CIGOTO: KLASSIFIZIERUNG, BILDUNG, ENTWICKLUNG UND SEGMENTIERUNG - BIOLOGIE - 2025

Die Zygote ist definiert als die Zelle, die aus der Fusion zweier Gameten resultiert, einer weiblichen und einer männlichen. Entsprechend der genetischen Belastung ist die Zygote diploid, was bedeutet, dass sie die vollständige genetische Belastung der betreffenden Art enthält. Dies liegt daran, dass die Gameten, aus denen es stammt, jeweils die Hälfte der Chromosomen der Spezies enthalten.

Es wird oft als Ei bezeichnet und besteht strukturell aus zwei Vorkernen, die von den beiden Gameten stammen, aus denen es stammt. Ebenso ist es von der Zona pellucida umgeben, die eine dreifache Funktion hat: das Eindringen anderer Spermien zu verhindern, die aus den ersten Teilungen der Zygote resultierenden Zellen zusammenzuhalten und die Implantation zu verhindern, bis die Zygote die Stelle erreicht. ideal in der Gebärmutter.

Entwicklung der Zygote. Quelle: CNX OpenStax

Das Zytoplasma der Zygote sowie die darin enthaltenen Organellen sind mütterlichen Ursprungs, da sie aus der Eizelle stammen.

Einstufung

Die Zygote wird nach zwei Kriterien klassifiziert: der Eigelbmenge und der Organisation des Eigelbs.

-Typen von Zygote nach der Menge an Eigelb

Abhängig von der Eigelbmenge der Zygote kann dies sein:

Oligolecito

Im Allgemeinen enthält die Oligolecito-Zygote sehr wenig Eigelb. Ebenso sind sie in den meisten Fällen klein und der Kern hat eine zentrale Position.

Eine merkwürdige Tatsache ist, dass diese Art von Ei hauptsächlich aus Larven stammt, die ein freies Leben haben.

Die Art von Tieren, bei denen diese Art von Zygote zu sehen ist, sind Stachelhäuter wie Seeigel und Seesterne; einige Würmer wie Plattwürmer und Nematoden; Mollusken wie Schnecken und Tintenfische; und Säugetiere wie Menschen.

Mesolecito

Dies ist ein Wort, das aus zwei Wörtern besteht: "Meso" bedeutet Medium und "Lecito" bedeutet Eigelb. Daher ist diese Art von Zygote eine, die eine mäßige Menge an Eigelb enthält. Ebenso befindet es sich hauptsächlich in einem der Pole der Zygote.

Diese Art von Ei ist repräsentativ für einige Wirbeltiere wie Amphibien, die unter anderem von Fröschen, Kröten und Salamandern repräsentiert werden.

Polilecito

Das Wort Polilecito wird gebildet durch die Wörter "Poli", was viel oder reichlich bedeutet, und "Lecito", was Eigelb bedeutet. In diesem Sinne ist die Polyzytenzygote eine, die eine große Menge Eigelb enthält. Bei dieser Art von Zygote befindet sich der Kern in einer zentralen Position des Eigelbs.

Die Polyzytenzygote ist typisch für Vögel, Reptilien und einige Fische wie Haie.

Arten von Zygoten entsprechend der Organisation des Eigelbs

Entsprechend der Verteilung und Organisation des Eigelbs wird die Zygote klassifiziert in:

Isolecito

Das Wort isolecito besteht aus "iso", was gleich bedeutet, und "lecito", was Eigelb bedeutet. Auf diese Weise ist die Zygote vom Isolecyt-Typ eine Zygote, bei der das Eigelb eine homogene Verteilung über den verfügbaren Raum aufweist.

Diese Art von Zygote ist typisch für Tiere wie Säugetiere und Seeigel.

Telolecitos

Bei dieser Art von Zygote ist das Eigelb reichlich vorhanden und nimmt fast den gesamten verfügbaren Platz ein. Das Zytoplasma ist ziemlich klein und enthält den Kern.

Diese Zygote steht stellvertretend für Fisch-, Vogel- und Reptilienarten.

Centrolecitos

Wie aus dem Namen hervorgeht, befindet sich bei dieser Art von Ei das Eigelb in einer zentralen Position. Ebenso befindet sich der Kern in der Mitte des Eigelbs. Diese Zygote zeichnet sich durch eine ovale Form aus.

Diese Art von Zygote ist typisch für Mitglieder der Arthropodengruppe wie Spinnentiere und Insekten.

Bildung der Zygote

Die Zygote ist die Zelle, die sich unmittelbar nach dem Befruchtungsprozess bildet.

Düngung

Die Befruchtung ist der Prozess, durch den sich männliche und weibliche Gameten vereinen. Beim Menschen ist die weibliche Zygote als Eizelle und die männliche Zygote als Sperma bekannt.

Ebenso ist die Befruchtung kein einfacher und unkomplizierter Prozess, sondern besteht aus einer Reihe von Stufen, von denen jede sehr wichtig ist, nämlich:

Kontakt und Eindringen der bestrahlten Krone

Wenn das Sperma den ersten Kontakt mit der Eizelle hat, geschieht dies in der sogenannten Zona Pellucida. Dieser erste Kontakt hat eine transzendentale Bedeutung, da jeder Gamete den anderen erkennt und feststellt, ob er zur selben Art gehört.

In diesem Stadium kann das Sperma auch eine Zellschicht passieren, die die Eizelle umgibt und als Corona radiata bezeichnet wird.

Um durch diese Zellschicht zu gelangen, sezerniert das Sperma eine enzymatische Substanz namens Hyaluronidase, die ihm dabei hilft. Ein weiteres Element, das es dem Sperma ermöglicht, in diese äußere Schicht der Eizelle einzudringen, ist die Raserei des Schwanzes.

Einführung in die Zona Pellucida

Sobald das Sperma die bestrahlte Krone passiert hat, steht das Sperma vor einem weiteren Hindernis, um in die Eizelle einzudringen: der Zona Pellucida. Dies ist nichts weiter als die äußere Schicht, die das Ei umgibt. Es besteht hauptsächlich aus Glykoproteinen.

Wenn der Kopf des Spermas mit der Zona pellucida in Kontakt kommt, wird eine Reaktion ausgelöst, die als Akrosomenreaktion bekannt ist. Dies besteht in der Freisetzung von Enzymen durch die Spermien, die zusammen als Spermiolysine bekannt sind. Diese Enzyme werden in einem Raum im Kopf des Spermas gespeichert, der als Akrosom bekannt ist.

Akrosomische Reaktion. Quelle: LadyofHats.

Spermiolysine sind hydrolytische Enzyme, deren Hauptfunktion der Abbau der Zona pellucida ist, um schließlich die Eizelle vollständig zu durchdringen.

Wenn die akrosomische Reaktion beginnt, werden auch im Sperma auf Höhe seiner Membran eine Reihe von strukturellen Veränderungen ausgelöst, die es ihm ermöglichen, seine Membran mit der der Eizelle zu verschmelzen.

Fusion der Membranen

Der nächste Schritt im Befruchtungsprozess ist die Fusion der Membranen der beiden Gameten, dh der Eizelle und des Spermas.

Während dieses Prozesses findet eine Reihe von Transformationen in der Eizelle statt, die den Eintritt eines Spermas ermöglichen und den Eintritt aller anderen Spermien, die es umgeben, verhindern.

Zunächst wird eine Leitung gebildet, die als Befruchtungskegel bekannt ist und durch die die Membranen von Sperma und Eizelle in direkten Kontakt kommen, die schließlich verschmelzen.

Gleichzeitig erfolgt auf der Ebene der Eizellenmembran eine Mobilisierung von Ionen wie Calcium (Ca ⁺² ), Wasserstoff (H ⁺ ) und Natrium (Na ⁺ ), wodurch die sogenannte Depolarisation der Membran entsteht. Dies bedeutet, dass die Polarität, die es normalerweise hat, umgekehrt ist.

In ähnlicher Weise befinden sich unter der Membran der Eizelle Strukturen, die als kortikales Granulat bezeichnet werden und ihren Inhalt an den Raum abgeben, der die Eizelle umgibt. Damit wird erreicht, dass das Anhaften der Spermien an der Eizelle verhindert wird, so dass sie sich dieser nicht nähern können.

Fusion der Kerne von Ei und Sperma

Damit sich die Zygote endgültig bilden kann, müssen sich die Kerne von Sperma und Ei vereinigen.

Es sei daran erinnert, dass Gameten nur die Hälfte der Chromosomen der Spezies enthalten. Beim Menschen sind es 23 Chromosomen; Aus diesem Grund müssen die beiden Kerne zu einer diploiden Zelle mit der vollständigen genetischen Belastung der Art verschmelzen.

Sobald das Sperma in die Eizelle gelangt, wird die darin enthaltene DNA sowie die DNA des Pronukleus der Eizelle dupliziert. Als nächstes sind beide Vorkerne nebeneinander.

Sofort zerfallen die Membranen, die die beiden trennen, und auf diese Weise können sich die in jedem enthaltenen Chromosomen mit ihrem Gegenstück verbinden.

Aber hier endet nicht alles. Chromosomen befinden sich am Äquatorpol der Zelle (Zygote), um die erste von vielen mitotischen Teilungen im Segmentierungsprozess einzuleiten.

Entwicklung der Zygote

Sobald sich die Zygote gebildet hat, beginnt sie eine Reihe von Veränderungen und Transformationen zu durchlaufen, die aus einer aufeinanderfolgenden Reihe von Mitosen bestehen, die sie in eine Masse diploider Zellen verwandeln, die als Morula bekannt sind.

Der Entwicklungsprozess, den die Zygote durchläuft, umfasst mehrere Phasen: Spaltung, Blastulation, Gastrulation und Organogenese. Jeder von ihnen ist von überwiegender Bedeutung, da sie eine Schlüsselrolle bei der Bildung des neuen Wesens spielen.

-Segmentierung

Dies ist ein Prozess, bei dem die Zygote eine große Anzahl mitotischer Teilungen durchläuft und ihre Anzahl von Zellen multipliziert. Jede der Zellen, die sich aus diesen Teilungen bilden, ist als Blastomere bekannt.

Der Prozess läuft wie folgt ab: Die Zygote teilt sich in zwei Zellen, diese zwei teilen sich wiederum, wobei vier entstehen, diese vier in acht, diese in 16 und schließlich diese in 32.

Die kompakte Zellmasse, die sich bildet, wird als Morula bezeichnet. Dieser Name ist, weil sein Aussehen dem einer Brombeere ähnlich ist.

Abhängig von der Menge und dem Ort des Eigelbs gibt es nun vier Arten der Segmentierung: holoblastisch (insgesamt), die gleich oder ungleich sein können; und der Meroblast (partiell), der auch gleich oder ungleich sein kann.

Holoblastische oder totale Segmentierung

Bei dieser Art der Segmentierung wird die gesamte Zygote durch Mitose segmentiert, was zu Blastomeren führt. Es gibt zwei Arten der holoblastischen Segmentierung:

• Gleiche holoblastische Segmentierung: Bei dieser Art der holoblastischen Segmentierung sind die ersten beiden Unterteilungen in Längsrichtung, während die dritte äquatorial ist. Aufgrund dessen werden 8 Blastomere gebildet, die gleich sind. Diese wiederum teilen sich weiterhin durch Mitose, bis sie die Morula bilden. Die holoblastische Segmentierung ist typisch für Isolecyte-Eier.
• Ungleichmäßige holoblastische Segmentierung : Wie bei jeder Segmentierung sind die ersten beiden Unterteilungen in Längsrichtung, die dritte in Breitenrichtung. Diese Art der Segmentierung ist typisch für Mesolecyte-Eier. In diesem Sinne werden Blastomere in der gesamten Zygote gebildet, aber sie sind nicht gleich. In dem Teil der Zygote, in dem wenig Eigelb vorhanden ist, sind die gebildeten Blastomere klein und werden als Mikromere bezeichnet. Im Gegenteil, in dem Teil der Zygote, der reichlich Eigelb enthält, werden die entstehenden Blastomere als Makromere bezeichnet.

Meroblastische oder partielle Segmentierung

Es ist typisch für Zygoten, die reichlich Eigelb enthalten. Bei dieser Art der Segmentierung wird nur der sogenannte Tierpol geteilt. Der vegetative Pol ist nicht an der Teilung beteiligt, so dass eine große Menge Eigelb unsegmentiert bleibt. Ebenso wird diese Art der Segmentierung als scheibenförmig und oberflächlich klassifiziert.

Discoide meroblastische Segmentierung

Hier erfährt nur der Tierpol der Zygote eine Segmentierung. Der Rest, der viel Eigelb enthält, ist nicht segmentiert. Ebenso wird eine Scheibe von Blastomeren gebildet, aus der später der Embryo hervorgeht. Diese Art der Segmentierung ist typisch für Telecyte-Zygoten, insbesondere bei Vögeln und Fischen.

Oberflächliche meroblastische Segmentierung

Bei der oberflächlichen meroblastischen Spaltung unterliegt der Kern verschiedenen Teilungen, das Zytoplasma jedoch nicht. Auf diese Weise werden mehrere Kerne erhalten, die sich zur Oberfläche bewegen und sich über die gesamte Hülle des Zytoplasmas verteilen. Anschließend erscheinen die Zellgrenzen, die ein peripheres Blastoderm erzeugen, das das nicht segmentierte Eigelb umgibt. Diese Art der Segmentierung ist typisch für Arthropoden.

-Blastulation

Es ist der Prozess, der auf die Segmentierung folgt. Während dieses Prozesses binden die Blastomere aneinander und bilden sehr enge und kompakte Zellübergänge. Durch Blastulation wird die Blastula gebildet. Dies ist eine hohle, kugelförmige Struktur mit einem inneren Hohlraum, der als Blastozele bekannt ist.

Struktur der Blastula

Blastoderm

Es ist die äußere Zellschicht, die auch als Trophoblast bezeichnet wird. Es ist von entscheidender Bedeutung, da daraus die Plazenta und die Nabelschnur gebildet werden, wichtige Strukturen, durch die ein Austausch zwischen Mutter und Fötus hergestellt wird.

Es besteht aus einer großen Anzahl von Zellen, die vom Inneren der Morula zur Peripherie wanderten.

Blastocele

Es ist der innere Hohlraum der Blastozyste . Es entsteht, wenn die Blastomere zu den äußeren Teilen der Morula wandern, um das Blastoderm zu bilden. Die Blastozele ist von einer Flüssigkeit besetzt.

Embryoblast

Es ist eine innere Zellmasse, die sich innerhalb der Blastozyste befindet, speziell an einem ihrer Enden. Aus dem Embryoblasten wird der Embryo selbst gebildet. Der Embryoblast wiederum besteht aus:

• Hypoblast: Zellschicht, die sich im peripheren Teil des primären Dottersacks befindet.
• Epiblast: Zellschicht, die an die Fruchtwasserhöhle angrenzt.

Sowohl der Epiblast als auch der Hypoblast sind äußerst wichtige Strukturen, da sich aus ihnen die sogenannten Keimblätter entwickeln, aus denen nach einer Reihe von Transformationen die verschiedenen Organe hervorgehen, aus denen das Individuum besteht.

Gastrulation

Dies ist einer der wichtigsten Prozesse, die während der Embryonalentwicklung ablaufen, da hierdurch die drei Keimschichten Endoderm, Mesoderm und Ektoderm gebildet werden können.

Während der Gastrulation beginnen sich die Epiblastenzellen zu vermehren, bis es so viele gibt, dass sie Sie in die andere Richtung bewegen müssen. Auf diese Weise bewegen sie sich in Richtung des Hypoblasten und schaffen es sogar, einige seiner Zellen zu verdrängen. So entsteht die sogenannte Primitivlinie.

Sofort tritt eine Invagination auf, durch die die Zellen dieser primitiven Linie in Richtung der Blastozele eingeführt werden. Auf diese Weise wird ein Hohlraum gebildet, der als Archenteron bekannt ist und eine Öffnung hat, die Blastopore.

So entsteht ein bilaminarer Embryo, der aus zwei Schichten besteht: dem Endoderm und dem Ektoderm. Allerdings stammen nicht alle Lebewesen von einem bilaminaren Embryo, aber es gibt andere, wie Menschen, die von einem trilaminaren Embryo stammen.

Dieser trilaminare Embryo wird gebildet, weil sich die Zellen des Archenterons zu vermehren beginnen und sich sogar zwischen dem Ektoderm und dem Endoderm befinden, wodurch eine dritte Schicht entsteht, das Mesoderm.

Endoderm

Aus dieser Keimschicht wird das Epithel der Organe der Atemwege und des Verdauungssystems sowie anderer Organe wie der Bauchspeicheldrüse und der Leber gebildet.

Organe, die aus dem Endoderm stammen. Quelle: Endoderm2.png: J.SteinbockMaGa

Mesoderm

Es entstehen Knochen, Knorpel und freiwillige oder gestreifte Muskeln. Ebenso werden daraus Organe des Kreislaufsystems und andere wie Niere, Gonaden und Myokard gebildet.

Gewebe, die aus dem Mesoderm stammen. Quelle: J. Steinbock

Ektoderm

Es ist verantwortlich für die Bildung des Nervensystems, der Haut, der Nägel, der Drüsen (Schweiß und Talg), des Nebennierenmarkes und der Hypophyse.

Derivate des Ektoderms. Quelle: Ectoderm.png: Das catMaGa

Organogenese

Es ist der Prozess, durch den aus den Keimschichten und durch eine Reihe von Transformationen jedes einzelne Organ, aus dem das neue Individuum besteht, entsteht.

Im Großen und Ganzen geschieht hier in der Organogenese, dass die Stammzellen, die Teil der Keimschichten sind, beginnen, Gene zu exprimieren, deren Funktion darin besteht, zu bestimmen, welcher Zelltyp entstehen wird.

Natürlich wird der Organogeneseprozess je nach Evolutionsniveau des Lebewesens mehr oder weniger komplex sein.

Verweise

1. Carrillo, D., Yaser, L. und Rodríguez, N. (2014). Grundbegriffe der Embryonalentwicklung bei der Kuh. Fortpflanzung der Kuh: Didaktisches Handbuch zur Fortpflanzung, Trächtigkeit, Stillzeit und zum Wohlbefinden der weiblichen Rinder. Universität von Antioquia. 69-96.
2. Cruz, R. (1980). Genetische Grundlagen des Beginns des menschlichen Lebens. Chilenische Zeitschrift für Pädiatrie. 51 (2). 121-124
3. C. López, V. García, J. Mijares, J. Domínguez, F. Sánchez, I. Álvarez und V. García (2013). Gastrulation: Schlüsselprozess bei der Bildung eines neuen Organismus. Asebir. 18 (1). 29-41
4. López, N. (2010). Die Zygote unserer Spezies ist der menschliche Körper. Person und Bioethik. 14 (2). 120-140.
5. Sadler, T. (2001). Langmans medizinische Embriologie. Editorial Médica Panamericana. 8. Auflage.
6. Ventura, P. und Santos, M. (2011). Der Beginn des Lebens eines neuen Menschen aus wissenschaftlich-biologischer Sicht und seine bioethischen Implikationen. Biologische Forschung. 44 (2). 201-207.