tapahtuma tapahtuu, kun naispuoliset yksilöt saavuttavat kypsyyden, jolloin hedelmällisyys jatkuu.

Naisilla oogeneesi alkaa synnytysaikana, jolloin oogonia moninkertaistuu mitoottisten jakautumisten kautta. Näin tuotettu oogonia suurenee muodostaen primaariset munasolut ennen sikiön syntymää, ja lopulta, naisten murrosikässä kehittyvät kypsät munasolut.

Oogeneesiprosessi ihmisissä ja muissa eläimissä (Lähde: Henry Vandyke Carter Wikimedia Commonsin kautta)

Primaaristen munasolujen kehitystä säätelevät kaksi aivolisäkkeen hormonia: follikkelia stimuloiva ja luteinisoiva, ja näitä puolestaan ​​säätelee gonadotropiinia vapauttava hormoni, joka erittyy hypotalamukseen.

Useimmissa tapauksissa, kun munasolu ei ole hedelmöitetty, se poistuu elimistöstä verenvuodon kautta eläinten naisten sukuelimistä. Tätä tapahtumaa kutsutaan muun muassa "kuukautiskierrokseksi", kuukautiskierrokseksi tai kuumuudeksi.

Kukkivissa kasveissa tai siemennesteissä megagametophyte (naaras sukusolu) ja microgametophyte (male gamete) kehittyvät saman kasvin lisäksi myös samaan rakenteeseen, joka on biseksuaalisilla ominaisuuksilla kukka.

Kukan hedelmät tuottavat mikrogametofyyttiä, kun taas matot tuottavat megagametoyyttiä. Joillakin kasveilla on kukkia kuitenkin vain varsi ja toisilla kukilla vain matot, ja nämä lajit tunnetaan yksikerroksisina.

Kasveissa naispuolinen gametogeneesi käsittää kaksi pääprosessia, joita kutsutaan megasporogeneesiksi ja megagametogeneesiksi, jotka liittyvät megasporin muodostumiseen nucelaan ja megasporin kehittymiseen, jotta siitä tulisi vastaavasti megagametophyte.

Oogeneesi eläimissä

Itse oogeneesi on munasolujen tuotantoa, ja sitä esiintyy naispuolisten nisäkäseläinten munasarjoissa. Osa munasarjoista muodostuu munasarjojen follikkelia, koska munasolujen primordiat sulautuvat näihin, kunnes ne kypsyvät.

Kun nuorten naispuolisten nisäkkäät saavuttavat murrosiän, munasarjat siirtyvät aktiiviseen vaiheeseen, jolle on ominaista pienten follikkeliryhmien kasvu ja syklinen kypsyminen.

Yleinen asia on, että jokaisessa jaksossa yksi primaarinen follikkelia saavuttaa täyden kypsyyden ja munasolu vapautuu munasarjasta kohtuun. On laskettu, että 400 tuhannesta munasoluista, joita nainen synnyttää, vain 400 kypsää hedelmällisellä ajanjaksolla.

Tämä kypsytysprosessi primaarisista follikkelia koskevista kypsän munasolun loppuun tunnetaan nimellä "folliculogenesis", ja siihen sisältyy follikulaarisolujen erilaiset jakautumis- ja erilaistumisvaiheet ennen niiden muuttamista kypsiksi munasoluiksi.

Gametogeneesi tapahtuu jatkuvasti naisilla nisäkkäillä, kunnes kuukautiskierros loppuu lopulliseen ajanjaksoon, jaksoon, jota ihmisillä kutsutaan "vaihdevuosiksi".

Tutkijoiden arvioiden mukaan ihanteellinen ikä ihmisen lisääntymiselle on 20–35-vuotias, koska tänä aikana munasolut kehittyvät täydellä elinkelpoisuudella ja alkion kromosomaalisten poikkeavuuksien todennäköisyys kasvaa, kun naiset he vanhenevat.

- Ominaisuudet

- Naispuoliset munat muodostuvat alkion kehityksen aikana, uudet munavalmisteet eivät ole syntyneet syntymän jälkeen.

- Kypsä munasolu irroitetaan munasarjasta ja kulkee kohtuun, missä sitä pidetään miespuolisen sukusolun hedelmöittämiseen saakka.

Munasolun, naispuolisen sukelluksen elektronimikrokuva (Lähde: TheBloxter446 Wikimedia Commonsin kautta)

- Jokaisen hedelmällisyyssyklin lopussa munat, joita ei ole hedelmöitetty, heitetään pois ja karkottetaan verenvuodolla, jota kutsutaan ”kuukautisiin”.

- Kaikki oogeneesivaiheet tapahtuvat munasarjojen sisällä.

- Naisten gametogeneesin aikana syntyy kolme polaarista elintä, jotka eivät ole elinkykyisiä tai hedelmällisiä.

- Ensimmäisessä meioottisessa prosessissa solusytosolia ei jaeta tasaisesti, yhdestä tuloksena olevista soluista jää suurin osa sytoplasmisen tilavuudesta ja toiset ovat huomattavasti pienempiä.

- Vaiheet

Syntymävaiheen kehitys

Naisalkion varhaisessa kehitysvaiheessa oogoniaksi tunnetut solut moninkertaistuvat mitoosilla. Mitoosiprosessin tuote oogonia kasvaa kooltaan alkuperäisten oosyyttien tuottamiseksi ennen syntymää.

Primaaristen munasolujen kehityksen aikana ympäröivät sidekudossolut muodostavat yhden kerroksen litteitä follikulaarisia soluja. Primaarinen munasolu, jonka tämä solukerros sulkee, muodostaa ensisijaisen follikkelin.

Puberteettina primaarinen oosyytti laajenee, follikulaariset epiteelisolut muuttuvat kuutioksi ja myöhemmäksi pylväsmuotoisiksi, ja niiden fuusio johtaa ensisijaiseen follikkelia.

Primaarista munasyyttiä ympäröi amorfisen, solunsisäisen, glykoproteiinirikkaan materiaalin peite, joka tunnetaan nimellä “zona pellucida”. Tällä on silmäkoko, jossa on monia ”aitauksia”.

Ensisijaiset munasolut alkavat jakaa meioosilla ennen sikiön syntymää. Profaasin valmistuminen tapahtuu kuitenkin vasta, kun henkilö saavuttaa murrosiän.

Synnytyksen jälkeinen kehitys

Puberteetin alkamisen jälkeen ovulaatio tapahtuu joka kuukausi. Tämä tarkoittaa, että munasolu vapautuu munasarjan follikkelista kohtuun.

Ensisijaiset oosyytit, jotka olivat suspendoituneina ensimmäisen meioottisen syklin profaasiin, aktivoituvat tämän ajanjakson aikana ja kun follikkelia kypsyy, primaarinen oosyytti viimeistelee ensimmäisen meioottisen jaon, jolloin syntyy sekundaarinen oosyytti ja ensimmäinen polaarinen elin.

Tässä ensimmäisessä meioosissa sytoplasminen jakautuminen on epätasaista, tuloksena saatu sekundaarinen oosyytti vastaanottaa melkein koko solun sytoplasman, kun taas polaarinen runko saa hyvin vähän sytoplasmaa.

Ovulaation aikana sekundaarisen oosyytin ydin aloittaa toisen meioottisen jaon metafaasiin saakka, missä solunjako pysähtyy. Jos tuolloin sperma saapuu sekundaariseen munasoluun, toinen mejoottinen jakautuminen on valmis.

Tämän toisen meioottisen jaon jälkeen muodostuu uudelleen solu, jolla on korkea sytoplasmapitoisuus (hedelmöitetty sekundaarinen munasolu) ja toinen pienempi solu, joka edustaa toista polaarista vartaloa, joka lopulta rappenee. Munasolun kypsyminen päättyy kahden polaarisen rungon rappeutumiseen jakautumisen seurauksena.

Oogeneesi kasveissa

Kukkakasveissa megagametofyyttien synteesi tapahtuu kukkassa, munasarjan nimessä. Munasarjat löytyvät mattojen sisäpuolelta. Jokainen matto koostuu munasarjasta, tyylistä ja leimautumisesta.

Kukan mattojoukkoa kutsutaan "gynoecium", ja ne voidaan yhdistää tai erottaa kukan sisällä lajista riippuen.

Munasarjojen sisällä voi olla yksi tai useampia munasoluja. Muoto, mattojen lukumäärä, munasolujen lukumäärä ja niiden järjestely vaihtelevat lajin mukaan niin paljon, että näitä ominaisuuksia käytetään luokitteluun taksonomisina merkkeinä.

Kasveissa jokainen munasolu on erittäin monimutkainen rakenne, se koostuu funiculuksen nimeltä jalasta, joka pitää koko nucelan sisällä. Nucelaa puolestaan ​​ympäröi yksi tai kaksi kerrosta, joita kutsutaan integraaleiksi (integraalien lukumäärä vaihtelee lajista riippuen).

Integroituneet kohdatvat toisessa päässä, jättäen pienen aukon, jota kutsutaan mikropyliksi. Mikropyyli on tila, jonka läpi siitepölyputki kulkee munasolun hedelmöittämiseksi.

Nucelan sisällä on megagametofyyttien synteesi.

Megagametofyyttiä kutsutaan myös alkionpussiksi, koska alkio kehittyy sen sisällä hedelmöityksen tapahtuessa.

- Ominaisuudet

- Kasvien munasolu tai naarasrakkula käsittää kahdeksan erilaista solua, 7 muodostavat alkionpussin ja yhden itse soluista, oosfääristä tai naarasrakkulasta.

- Useimpien kasvien munasarja sisältää useita munasoluja, jotka voidaan lannoittaa saman lannoitustapahtuman aikana.

- Munasolut voivat olla "itsepölyttäviä", ts. Saman kukan siitepöly, jossa munasolut ja porot löytyvät, voivat hedelmöittää maton sisällä olevia munarakkoja.

- Munasoluissa on kaksi polaarista ydintä, jotka sulautuvat muodostamaan endospermin, joka on aine, josta alkio ruokkii kehitysvaiheensa ensimmäisissä vaiheissa.

- Megaspoori jakautuu kolme kertaa mitoottisella tavalla, lähtöisin alkion pussi, jossa on 8 ydintä.

- On soluja, jotka sijaitsevat nucelan päissä, niitä kutsutaan synergisteiksi ja antipodoiksi.

- Vaiheet

Periaatteessa nucelan sisällä kehittyy yksi naaraspuolinen sukusolu tai megasporosyytti. Tässä rakenteessa megasporosyyttien diploidinen kantasolu käy läpi meioosin (meioosi I) ja muodostaa neljä haploidista solua, joita kutsutaan megasporiksi.

Neljä megasporia on järjestetty lineaarisesti. Teoriassa tässä vaiheessa megasporogeneesi on valmis; kolme megasporista hajoaa lopulta ja vain yksi elää kypsyessään ja muuttuneen megagametofyytiksi.

Useimmissa kukkivissa kasveissa kehittyvä megagametofyytti alkaa kuitenkin ruokkia nucelasta ja jakautuu mitoottisesti (mitoosi I), mikä johtaa kahteen uuteen ytimeen.

Kumpikin kahdesta uudesta ytimestä jakautuu uudelleen mitottisesti (mitoosi II), jolloin syntyy neljä uutta ydintä. Lopulta tuloksena olevat neljä ydintä jakautuvat uudelleen mitoosilla (mitoosi III), muodostaen kahdeksan ydintä.

Kahdeksan ydintä on jaettu kahteen neljän ytimen ryhmään, joista toinen sijaitsee mikropyylin päässä, kun taas toinen sijaitsee vastakkaisessa päässä. Yksi ydin jokaisesta neljän ryhmästä siirtyy kohti megagametofyytin keskusta, jolloin syntyy polaarisia ytimiä.

Kolme jäljellä olevaa solua mikropiilin päässä ovat synergistejä ja vastakkaisessa päässä olevat antipodit. Synergidit ovat osa hedelmöitysprosessia, kun kukka on pölytetty.

Koko kypsän naisen sukusolun rakennetta kutsutaan alkionpussiksi, ja sen rakentavat keskeiset binukleaattisolut ja kuusi ydintä, jotka muodostavat synergistiset ja antipoodisolut.

Viitteet

1. Desai, N., Ludgin, J., Sharma, R., Anirudh, RK ja Agarwal, A. (2017). Naisten ja miesten gametogeneesi. Kliinisessä lisääntymislääketieteessä ja kirurgiassa (s. 19-45). Springer, Cham.
2. Evans, HM, ja Swezy, O. (1932). Ovogeneesi ja normaali follikulaarisykli aikuisilla nisäkkäillä. Kalifornian ja länsimainen lääketiede, 36 (1), 60.
3. Lindorf, H., De Parisca, L., ja Rodríguez, P. (1985). Kasvitieteiden luokittelu, rakenne ja lisääntyminen.
4. Moore, KL, Persaud, TVN ja Torchia, MG (2018). Kehittävä ihmisen e-kirja: kliinisesti suuntautunut alkiotiede. Elsevier terveystieteet.
5. Raven, PH, Evert, RF ja Eichhorn, SE (2005). Kasvien biologia. Macmillan.
6. Wang, JH, Li, Y., Deng, SL, Liu, YX, Lian, ZX ja Yu, K. (2019). Viimeaikaiset tutkimustulokset mitoosissa nisäkkäiden gametogeneesin aikana. Cells, 8 (6), 567.