Skip to main content
Global

18.2: التنمية وتكوين الأعضاء

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    191657

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    إن العملية التي يتطور بها الكائن الحي من زيجوت أحادي الخلية إلى كائن متعدد الخلايا معقدة ومنظمة جيدًا. يحدث التنظيم من خلال الإشارة بين الخلايا والأنسجة والاستجابات في شكل تعبير جيني تفاضلي.

    التطور الجنيني المبكر

    الإخصاب هو العملية التي تندمج فيها الأمشاج (البويضة والحيوانات المنوية) لتشكيل زيجوت (الشكل\(\PageIndex{1}\)). للتأكد من أن النسل يحتوي على مجموعة واحدة كاملة من الكروموسومات ثنائية الصبغيات، يجب أن يندمج حيوان منوي واحد فقط مع بويضة واحدة. في الثدييات، تحمي طبقة تسمى zona pellucida البيضة. يوجد على طرف رأس الخلية المنوية هيكل مثل الليزوزوم يسمى الأكروسوم، والذي يحتوي على إنزيمات. عندما ترتبط الحيوانات المنوية بالمنطقة الشفافة، تحدث سلسلة من الأحداث تسمى التفاعلات الأكروسومية. تسمح هذه التفاعلات، التي تشمل إنزيمات من الأكروسوم، لغشاء بلازما الحيوانات المنوية بالاندماج مع غشاء بلازما البويضة وتسمح لنواة الحيوانات المنوية بالانتقال إلى البويضة. تتفكك الأغشية النووية للبويضة والحيوانات المنوية وتندمج الأنوية أحادية الصبغيات لتشكل نواة ثنائية الصيغة الصبغية أو جينوم.

    يُظهر التصوير المجهري الحيوانات المنوية التي يلامس رأسها سطح البويضة. البويضة أكبر بكثير من الحيوانات المنوية.
    الشكل\(\PageIndex{1}\): الإخصاب هو العملية التي تندمج فيها الحيوانات المنوية والبويضة لتكوين زيجوت. (مصدر: بيانات شريط القياس من مات راسل)

    للتأكد من عدم قيام أكثر من حيوان منوي واحد بتخصيب البويضة، بمجرد حدوث التفاعلات الأكروسومية في موقع واحد من غشاء البويضة، تطلق البويضة البروتينات في مواقع أخرى لمنع الحيوانات المنوية الأخرى من الاندماج مع البويضة.

    يبدأ تطور الكائنات الحية متعددة الخلايا من هذا الزيجوت أحادي الخلية، الذي يخضع لانقسام سريع للخلايا، يسمى الانقسام (الشكل\(\PageIndex{2}\) أ)، لتشكيل كرة مجوفة من الخلايا تسمى الأريمة (الشكل\(\PageIndex{2}\) ب).

    الجزء أ: يُظهر الرسم التوضيحي بويضة مخصبة مقسمة إلى خليتين وأربع وثماني وستة عشر واثنتين وثلاثين خلية. الجزء ب: يُظهر كرة مجوفة من الخلايا. تسمى الخلايا الموجودة على السطح باسم الأريستوديرم، ويسمى المركز المجوف بالبلاستوكويل.
    الشكل\(\PageIndex{2}\): (أ) أثناء الانقسام، ينقسم الزيجوت بسرعة إلى خلايا متعددة. (ب) تعيد الخلايا ترتيب نفسها لتشكيل كرة مجوفة تسمى الأريلة. (المصدر أ: تعديل عمل غرايز أناتومي؛ الاعتماد ب: تعديل العمل من قبل بيرسون سكوت فورسمان؛ تم التبرع به لمؤسسة ويكيميديا)

    في الثدييات، تشكل الأريمة الكيسة الأريمية في المرحلة التالية من التطور. هنا تقوم الخلايا الموجودة في الأريمة بترتيب نفسها في طبقتين: كتلة الخلية الداخلية، وطبقة خارجية تسمى الأرومة الغاذية. سوف تستمر كتلة الخلية الداخلية لتشكيل الجنين. تفرز الأرومة الغاذية الإنزيمات التي تسمح بزرع الكيسة الأريمية في بطانة الرحم. سوف تساهم الأرومة الغاذية في المشيمة وتغذي الجنين.

    مفهوم في العمل

    رمز QR يمثل عنوان URL

    قم بزيارة مشروع الجنين البشري الافتراضي في موقع Endowment for Human Development للاطلاع على عرض تفاعلي لمراحل تطور الجنين، بما في ذلك الصور المجهرية والصور الدوارة ثلاثية الأبعاد.

    ثم تقوم الخلايا الموجودة في الأريمة بإعادة ترتيب نفسها مكانيًا لتشكيل ثلاث طبقات من الخلايا. هذه العملية تسمى المعدة. أثناء عملية المعدة، تطوي الأريمة على نفسها وتهاجر الخلايا لتشكل الطبقات الثلاث للخلايا (الشكل 1)\(\PageIndex{3}\)) in a structure, the gastrula, with a hollow space that will become the digestive tract. Each of the layers of cells is called a germ layer and will differentiate into different organ systems.

    يُظهر الرسم التوضيحي سلسلة من 3 خطوات لتشكيل الأريمة إلى المعدة. الخطوة الأولى هي كرة مجوفة من الخلايا. في الخطوة الثانية، يبدأ قسم واحد من الخلايا في الكرة المجوفة في الدخول إلى التجويف، كما هو الحال عندما يتم دفع اليد إلى البالون. في الخطوة الثالثة، وصل هذا القسم إلى التجويف بالكامل، مكونًا كوبًا من 3 طبقات بفتحة صغيرة تسمى البلاستوبور. الطبقات الثلاث للكوب هي الطبقة الخارجية من الخارج، وطبقة الطبقة الوسطى في الوسط، وطبقة بطانة الرحم من الداخل.
    الشكل\(\PageIndex{3}\): عملية المعدة هي العملية التي تقوم فيها الخلايا في الأريمة بإعادة ترتيب نفسها لتشكيل طبقات الجراثيم. (الائتمان: تعديل العمل من قبل أبيجيل باين)

    الطبقات الجرثومية الثلاث هي إندوديرم إكتودرم وميسوديرم. تفرق الخلايا في كل طبقة جرثومية إلى أنسجة وأعضاء جنينية. يؤدي Ectoderm إلى ظهور الجهاز العصبي والبشرة، من بين الأنسجة الأخرى. يؤدي الميزوديرم إلى ظهور خلايا العضلات والأنسجة الضامة في الجسم. يؤدي إندودرم إلى ظهور القناة الهضمية والعديد من الأعضاء الداخلية.

    أورجانوجينيسيس

    يؤدي تناول الطعام إلى تكوين الطبقات الجرثومية الثلاث التي تؤدي إلى مزيد من التطور للأعضاء المختلفة في جسم الحيوان. هذه العملية تسمى أورغانوجينيسيس.

    تتطور الأعضاء من طبقات الجراثيم من خلال عملية التمايز. أثناء التمايز، تعبر الخلايا الجذعية الجنينية عن مجموعات محددة من الجينات التي ستحدد نوع الخلية النهائي. على سبيل المثال، ستعبر بعض الخلايا في الطبقة الخارجية عن الجينات الخاصة بخلايا الجلد. ونتيجة لذلك، ستأخذ هذه الخلايا شكل وخصائص خلايا البشرة. يتم تنظيم عملية التمايز من خلال إشارات كيميائية خاصة بالموقع من البيئة الجنينية للخلية والتي تلعب دورًا في سلسلة من الأحداث التي تنظم التعبير الجيني.

    ملخص

    تبدأ المراحل الأولى من التطور الجنيني بالتخصيب. يتم التحكم في عملية الإخصاب بإحكام لضمان اندماج حيوان منوي واحد فقط مع بويضة واحدة. بعد الإخصاب، يخضع الزيجوت للانشقاق لتشكيل الأريمة. تخضع الأريمة، التي تكون في بعض الأنواع عبارة عن كرة مجوفة من الخلايا، لعملية تسمى المعدة، تتشكل خلالها الطبقات الجرثومية الثلاث. يؤدي الإكتوديرم إلى ظهور الجهاز العصبي وخلايا جلد البشرة، ويؤدي الميزوديرم إلى ظهور خلايا العضلات والأنسجة الضامة في الجسم، ويؤدي إندودرم إلى ظهور الجهاز الهضمي والأعضاء الداخلية الأخرى. تكوين الأعضاء هو تكوين الأعضاء من طبقات الجراثيم. تؤدي كل طبقة جرثومية إلى ظهور أنواع معينة من الأنسجة.

    مسرد المصطلحات

    الكيسة الأريمية
    تشكلت البنية عندما تنفصل الخلايا في الأريمة الثديية إلى طبقة داخلية وخارجية
    إلتهاب المعدة
    العملية التي تطوي فيها الأريمة على نفسها لتشكيل الطبقات الجرثومية الثلاث
    كتلة الخلية الداخلية
    الطبقة الداخلية للخلايا في الكيسة الأريمية، والتي تصبح الجنين
    أورجانوجينيسيس
    عملية تكوين الأعضاء أثناء التطوير
    الأرومة الغاذية
    الطبقة الخارجية من الخلايا في الكيسة الأريمية، والتي تؤدي إلى مساهمة الجنين في المشيمة
    زونا بليوسيدا
    الطبقة الواقية حول بيضة الثدييات

    المساهمون والصفات