Gødning i dyr: Gødningsprocessen i dyr - Forklaret!
Gødning i dyr: Gødningsprocessen i dyr!
Sammenslutningen af cytoplasma og pronuclei hos hankvinderne til dannelse af en diploid zygot er kendt som befrugtningen.
Ekstern og intern befrugtning:
Gødning nødvendiggør udledning af æg og sæd i nærhed. Dette kan opnås i vand hos vanddyr eller i specielle hulrum hos kvinden, mere almindeligt i landdyr.
I de fleste vanddyr, såsom pighuder, mange fisk og amfibier (frøer) lægges både æg og sæd direkte i vand, hvor de befrugter. Dette kaldes ekstern befrugtning, der finder sted uden for organismen. I andre vanddyr (f.eks. Blæksprutter) og hos de fleste jorddyr dyrker sædemassen sædematerialer under kopulation enten i kvindens ovidukt (som hos hvirveldyr) eller i særlige beholdere kaldet spermatheca (f.eks. Insekter, edderkopper), så at befrugtningen finder sted inde i organismen. Dette kaldes intern befrugtning.
Gødningssted:
Hos mennesket finder befrugtning hovedsagelig sted i det evullary-istmiske kryds i ovidukten (Fallopian tube).
Ankomst af sædceller:
Mandlige udledninger sæd i kvindens vagina tæt på livmoderhalsen under coitus (copulation). Dette kaldes insemination. En enkelt ejakulation af sæd kan indeholde 300 millioner sædceller.
Bevægelse af sædceller:
Fra vagina bevæger sædene livmoderen, men kun få tusinde finder vej ind i æggeledernes åbninger. Primært hjælper sammentrækninger af livmoderen og æggelederne i sædbevægelsen, men senere bevæger de sig ved deres egen bevægelighed. Spermme svømmer i væskemediet med en hastighed på 1, 5 til 3 mm pr. Minut for at nå stedet. Leucocytterne i det vaginale epithel opfanger millioner af sædceller.
Ankomst af sekundær oocyt:
I mennesket frigives sekundær oocyt fra den modne Graafian follikel af en æggestok (ægløsning). Oocyten modtages af den nærliggende Fallopian tragt og sendes i Fallopian tube ved bevægelser af fimbriae og deres cilia. Den sekundære oocyt kan befrugtes kun inden for 24 timer efter frigivelsen fra æggestokken.
Den sekundære oocyt er omgivet af talrige sædceller, men kun en sæd lykkes med at befrugte oocyten. Siden den anden meiotiske division er i gang, så kommer sæden ind i den sekundære oocyt. Den anden meiotiske division er afsluttet ved indlæggelsen af sædcellerne i den sekundære oocyt. Efter denne sekundære oocyt hedder æg (æg).
Kapacitering af sædceller:
Spermene i kvindens genitalkanal gøres i stand til at befrugte ægget ved udskillelse af kvindens kønsorganer. Disse sekretioner af det kvindelige kønsorgan fjerner overtræksstoffer, der er deponeret på sædets overflade, især dem på acrosomet. Således eksponeres receptorstederne på acrosomet og sæd bliver aktiv for at trænge ind i ægget. Dette fænomen for spermaaktivering i pattedyr er kendt som kapacitans. Det tager cirka 5 til 6 timer til kapacitering.
Sekretionerne af sædblærer, prostata og bulbourethralkirtler (Cowper's kirtler) i sæden indeholder næringsstoffer, der aktiverer sædene. Sekreterne af disse kirtler neutraliserer også surheden i skeden. Alkalisk medium gør sædene mere aktive.
Fysiske og kemiske begivenheder for befrugtning:
Disse begivenheder omfatter følgende processer:
(i) Acrosomal reaktion:
Efter ægløsning kommer den sekundære oocyt til æggelederet (ovidukt). De kapaciterede sædceller gennemgår acrosomal reaktion og frigiver forskellige kemikalier indeholdt i acrosomet. Disse kemikalier kaldes kollektivt spermelysiner. Vigtige sædceller er:
(i) hyaluronidase, der virker på jorden af follikelceller,
(ii) corona penetrerende enzym, der opløser corona radiata og (iii) zona lysin eller acrosin, der hjælper med at fordøje zona pellucida.
Optimal pH, Ca ++, Mg ++ ioner koncentration og temperatur er essentielle for acrosomal reaktion. Ca ++ spiller stor rolle i akrosomal reaktion. I fravær af Ca ++ forekommer ikke befrugtning.
På grund af acrosomal reaktion smelter plasmamembranen af sperma med plasmamembranen af den sekundære oocyt, således at sædets indhold går ind i oocyten. Bindning af sæd til den sekundære oocyt inducerer depolarisering af oocytplasmemembranen. Depolarisering forhindrer polyspermien (indtræden af mere end en sæd i oocyten). Det sikrer monospermy (indførsel af en sæd i oocyten).
(ii) Cortisk reaktion:
Lige efter sammensmeltningen af sperm og plasmamembraner af oocyt viser den sekundære oocyt en kortikal reaktion. De kortikale granulater er til stede under plasmamembranen af den sekundære oocyt. Disse granulater fusionerer med oocytens plasmamembran og frigiver deres indhold, herunder enzymer mellem plasmamembranen og zona pellucida. Disse enzymer hærder zona pellucida, som også forhindrer adgang til ekstra sæd (polyspermy).
iii) sædtilførsel:
Ved kontakt med sædene danner sekundær oocyt en fremspring betegnet keglen til modtagelse eller befrugtningskegle, der modtager sædcellerne. Spermens distale centriol deler og danner to centrioler for at danne den mitotiske spindeldannelse til celledeling. Den pattedyrs sekundære oocyt (æg) har ikke egne centrioler.
(iv) Karyogami (Amphimixis):
Spermindgang stimulerer den sekundære oocyt til at fuldføre den suspenderede anden meiotiske division. Dette frembringer et haploidt modent æg og en anden polar krop. Spermens hoved, som indeholder kernen, adskilles fra midterstykket og halen og bliver hanprotuklen. Den anden polare krop og sædhalen degenererer.
Kerne af ægget hedder nu, den kvindelige pronucleus. Den mandlige og kvindelige pronuclei bevæger sig mod hinanden. Deres nukleare membraner desintegrerer opblanding af en sædets kromosomer, og et æg er kendt som karyogami eller amphimixis. Det befrugtede æg (æg) hedder nu zygote (Gr. Zygon-æggeblomme, zygose-en sammenføjning). Zygot er diploid encellulær celle, der har 46 kromosomer hos mennesker. Moderen er nu sagt at være gravid.
(v) Aktivering af æg:
Spermindgang stimulerer stofskiftet i zygot. Som følge heraf øges hastigheden af cellulær respiration og proteinsyntese kraftigt.
Behandling af befrugtning:
Gødningsprocessen omfatter følgende trin, der er som følger:
a) Aktivering af ægget:
Det gennemføres i følgende faser:
(i) Bevægelse af sædret mod ægget:
Møde mellem sæd og æg er rent tilfældigt, fordi spermatozoas bevægelser er helt tilfældige. Men i nogle arter styres sædene mod æggene af kemiske stoffer. Gødninger og antiferliliziner bliver aktive efter kollisionen af sædcellerne med æggene.
Ægget udskiller et kemisk stof kendt som fertilizin (sammensat af glycoprotein). Sperm har på sit overflade et proteinstof kaldet antifertilizin (sammensat af sure aminosyrer). Gødsyret af et æg interagerer med antifertilizin af en sæd af samme art. Denne interaktion gør sædene fast til æggens overflade. Adhæsion af spermatozoer til overflade af ægget frembringes ved at forbinde fertilizinmolekyler, der etablerer en initial binding.
(ii) Aktivering af sædceller:
Den perifere del af spermatets acrosom bryder og frigiver dets indhold, sædlysinerne. Den centrale del af akrosomet forlænger og danner et tyndt langt rør kendt som det acrosomale filament.
Når sæden har et sådant acrosomalt filament, der rager ud fra sædhovedet, siges det at blive aktiveret for indtrængningen i det ubefrugtede æg. Det frigivne enzymhyaluronidase (sperm lysin) ved acrosomet opløser corona radiata, zona pellucida og vitellinmembranen, der gør det muligt for sperma at trænge ind i disse belægninger.
iii) Aktivering af æginseminering:
Ved kontakt med sperma danner ægget et fremspring, betegnet keglen til modtagelse eller befrugtningskegle, der modtager sædcellerne. Spermens indtrængning i ægget er kendt som inseminationen. Lige efter at sæden er kommet ind i ægget, dannes en befrugtningsmembran i ægget for at forhindre indtrængen af andre sædceller.
(b) Amphimixis:
Under inseminationen kan hele sæddet komme ind i ægget som i pattedyr eller sædcellerne forlader halen uden for ægget eller kaster det kort efter indtrængen af ægets cytoplasma. Ægget fuldender den anden meiotiske division og ekstruderer den anden polære krop. Spermens hoved svulmer for at danne hanproteukernen, og æggens kernen bliver den kvindelige pronukleus. Fusion af den haploide male pronucleus med den haploide kvindelige pronucleus danner kernen i det befrugtede æg eller zygot.
Foster:
Spaltning:
Udtrykket spaltning eller segmentering anvendes til serien af hurtig mitotisk opdeling af zygotet, som omdanner den enkeltcellede zygote til en multicellulær strukturblastomerer kaldet morula, der i sidste ende omdannes til blastula, der har enlagret tykt blastoderm omkring et centralt rum, blastocoel. Typer af spaltning
A Baseret på mængden og mønsteret af fordeling af æggeblomme i zygote er spaltning af to typer: holoblastisk og meroblastisk.
1. Holoblastisk spaltning:
Det deler zygot og blastomerer helt ind i datterceller. Det er af to typer: lige og ulige.
(i) lige holoblastisk spaltning:
Det danner lige blastomerer. Det forekommer i stjernefisk.
ii) ulige holoblastisk spaltning:
Det danner ulige blastomerer. Blastomerer er mikromerer (mindre) og makromerer (større). Det findes i frøen.
2. Meroblastisk spaltning:
I denne type af spaltning er divisionerne begrænset til dyrets pæle eller perifere område af æg. Græsken forbliver uinddelt. Det er af to typer: discoidal og overfladisk.
(i) Discoidal spaltning:
Afdelingerne er begrænset til den cytoplasmatiske skive placeret ved dyrestangen. Det forekommer i reptiler, fugle og æglægning af pattedyr.
(ii) overfladisk spaltning:
Klyvningen forbliver begrænset til den perifere del af ægget. Det forekommer hos leddyr især insekter.
B. Baseret på blastomeres potentiale er spaltning af to typer: bestemmende og ubestemt.
1. Bestem (Mosaic) Cleavage:
Ved denne type spaltning dannes kun et komplet embryo, hvis alle blastomerer forbliver sammen, f.eks. Annelid æg.
2. Ubestemt (ikke-mosaik) spaltning:
Ved denne type spaltning kan hver tidlig blastomere ved separation fra andre blasomerer give anledning til fuldstændigt embryo, f.eks. Akkordæg.
gastrulation:
Dannelse af gastrula fra den monoblastiske blastula kaldes gastrulering. Gastrulering er den fase af embryonisk udvikling, hvor cellerne af blastula (i frøer) / blastodermic vesikel (i pattedyr) bevæger sig i små masser eller som et ark celler for at nå den endelige placering. Sådanne bevægelser af celler kaldes morfogenetisk bevægelse. Det er differentieret i to typer.
1. Epiboly:
Betegnelsen epiboly er afledt af græsk sprog, hvilket betyder 'kaste på' eller 'forlænge'. Epiboly betyder overvævning af de ektodermdannende regioner rundt om endodermdannelsesområdet. Det forekommer i frøen, hvor mikromærerne opdeles hurtigt i dyrets halvdel og spredes over megamererne over den vegetale halvdel.
2. Emboli:
Betegnelsen emboli er også afledt af græsk sprog, der betyder "throw in" eller "push in". Migration af potentielle endodermale og mesodermale celler fra overfladen ind i embryonets indre kaldes emboli. Det omfatter invagination, involution, indression og delaminering.
(i) Invagination:
Det er processen med infolding eller inpushing af embryoens vegetabilske pol (blastula) i dets hulrum (blastocoel), der danner en dobbeltvægget struktur. Det er ligesom at trykke på den ene side af en gummibold med en tommelfinger. Invagination forekommer i frøens blastula.
(ii) Involution:
Betegnelsen involution betyder en 'turning in' eller 'rolling under'. Involution er processen med at rulle eller vende ind i overfladecellerne ind i embryonets indre. Det forekommer i frøens blastula.
(iii) Ingression:
Betegnelsen indression betyder "indadgående migration". Ved indtryk danner blastomererne nye celler fra deres overflade. Nye celler vandrer ind i blastokulens blastokoel til dannelse af en fast gastrula. Det betyder, at det danner fast gastrula eller sterogastrula uden archenteron (primitivt hulrum). Archenteron dannes senere ved at opdele den interne celle masse. Ingression er af to slags.
(a) Unipolar Ingression:
Indadvandring af celler er kun begrænset til vegetabilsk polen. Det ses i Obelia.
(b) Apolar Ingression:
Indadvandring af celler forekommer fra alle sider af blastoderm (væg af blastula). Det forekommer i Hydra.
(iv) Delaminering:
Udtrykket delaminering betyder 'splitting off'. Delaminering er en proces, hvor adskillelsen af et lag af celler opstår fra det oprindelige lag af blastulaen. Det opstår under gastrulering af chick og kanin.
I alle triploblastiske dyr dannes tre bakterielag, nemlig ektoderm, mesoderm og endoderm, ved de morfogenetiske bevægelser.
Behandle:
I mennesket dannes kimlagrene så hurtigt, at det er svært at bestemme den nøjagtige rækkefølge af hændelser.
Dannelse af embryonisk disk:
Vi har set, at tidlig blastocyst består af indre cellemasse og trofoblast. Den indre cellemasse indeholder celler kaldet stamceller, som har potentialet til at give anledning til alle væv og organer. Cellerne i den indre cellemasse differentieres i to lag omkring 8 dage efter befrugtning, en hypoblast og epiblast. Den hypoblast (primitive endoderm) er et lag af columnarceller, og epiblast (primitiv ectoderm) er et lag af kuide celler. Cellerne i hypoblasten og epiblastet danner sammen en tolags embryonisk skive.
Dannelse af fosterhulhed:
Der ses et mellemrum mellem epiblast og trophoblast, kaldet fosterhulrum fyldt med fostervand. Taget af dette hulrum er dannet af amniogene celler afledt af trofoblastet, mens dets gulv er dannet af epiblastet.
Dannelse af ekstra-embryonisk coelom:
Cellerne i trofoblasten giver anledning til massen af celler kaldet det ekstra-embryonale mesoderm. Dette mesoderm kaldes ekstraembryonisk, fordi det ligger uden for embryonskiven. Det giver ikke noget væv af selve embryoet. Det ekstraembryoniske mesoderm er differentieret til ydre somatopleurisk ekstra-embryonisk mesoderm og indre splanchnopleurisk ekstraembryonisk mesoderm. Begge disse lag vedlægger det ekstraembryoniske coelom.
Dannelse af korion og amnion:
På dette stadium dannes to meget vigtige embryonale membraner, chorionen og amnionen. Korionen er dannet af den somatopleuriske ekstra-embryonale mesoderm indeni og trophoblast udenfor. Amnionen er dannet af de amniogene celler inde og splanchnopleurisk ekstraembryonisk mesoderm udenfor.
Som tidligere nævnt er de amniogene celler afledt af trofoblastet. Senere bliver chorion den vigtigste embryonale del af placenta. Chorionen producerer også humant choriongonadotropin (hCG) et vigtigt hormon af graviditet.
Amnion omgiver embryoet, der skaber fostervandet, der er fyldt med fostervand. Frugtvæsken tjener som et støddæmper til fosteret, regulerer føtal kropstemperatur og forhindrer udtørring.
Dannelse af æggeblomme Sac:
Fladede celler, der stammer fra hypoblast spredningen og linien inde i blastocoel. Disse er endodermale celler, der forer den primære æggeblomme. Med udseendet af den ekstraembryoniske mesoderm og senere af den ekstraembryoniske coelom bliver æggeblommehalsen (embryonal membran) meget mindre end før og kaldes nu sekundær æggeblomme.
Denne ændring i størrelse skyldes ændring i foringens celler. Disse celler er ikke længere flade, men bliver kubiske. Sekundær æggeblomme består af ydre splanchnopleurisk ekstra embryonisk mesoderm og indre endodermale celler.
Græssækken er en kilde til blodlegemer. Det virker også som en støddæmper og hjælper med at forhindre udtørring af embryoet.
Dannelse af primitiv streak:
Gastrering involverer omlejring og migrering af celler fra epiblast. En primitiv stribe, som er en svag rille på epiblastens dorsale overflade, dannes. Det forlænger fra den bageste til hele delen af embryoet. Den primitive stribe etablerer tydeligt hovedet og embryonets haleender samt dets højre og venstre side.
Dannelse af embryonale lag:
Efter dannelsen af den primitive stribe bevæger cellerne af epiblastet ind under den primitive stribe og løsner fra epiblastet. Denne omvendte bevægelse kaldes invagination. Når cellerne har invagineret, forskyder nogle af dem hypoblasten, der danner endodermet. Andre celler forbliver mellem epiblast og nydannet endoderm danner mesodermen. Celler tilbage i epiblast form ectoderm.
Således dannes tre kimlag, nemlig endoderm, mesoderm og ectoderm, som giver anledning til alle væv og organer i kroppen.
organogenesis:
De primitive kimlag dannet under gastrulation spildt i grupper af celler kaldet som primære organs rudimenter, og processen med dannelse af organer fra de tre kimlag er kendt som organogenier. De primære organs rudimenter inddeles yderligere i sekundære orgelrøvninger, som er de indledende faser i dannelsen af organer og deres dele. På dette stadium opnår embryoet ligheder med voksen eller en larve.
