Mezoderma to ... Definicja, struktura, rozwój i funkcje

Rozwój ludzkiego ciała i zwierzęcia rozpoczyna się od pojedynczej komórki, która pojawiła się po poczęciu. Przechodzi kilka etapów podziału przed utworzeniem zarodka. Ta mikroskopijna formacja zawiera już wszystkie niezbędne struktury do rozwoju tkanek i narządów przyszłego organizmu. Jednym z nich jest tak zwana środkowa warstwa germinalna lub mezoderma.

Co to jest mezoderma?

Mezoderma to specjalna warstwa komórek, która tworzy się w zarodku w procesie. rozwój zarodkowy. Formuje się go na różne sposoby w różnych grupach zwierząt wielokomórkowych we wczesnych etapach rozwoju zapłodnionego jaja lub jaja, ale ma również wspólne cechy. Następnie z mezodermy powstaje tkanka mięśniowa układ moczowy, surowicze błony narządów wewnętrznych - opłucna, osierdzie, otrzewna. Powstawanie przeciętnego liścia zarodkowego poprzedza szereg stadiów rozwoju zarodkowego. Żywotność przyszłego organizmu będzie zależeć od ich prawidłowego i stałego przepływu.

Kruszenie zygoty

Mezoderma jest warstwą komórek powstałych w zarodku na jednym z etapów rozwoju wewnątrzmacicznego. W każdym organizmie zaczyna się po połączeniu dwóch komórek zarodkowych lub gamet, zawierających wszystkie niezbędne informacje genetyczne. Otrzymana zygota odbiera podwójny zestaw chromosomów i przechodzi do podziału. Występuje poprzez wielokrotne podwojenie komórek - kruszenie. Na tym etapie powstaje mały zarodek - morula. Nie zwiększa objętości w porównaniu z zygotą, ale w formie przypomina jagodę morwy. Niższe komórki moruli są znacznie większe niż górne, ponieważ cytoplazma była nierównomiernie rozłożona.

Tworzenie blastuli

Na tym etapie kontynuowana jest redystrybucja i fragmentacja komórek morula. Są one zmniejszone i wyrównane w jednej warstwie. Zarodek stopniowo powiększa się i przybiera postać kuli. Wewnątrz wnęki powstaje wypełniony cieczą - blastocel. W ten sposób powstaje wielokomórkowy jednowarstwowy zarodek - blastula lub pęcherzyk zarodkowy. Na tym etapie proces kruszenia zygot jest całkowicie zakończony. U niektórych niższych zwierząt wodnych blastula może opuścić błonę żółtkową jaja i swobodnie poruszać się w wodzie. U ssaków i ludzi pęcherz zarodkowy rozwija się w macicy.

Gastrulacja, pojawienie się dwuwarstwowego zarodka

Proces gastrulacji ma swoje własne mechanizmy i przyczyny. To prowokuje wzrost liczby komórek w wyniku podziału. Kiedy ich liczba osiąga określony poziom, rozpoczyna się gastrulacja. Innymi przyczynami mogą być rozciąganie komórek, ich polaryzacja, zmiana kształtu, zdolność do poruszania się.

U różnych zwierząt proces gastrulacji odbywa się na różne sposoby. Na lancecie na jednym z biegunów blastuli uwalnia się warstwa komórek, która zaczyna przylepiać się do blastocoelu. Trwa to tak długo, aż komórki zbliżą się do przeciwnej strony. W ten sposób pojawia się dwuwarstwowy zarodek, gastrula. Wewnątrz znajduje się pierwotna jama przewodu pokarmowego - żołądek. Komunikuje się z otoczeniem zewnętrznym przez otwór w jednym z biegunów - pierwotny otwór wylotowy lub blastopore.

W wyniku gastrulacji dwie warstwy komórek gastrycznych tworzą dwie warstwy zarodkowe: zewnętrzna - ektoderma i wewnętrzna - endoderma. Później mezoderm powstaje między nimi. Dzieje się to w następnym etapie.

Rodzaje gastrulacji

Proces gastrulacji u różnych zwierząt występuje na kilka sposobów:

• Inwazja: inokulacja miejsca z komórkami wewnątrz blastocelu bez naruszania integralności zarodka. Ta metoda gastrulacji jest charakterystyczna dla lancelet.
• Involution: wkręcanie zewnętrznej warstwy komórek do zarodka. Sposób specyficzny dla płazów.
• Imigracja: aktywna eksmisja części komórek zewnętrznych ścian blastuli wewnątrz zarodka występuje u ptaków i ssaków. Może rozpoczynać się od jednego bieguna (imigracja jednobiegunowa) lub bezpośrednio od dwóch (imigracja dwubiegunowa).
• Delaminacja: druga warstwa powstaje przez podzielenie i oderwanie komórek pierwszej warstwy. Metoda gastrulacji jest charakterystyczna dla ptaków i ssaków.
• Epibolia: małe komórki jednego bieguna zarodka zarastają większe komórki innego. Występuje u płazów.

Ważnym elementem procesu gastrulacji jest różnicowanie komórek. Polega ona na tym, że komórki nabierają wszystkich wielkich różnic między sobą na poziomie morfologii i biochemii. Ich dalszy rozwój staje się wysoce wyspecjalizowany. To pozwala nam zrozumieć, czym jest mezoderma i jak się ją tworzy.

Powstanie dwóch warstw zarodkowych

Po zakończeniu gastrulacji lub równolegle z nią tworzą się zarodki. Jest to pierwsza oznaka różnicowania zarodka. Z materiału komórkowego pozostającego na powierzchni powstaje zewnętrzna warstwa zarodkowa, ektoderma. Jego pochodne będą głównie pełnić funkcję ochronną i wrażliwą. Z komórek wyściełających gastrocoel tworzy się endoderma - wewnętrzna warstwa zarodkowa. Stworzą się na nim narządy spełniające funkcje odżywcze i oddechowe. U większości zwierząt mezoderma powstaje między ekto-endodermią, zbiorem komórek tworzących trzecią warstwę zarodkową. Jego pochodne będą pełniły funkcję ruchu, wsparcia, metabolizmu.

Tworzenie mezodermy

Tworzenie mezodermy w różnych grupach zwierząt odbywa się na dwa sposoby:

• Teloblastic (pierwotne zwierzęta, bezkręgowce): mezoderma powstaje z komórek specjalnych - teloblastów. Znajdują się one między ekto-endodermą, po bokach pierwotnego ujścia. Teloblasty wytwarzają małe komórki, które tworzą mezodermę.
• Enterocoel (zwierzęta drugorzędne, strunowce): środkowa warstwa zarodkowa powstaje z torebek koelomicznych. Są to specjalne występy na bokach pierwotnej jamy trawiennej. Na pewnym etapie są one całkowicie oderwane i rozszerzają się, wypełniając przestrzeń między ento- i ektodermą.

U niektórych zwierząt powstaje mezoderma, jej rozwój, wewnętrzne jamę ciała lub całość. Jest to przestrzeń między ściankami ciała i narządami wewnętrznymi. Całość wypełniona jest cieczą, co zapewnia stałość środowiska wewnętrznego, metabolizm i kształt ciała w wyniku wytworzonego ciśnienia. Inne grupy zwierząt zachowują gastrocoel, który w procesie rozwoju organizmu przekształca się w jamę jelita środkowego. W tym przypadku z mezodermy powstaje szereg składników narządów i ich układów.

Organogeneza

Na początku, po utworzeniu liści rozmiękczających, ich skład pozostaje jednorodny. Następnie kontaktują się ze sobą i wchodzą w interakcje i rozwijają się w określonym kierunku. Proces ten nazywa się organogenezą. W jej trakcie komórki są izolowane, grupowane, zmienia się ich skład chemiczny.

Ektoderma, mezoderma i endoderma (tabela pomoże zrozumieć różnicę między nimi) w trakcie dalszego rozwoju z początków przyszłych narządów i tkanek. Na początkowych etapach powstaje rura nerwowa. Równoległy ułożony akord (szkielet osiowy) i przewód jelitowy. Mezoderma ulega stopniowej transformacji. Dzieje się to kolejno, dzieląc na sparowane segmenty - somites. Od nich powstają początki skóry właściwej, mięśni prążkowanych, szkieletu. Następnie przychodzi formowanie się pewnych narządów.

Ektoderma, mezoderma i endoderma (tabela poniżej) w trakcie dalszego rozwoju zarodka są zaangażowane w tworzenie narządów przyszłego organizmu. Metoda V. Vogta (1929) pomaga określić, z której części blastuły rozwija się określona struktura. Pozwala na oznaczanie części zarodka i śledzenie ruchu i transformacji komórek w nim.

Dalszy rozwój

W przerwach między zarodkowymi liśćmi kładzie się luźną strukturę - mezenchymę. Powstaje dzięki komórkom endodermy, ektodermy i mezodermy. Rozwija mięśnie gładkie i wszystkie rodzaje tkanki łącznej - skórę właściwą, krew, limfę. Początkowo określony organ tworzy się z pojedynczej warstwy zarodkowej. Potem jest jego komplikacja. W rezultacie kilka zarodkowych warstw może być zaangażowanych w tworzenie narządu jednocześnie. Po zrealizowaniu ogólnego planu struktury organizmu następuje ostateczne zróżnicowanie tkanek, narządów i układów.