CIGOTO: CLASSIFICATIE, VORMING, ONTWIKKELING EN SEGMENTATIE - BIOLOGIE - 2025

De zygote wordt gedefinieerd als de cel die het resultaat is van de fusie tussen twee gameten, het ene vrouwtje en het andere mannetje. Volgens de genetische lading is de zygote diploïde, wat betekent dat hij de volledige genetische lading van de soort in kwestie bevat. Dit komt omdat de gameten waaruit het afkomstig is, elk de helft van de chromosomen van de soort bevatten.

Het staat vaak bekend als een ei en bestaat structureel uit twee pronuclei, die afkomstig zijn van de twee gameten waaruit het is voortgekomen. Evenzo is het omgeven door de zona pellucida, die een drievoudige functie heeft: voorkomen dat ander sperma binnendringt, de cellen die het resultaat zijn van de eerste delen van de zygote bij elkaar houden, en voorkomen dat implantatie plaatsvindt totdat de zygote de plaats bereikt. ideaal in utero.

Ontwikkeling van de zygote. Bron: CNX OpenStax

Het cytoplasma van de zygote, evenals de organellen die erin zitten, zijn van moederlijke oorsprong, omdat ze uit de eicel komen.

Classificatie

De zygote wordt ingedeeld volgens twee criteria: de hoeveelheid dooier en de organisatie van de dooier.

-Soorten zygote volgens de hoeveelheid dooier

Afhankelijk van de hoeveelheid dooier die de zygote heeft, kan dit zijn:

Oligolecito

Over het algemeen is de oligolecito-zygote er een die heel weinig dooier bevat. Evenzo zijn ze in de meeste gevallen klein van formaat en heeft de kern een centrale positie.

Een merkwaardig feit is dat dit type ei voornamelijk larven voortbrengt die vrij leven.

Het type dieren waarin dit type zygote te zien is, zijn stekelhuidigen, zoals zee-egels en zeesterren; sommige wormen zoals platwormen en nematoden; weekdieren zoals slakken en octopussen; en zoogdieren zoals mensen.

Mesolecito

Dit is een woord dat uit twee woorden bestaat, "meso" wat medium betekent, en "lecito" wat dooier betekent. Daarom is dit type zygote er een met een matige hoeveelheid dooier. Evenzo bevindt het zich voornamelijk in een van de polen van de zygote.

Dit type ei is representatief voor sommige gewervelde dieren zoals amfibieën, vertegenwoordigd door onder andere kikkers, padden en salamanders.

Polilecito

Het woord polilecito wordt gevormd door de woorden "poli", wat veel of overvloedig betekent, en "lecito", wat dooier betekent. In die zin is de polycyt-zygote er een die een grote hoeveelheid dooier bevat. Bij dit type zygote bevindt de kern zich in een centrale positie van de dooier.

De polycyt zygote is typerend voor vogels, reptielen en sommige vissen zoals haaien.

Soorten zygoten volgens de organisatie van de dooier

Volgens de verdeling en organisatie van de dooier wordt de zygote ingedeeld in:

Isolecito

Het woord isolecito bestaat uit "iso", wat gelijk betekent, en "lecito", wat dooier betekent. Op zo'n manier dat de zygote van het isolecyte-type er een is waarin de dooier een homogene verdeling vertoont over de beschikbare ruimte.

Dit type zygote is typerend voor dieren zoals zoogdieren en zee-egels.

Telolecitos

In dit type zygote is de dooier overvloedig en neemt bijna alle beschikbare ruimte in beslag. Het cytoplasma is vrij klein en bevat de kern.

Deze zygote is representatief voor soorten vissen, vogels en reptielen.

Centrolecitos

Zoals uit de naam kan worden afgeleid, staat bij dit type ei de dooier centraal. Evenzo bevindt de kern zich in het midden van de dooier. Deze zygote wordt gekenmerkt door zijn ovale vorm.

Dit type zygote is typerend voor leden van de geleedpotige groep, zoals spinachtigen en insecten.

Vorming van de zygote

De zygote is de cel die zich vormt onmiddellijk nadat het bevruchtingsproces plaatsvindt.

Bevruchting

Bemesting is het proces waarbij de mannelijke en vrouwelijke gameten zich verenigen. Bij mensen staat de vrouwelijke zygote bekend als de eicel en de mannelijke zygote wordt het sperma genoemd.

Evenzo is bemesting geen eenvoudig en ongecompliceerd proces, maar bestaat het uit een reeks fasen, elk erg belangrijk, namelijk:

Contact en penetratie van de uitgestraalde kroon

Wanneer het sperma voor het eerst contact maakt met de eicel, gebeurt dat in de zogenaamde zona pellucida. Dit eerste contact heeft een transcendentaal belang, omdat het ervoor zorgt dat elke gameet de andere herkent en bepaalt of ze tot dezelfde soort behoren.

Evenzo kan het sperma tijdens deze fase door een laag cellen gaan die de eicel omringen en die als geheel bekend staan ​​als corona radiata.

Om door deze laag cellen te gaan, scheidt het sperma een enzymatische stof af, hyaluronidase genaamd, die het bij het proces helpt. Een ander element waardoor het sperma deze buitenste laag van de zaadknop kan binnendringen, is de razernij van de staart.

Introductie tot de zona pellucida

Zodra het sperma de bestraalde kroon is gepasseerd, wordt het sperma geconfronteerd met een ander obstakel om de eicel binnen te dringen: de zona pellucida. Dit is niets meer dan de buitenste laag die het ei omgeeft. Het bestaat voornamelijk uit glycoproteïnen.

Wanneer de kop van het sperma in contact komt met de zona pellucida, wordt een reactie geactiveerd die bekend staat als de acrosoomreactie. Dit bestaat uit het vrijkomen, door het sperma, van enzymen die samen bekend staan ​​als spermiolysines. Deze enzymen worden opgeslagen in een ruimte in het hoofd van het sperma die bekend staat als het acrosoom.

Acrosomische reactie. Bron: LadyofHats.

Spermiolysines zijn hydrolytische enzymen waarvan de belangrijkste functie de afbraak van de zona pellucida is om uiteindelijk de zaadknop volledig te penetreren.

Wanneer de acrosomische reactie begint, wordt er ook een reeks structurele veranderingen in het sperma teweeggebracht ter hoogte van het membraan, waardoor het zijn membraan kan versmelten met dat van de eicel.

Fusie van de membranen

De volgende stap in het bevruchtingsproces is de versmelting van de membranen van de twee gameten, dat wil zeggen de eicel en het sperma.

Tijdens dit proces vindt een reeks transformaties plaats in de eicel waardoor het sperma kan binnendringen en de toegang van al het andere sperma eromheen wordt voorkomen.

In de eerste plaats wordt een kanaal gevormd dat bekend staat als de bevruchtingskegel, waardoor de membranen van het sperma en de eicel in direct contact komen en uiteindelijk versmelten.

Tegelijkertijd vindt een mobilisatie van ionen zoals calcium (Ca ⁺² ), waterstof (H ⁺ ) en natrium (Na ⁺ ) plaats ter hoogte van het zaadknopmembraan , waardoor de zogenaamde depolarisatie van het membraan ontstaat. Dit betekent dat de polariteit die deze normaal heeft, is omgekeerd.

Evenzo bevinden zich onder het membraan van de zaadknop structuren die corticale korrels worden genoemd, die hun inhoud afgeven aan de ruimte rond de zaadknop. Hiermee wordt bereikt dat de aanhechting van het sperma aan de eicel wordt voorkomen, zodat ze deze niet kunnen benaderen.

Fusie van de kernen van het ei en het sperma

Om de zygote uiteindelijk te vormen, is het nodig dat de kernen van het sperma en het ei zich verenigen.

Het is de moeite waard eraan te denken dat gameten slechts de helft van het aantal chromosomen van de soort bevatten. In het geval van mensen zijn het 23 chromosomen; Dit is de reden waarom de twee kernen moeten samensmelten om een ​​diploïde cel te vormen, met de volledige genetische lading van de soort.

Zodra het sperma het ei binnenkomt, wordt het DNA dat het bevat gedupliceerd, evenals het DNA van de pronucleus van de zaadknop. Vervolgens staan ​​beide pronuclei naast elkaar.

De membranen die de twee scheiden, vallen onmiddellijk uiteen en op deze manier kunnen de chromosomen die in elk van hen aanwezig waren, zich bij hun homoloog voegen.

Maar hier houdt niet alles op. Chromosomen bevinden zich op de equatoriale pool van de cel (zygote) om de eerste van vele mitotische delingen in het segmentatieproces te starten.

Ontwikkeling van de zygote

Zodra de zygote is gevormd, begint deze een reeks veranderingen en transformaties te ondergaan die bestaan ​​uit een opeenvolgende reeks mitosen die hem transformeren in een massa diploïde cellen die bekend staat als een morula.

Het ontwikkelingsproces dat de zygote doormaakt, omvat verschillende stadia: splitsing, blastulatie, gastrulatie en organogenese. Elk van hen is van doorslaggevend belang, aangezien ze een sleutelrol spelen bij de vorming van het nieuwe wezen.

-Segmentatie

Dit is een proces waarbij de zygoot een groot aantal mitotische delingen ondergaat, waardoor het aantal cellen wordt vermenigvuldigd. Elk van de cellen die uit deze divisies ontstaan, staat bekend als blastomeren.

Het proces verloopt als volgt: de zygote verdeelt zich in twee cellen, deze twee delen zich op hun beurt, vier, deze vier in acht, deze in 16 en uiteindelijk deze in 32.

De compacte celmassa die zich vormt, staat bekend als een morula. Deze naam komt omdat het uiterlijk lijkt op dat van een braam.

Nu, afhankelijk van de hoeveelheid en locatie van de dooier, zijn er vier soorten segmentatie: holoblastisch (totaal), die gelijk of ongelijk kan zijn; en de meroblastische (gedeeltelijke), die ook gelijk of ongelijk kan zijn.

Holoblastische of totale segmentatie

Bij dit type segmentatie wordt de gehele zygote door mitose gesegmenteerd, wat resulteert in blastomeren. Nu kan holoblastische segmentatie van twee soorten zijn:

• Gelijke holoblastische segmentatie: bij dit type holoblastische segmentatie zijn de eerste twee divisies longitudinaal, terwijl de derde equatoriaal is. Hierdoor worden 8 blastomeren gevormd die hetzelfde zijn. Deze blijven op hun beurt door mitose delen totdat ze de morula vormen. Holoblastische segmentatie is typerend voor isolecyte-eieren.
• Ongelijke holoblastische segmentatie : zoals bij alle segmentatie, zijn de eerste twee divisies longitudinaal, maar de derde is latitudinaal. Dit type segmentatie is typerend voor mesolecyte-eieren. In die zin worden blastomeren gevormd door de zygote, maar ze zijn niet hetzelfde. In het deel van de zygote waar weinig dooier is, zijn de blastomeren die zich vormen klein en staan ​​ze bekend als micromeren. Integendeel, in het deel van de zygote dat overvloedig dooier bevat, worden de blastomeren die ontstaan ​​macromeren genoemd.

Meroblastische of gedeeltelijke segmentatie

Het is typerend voor zygoten die een overvloed aan dooier bevatten. Bij dit type segmentatie wordt alleen de zogenaamde dierenpaal gedeeld. De vegetatieve pool is niet betrokken bij de deling, zodat een grote hoeveelheid dooier ongesegmenteerd blijft. Evenzo wordt dit type segmentatie geclassificeerd als schijfvormig en oppervlakkig.

Discoïdale meroblastische segmentatie

Hier ervaart alleen de dierenpool van de zygote segmentatie. De rest hiervan, die veel dooier bevat, is niet gesegmenteerd. Evenzo wordt een schijf van blastomeren gevormd waaruit later het embryo zal voortkomen. Dit type segmentatie is typerend voor telecyte-zygoten, vooral bij vogels en vissen.

Oppervlakkige meroblastische segmentatie

Bij oppervlakkige meroblastische splitsing ondergaat de kern verschillende delen, maar het cytoplasma niet. Op deze manier worden verschillende kernen verkregen, die naar de oppervlakte toe bewegen en zich door de bedekking van het cytoplasma verspreiden. Vervolgens verschijnen de cellulaire grenzen die een blastoderm genereren dat perifeer is en dat de dooier omringt die niet was gesegmenteerd. Dit type segmentatie is typerend voor geleedpotigen.

-Blastulatie

Het is het proces dat volgt op segmentatie. Tijdens dit proces binden de blastomeren zich aan elkaar en vormen ze zeer nauwe en compacte celovergangen. Door middel van blastulatie wordt de blastula gevormd. Dit is een holle, bolvormige structuur met een interne holte die bekend staat als een blastocele.

Structuur van de blastula

Blastoderm

Het is de buitenste cellaag die ook wel de trofoblast wordt genoemd. Het is van levensbelang omdat daaruit de placenta en de navelstreng worden gevormd, belangrijke structuren waardoor een uitwisseling tussen moeder en foetus tot stand komt.

Het bestaat uit een groot aantal cellen die vanuit het binnenste van de morula naar de periferie migreerden.

Blastocele

Het is de interne holte van de blastocyst . Het wordt gevormd wanneer de blastomeren naar de externe delen van de morula migreren om het blastoderm te vormen. De blastocele wordt ingenomen door een vloeistof.

Embryoblast

Het is een interne celmassa, die zich in de blastocyst bevindt, met name aan een van de uiteinden. Uit de embryoblast wordt het embryo zelf gevormd. De embryoblast bestaat op zijn beurt uit:

• Hypoblast: laag cellen die zich in het perifere deel van de primaire dooierzak bevinden.
• Epiblast: laag cellen die grenst aan het vruchtwater.

Zowel de epiblast als de hypoblast zijn buitengewoon belangrijke structuren, omdat daaruit de zogenaamde kiembladeren zullen ontstaan ​​die na een reeks transformaties de verschillende organen waaruit het individu bestaat, zullen voortbrengen.

Gastrulatie

Dit is een van de belangrijkste processen die plaatsvinden tijdens de embryonale ontwikkeling, omdat het de vorming van de drie kiemlagen mogelijk maakt: endoderm, mesoderm en ectoderm.

Wat er tijdens gastrulatie gebeurt, is dat de epiblastcellen zich beginnen te vermenigvuldigen totdat er zoveel zijn dat ze u de andere kant op moeten sturen. Op zo'n manier dat ze naar de hypoblast toe bewegen en er zelfs in slagen enkele van zijn cellen te verplaatsen. Dit is hoe de zogenaamde primitieve lijn wordt gevormd.

Onmiddellijk vindt een invaginatie plaats, waardoor de cellen van deze primitieve lijn in de richting van de blastocele worden ingebracht. Op deze manier wordt een holte gevormd die bekend staat als de archenteron, die een opening heeft, de blastopore.

Dit is hoe een bilaminair embryo wordt gevormd, dat uit twee lagen bestaat: het endoderm en het ectoderm. Niet alle levende wezens komen echter uit een bilaminair embryo, maar er zijn er ook, zoals mensen, die uit een drielaags embryo komen.

Dit trilaminaire embryo wordt gevormd doordat de cellen van het archenteron zich beginnen te vermenigvuldigen en zich zelfs tussen het ectoderm en het endoderm bevinden, waardoor een derde laag ontstaat, het mesoderm.

Endoderm

Uit deze kiemlaag wordt het epitheel van de organen van de luchtwegen en het spijsverteringsstelsel gevormd, evenals andere organen zoals de pancreas en de lever.

Organen die afkomstig zijn van het endoderm. Bron: Endoderm2.png: J.SteinbockMaGa

Mesoderm

Het geeft aanleiding tot botten, kraakbeen en willekeurige of dwarsgestreepte spieren. Evenzo worden daaruit organen van de bloedsomloop en andere, zoals onder andere de nier, geslachtsklieren en het myocardium, gevormd.

Weefsels die zijn afgeleid van het mesoderm. Bron: J.Steinbock

Ectoderm

Het is verantwoordelijk voor de vorming van het zenuwstelsel, de huid, nagels, de klieren (zweet en talg), het bijniermerg en de hypofyse.

Afgeleiden van het ectoderm. Bron: Ectoderm.png: The catMaGa

Organogenese

Het is het proces waardoor, vanuit de kiemlagen en door een reeks transformaties, elk van de organen waaruit het nieuwe individu zal bestaan, voortkomen.

In grote lijnen gebeurt er hier in de organogenese dat de stamcellen die deel uitmaken van de kiembladen genen beginnen uit te drukken waarvan de functie is om te bepalen welk type cel zal ontstaan.

Afhankelijk van het evolutionaire niveau van het levende wezen, zal het organogenese proces natuurlijk min of meer complex zijn.

Referenties

1. Carrillo, D., Yaser, L. en Rodríguez, N. (2014). Basisconcepten van embryonale ontwikkeling bij de koe. Reproductie van de koe: Didactische handleiding over de reproductie, dracht, lactatie en welzijn van het vrouwelijke rund. Universiteit van Antioquia. 69-96.
2. Cruz, R. (1980). Genetische fundamenten van het begin van het menselijk leven. Chileens dagboek voor kindergeneeskunde. 51 (2). 121-124
3. López, C., García, V., Mijares, J., Domínguez, J., Sánchez, F., Álvarez, I. en García, V. (2013). Gastrulatie: sleutelproces bij de vorming van een nieuw organisme. Asebir. 18 (1). 29-41
4. López, N. (2010). De zygote van onze soort is het menselijk lichaam. Persoon en bio-ethiek. 14 (2). 120-140.
5. Sadler, T. (2001). Langman's medische embriologie. Redactioneel Médica Panamericana. 8e editie.
6. Ventura, P. en Santos, M. (2011). Het begin van het leven van een nieuwe mens vanuit wetenschappelijk biologisch perspectief en de bio-ethische implicaties ervan. Biologisch onderzoek. 44 (2). 201-207.