אוגנזה: שלבים, מאפיינים בבעלי חיים וצמחים - ביולוגיה - 2025

Oogenesis או תא המין הוא תהליך הפיתוח של הגמטות הנשי בחיות וצמחים פורחים (א "להתבגר ביצה" מתרחשת אצל בעלי חיים וכן "megagametofito" בצמחים). אירוע זה מתרחש ברגע שאנשים נשים מגיעות לבגרות, וכך מתחילים את מחזור הרבייה שלהם.

אצל נשים, אוגנזה מתחילה בתקופה שלפני הלידה, שבה העוגוניה מתרבה באמצעות חלוקות מיטוטיות. כך נוצר העוגוניה, כך שיוצרים את הביציות הראשוניות לפני לידתו של העובר ולבסוף, בגיל ההתבגרות בקרב נשים מתפתחות הביציות.

תהליך Oogenesis בבני אדם ובעלי חיים אחרים (מקור: הנרי וונדיקה קרטר באמצעות ויקימדיה Commons)

התפתחות ביציות ראשוניות מווסתת על ידי שני הורמונים של יותרת המוח: גירוי זקיקים ומלוטניזציה, ואלו, בתורם, מווסתים על ידי הורמון המשחרר גונדוטרופין המופרש בהיפותלמוס.

ברוב המקרים, כאשר הביצית אינה מופרית, היא מסולקת מהגוף דרך דימום מאבר המין הנשי של בעלי החיים. אירוע זה נקרא "ווסת", מחזור הווסת או חום, בין היתר.

בצמחים פורחים או באנגיוספרמים מתפתחים גם אותם מגה-מטופיטים (הגאמט הנשי) והמיקרוגמטופיט (הגאמט הזכר) בנוסף להתפתחות באותו צמח באותו מבנה, שהוא פרח בעל מאפיינים דו-מיני.

האבקנים של פרח מייצרים את המיקרוגמטופיט ואילו הקרטלים מייצרים את המגגמטופט. עם זאת, בחלק מהצמחים יש פרחים רק עם אבקנים ופרחים אחרים רק עם קרפלים, ומינים אלה ידועים כ- monoecious.

בצמחים, gametogenesis נקבה כוללת שני תהליכים עיקריים המכונים megasporogenesis ו- megagametogenesis, הקשורים להיווצרות megaspore בתוך הגרעין ולהתפתחות של megaspore להפוך למגה-מגנטופיט בהתאמה.

אוגנזה אצל בעלי חיים

אוגנזה, עצמה, היא ייצור של ביציות ומתרחשת בשחלות של חיות יונק נקבות. חלק מהשחלות נוצר על ידי זקיקי השחלות, מכיוון שפרמוריות הביוץ התמזגו בהן עד שהן מתבגרות.

כאשר יונקות נקבות צעירות מגיעות לגיל ההתבגרות, השחלות נכנסות לשלב פעיל המאופיין בגדילה ובשלות מחזורית של קבוצות זקיקים קטנות.

הדבר הנפוץ הוא שבכל מחזור זקיק ראשוני יחיד מגיע לבשלות מלאה והביוץ משתחרר מהשחלה לרחם. נספר כי מבין 400 אלף ביציות שאישה מציגה בלידה, רק 400 בוגרות בתקופה הפורית.

תהליך התבגרות זה מהזקיקים הראשוניים לסוף הביצית הבוגרת מכונה "folliculogenesis", וכרוך בצעדים שונים של חלוקה ובידול לתאי הזקיקים לפני שהם הופכים לביצית בוגרת.

גמטוגנזה מתרחשת ברציפות אצל יונקים נקבות עד להפסקה קבועה של המחזור החודשי, תקופה המכונה "גיל המעבר" אצל בני אדם.

מדענים מעריכים כי הגיל האידיאלי להתרבות אנושית הוא בין גיל 20 ל- 35, מכיוון שבתקופה זו הביציות מתפתחות עם כדאיות מלאה וההסתברות לחריגות כרומוזומליות בעובר עולה ככל שנשים הם מזדקנים.

- מאפיינים

- ביציות נקבות נוצרות במהלך התפתחות עוברית, פרימוריות ביצה חדשות אינן מקורן לאחר הלידה.

- הביצית הבוגרת מנותקת מהשחלה והולכת לרחם, שם היא נשמרת עד להפריה על ידי סובל ממין זכר.

מיקרוגרפיה אלקטרונית של הביצית, הגאמט הנשי (מקור: TheBloxter446 דרך ויקימדיה Commons

- בסוף כל מחזור פוריות, הביציות שאינן מופרות נזרקות ומגורשות באמצעות דימום המכונה "ווסת".

- כל שלבי האוגנזה מתרחשים בתוך השחלות.

- במהלך גמטוגנזה נשית נוצרים שלושה גופים קוטביים שאינם קיימים או פוריים.

- בתהליך המיוטי הראשון, הציטוזול בתא אינו מחולק באופן שווה, אחד התאים שהתקבלו נותר עם מרבית הנפח הציטופלזמתי והשאר קטנים יותר במידה ניכרת.

- שלבים

התפתחות טרום לידתי

בשלבי ההתפתחות המוקדמים של העובר הנשי, התאים המכונים oogonia מתרבים על ידי מיטוזה. העוגוניה, תוצר של התהליך המיטוטי, גדלה בגודלה ומקורם ביציות הראשוניות לפני הלידה.

במהלך התפתחות ביציות ראשוניות, תאי רקמת החיבור שמסביב יוצרים שכבה אחת של תאים זקיקים שטוחים. הביצית הראשית הסגורה בשכבה זו של תאים מהווה זקיק קדמון.

בגיל ההתבגרות, הביצית הראשית מתגדלת, תאי האפיתל הזקיקי משתנים לצורה מעוקבת ומאוחרת בהמשך, והמיזוג שלהם מוליד זקיק ראשוני.

הביצית הראשית מוקפת בחיפוי של חומר עשיר, אמולפי, גליקופרוטאין, המכונה "zona pellucida". זה יש צורת רשת עם "גדרות" רבות.

ביציות ראשוניות מתחילות להתחלק על ידי מיוזה לפני לידתו של העובר. עם זאת, השלמת הנבואה אינה מתרחשת עד שהאדם מגיע לבגרות מינית.

התפתחות לאחר לידה

לאחר תחילת גיל ההתבגרות מתרחש ביוץ בכל חודש. המשמעות היא ששחרור ביצית מתרחש מהזקיק השחלתי לרחם.

ביציות הראשוניות שהושעו בפרובאז 'של המחזור המיוטי הראשון מופעלות במהלך תקופה זו, וככל שהזקיק מתבגר, ביצית הראשית משלימה את החלוקה המיוטית הראשונה שהולידה ביצית משנית וגוף קוטבי ראשון.

במיוזה ראשונה זו, החלוקה הציטופלסמית אינה אחידה, הביצית המשנית המתקבלת מקבלת כמעט את כל הציטופלזמה של התא, בעוד שהגוף הקוטבי מקבל מעט מאוד ציטופלזמה.

במהלך הביוץ, גרעין הביוץ המשני מתחיל את החלוקה המיוטית השנייה עד למטאפזה, שם נפסקת חלוקת התא. אם באותה שעה זרע נכנס לביוץ המשני, הושלמה החלוקה המיוטית השנייה.

לאחר חלוקה מיוטית שנייה זו נוצר שוב תא עם תכולת ציטופלסמה גבוהה (הביצית המשנית המופרית) ותא קטן יותר, המייצג את הגוף הקוטבי השני, שבסופו מתדרדר. התבגרות הביצית מסתיימת בהתנוונות של שני הגופים הקוטביים כתוצאה מחלוקה.

אוגנזה בצמחים

בצמחים פורחים, הסינתזה של מגה-מטופיטים מתרחשת בתוך הפרח, במבנה שנקרא השחלה. השחלות נמצאות בתוך השטיחים, כל קרפל מורכב משחלה, סגנון וסטיגמה.

מערכת הקרפלים של פרח נקראת "גנוציה" וניתן לאחד אותם או להפריד בתוך הפרח, תלוי במין.

בתוך השחלות ניתן למצוא ביוץ אחד או מרובים. הצורה, מספר הקרפלים ומספר הביציות וסידורם משתנים עם המינים, עד כדי כך שמאפיינים אלה משמשים כתווים טקסונומיים לסיווג.

בצמחים, כל הביוץ היא מבנה מורכב מאוד, היא מורכבת מכף רגל הנקראת funiculus, המחזיקה את כל הגרעינים בפנים. הגרעין, בתורו, מוקף בשכבה אחת או שתיים הנקראות אינטגמנטים (מספר האינטגומנטים משתנה בהתאם למין).

האינטגמנטים נפגשים בקצה אחד ומשאירים פתח קטן שנקרא מיקרופיל. המיקרופיל הוא החלל דרכו עוברת צינור האבקה כדי להפרות את תא הביצה.

בתוך הגרעין הוא המקום בו מתרחש תהליך הסינתזה של megagametophytes.

המגגמטופיט נקרא גם שק עובר, מכיוון שהעובר מתפתח בתוכו ברגע שמתרחשת הפריה.

- מאפיינים

- הביוץ או הגאמטת הנשית בצמחים כוללת שמונה תאים שונים, 7 מהווים את שק העובר ואחד את הביוץ, האוספרה או את הגאמט הנשי עצמו.

- השחלה ברוב הצמחים מכילה כמה ביציות, הניתנות להפריה באותו אירוע הפריה.

- ניתן לבצע "האבקה עצמית" של הביציות, כלומר האבקה של אותו פרח בה נמצאים הביוץ והאנדרים יכולים להפרות את הביציות בתוך הקרפל.

- בתוך תאי הביצה ישנם שני גרעינים קוטביים המתמזגים ליצירת האנדוספרם, שהוא החומר ממנו העובר ניזון בשלבים הראשונים להתפתחותו.

- המגאספור מתחלק שלוש פעמים באופן מיטוטי, שמקורו שק עוברי עם 8 גרעינים.

- ישנם תאים ששוכנים בקצות הגרעין, הם ידועים כסינרגיסטים ואנטיפודים.

- שלבים

באופן עקרוני, מתרחש בתוך הגרעין מין ג'אמט נשי יחיד או מגספורוציט. בתוך מבנה זה, תא גזע דיפלואידי של מגספורוציטים עובר מיוזה (מיוזה I) ויוצר ארבעה תאים חאבלואידים, המכונים megaspores.

ארבעת המגה-פסוריות מסודרות בצורה ליניארית. בתיאוריה, בשלב זה השלמת megasporogenesis; שלוש מגה-פוריות מתפרקות בסופו של דבר ורק אחת שורדת להתבגר ולהפוך למגה-מגנטופיט.

עם זאת, ברוב הצמחים הפורחים, המגגמטופט המתפתח מתחיל להאכיל בגרעינים ומתחלק באופן מיטוטי (מיטוזה I), וכתוצאה מכך שני גרעינים חדשים.

כל אחד משני הגרעינים החדשים מתחלק למיטוטיקה פעם נוספת (מיטוזה II) ומוליד ארבעה גרעינים חדשים. בסופו של דבר ארבעת הגרעינים המתקבלים מתחלקים שוב על ידי מיטוזה (מיטוזה III) ויוצרים שמונה גרעינים.

שמונת הגרעינים מחולקים לשתי קבוצות של ארבעה גרעינים, האחד ממוקם בקצה המיקרופיל, ואילו השני ממוקם בקצה הנגדי. גרעין אחד מכל קבוצה מארבעה נודד לכיוון מרכז המגגמטופיט, ומוליד גרעינים קוטביים.

שלושת התאים הנותרים בקצה המיקרופילר הם הסינרגיסטים ואלו בקצה ההפוך הם האנטיפודים. הסינרגידים יהיו חלק מתהליך ההפריה ברגע שהפרח יאבד.

המבנה כולו של הגאמט הנשי הבוגר נקרא שק העובר והוא בנוי על ידי התא הבינקלייט המרכזי וששת הגרעינים המרכיבים את התאים הסינרגיסטיים והנוגדיים.

הפניות

1. Desai, N., Ludgin, J., Sharma, R., Anirudh, RK, & Agarwal, A. (2017). גמטנוזה נשית וזכרית. ברפואת הרבייה והניתוחים הקליניים (עמ '19-45). שפרינגר, צ'אם.
2. Evans, HM, & Swezy, O. (1932). הביוגנזה ומחזור הזקיק הרגיל אצל יונקים בוגרים. רפואה בקליפורניה והמערב, 36 (1), 60.
3. Lindorf, H., De Parisca, L., and Rodríguez, P. (1985). סיווג בוטניקה, מבנה ושכפול.
4. מור, KL, Persaud, TVN, & Torchia, MG (2018). הספר האנושי המתפתח: אמבריולוגיה בעלת אוריינטציה קלינית. מדעי הבריאות Elsevier.
5. Raven, PH, Evert, RF, and Eichhorn, SE (2005). ביולוגיה של צמחים. מקמילן.
6. וואנג, ג'ה, לי, י., דנג, ס.ל., ליו, י.קס, ליאן, זקס, וי, ק '(2019). התקדמות מחקרית אחרונה במיטוזיס במהלך גמטוגנזה של יונקים. תאים, 8 (6), 567.