Appunti biologia dello sviluppo

Introduzione

Sviluppo: processo relativamente lento di cambiamento progressivo negli organismi multicellulari.

* Anche in alcuni organismi unicellulari coloniali ci sono delle modalità di sviluppo concertato.

1. Fecondazione cellula uovo: formazione dello zigote

singola cellula cellula uovo e spermatozoo.

Zigote = data dall’unione di Si divide per mitosi

per generare tutte le cellule dell’organismo.

2. Prime divisioni meiotiche dello zigote

Processo molto rapido che da origine a un gran numero di cellule.

In questo stadio le cellule non hanno tempo per trascrivere i geni e produrre materiale

mediante il processo di sintesi proteica. Per questo motivo le cellule uovo sono di grandi

dimensioni, poiché contegono già grandi quantità di mRNA o proteine nel citoplasma che

serviranno all’embrione per sopravvivere nelle prime fasi dello sviluppo.

3. Inizio della differenziazione.

* Le cellule germinali sono le prime ad iniziare il differenziamento ma le ultime a

terminarlo: creazione dei gameti in forma quasi matura, che si completerà quando

l’organismo avrà raggiunto la maturità sessuale

Embriologia = studio dello sviluppo a partire della fase di fecondazione fino alla nascita.

✚ La biologia dello sviluppo studia lo sviluppo embrionario e lo sviluppo in età adulta (dopo la

Es nelle rane lo sviluppo continua con la metamorfosi del girino. Anche nei lo

nascita).

sviluppo del cervello continua dopo la nascita per diversi anni.

Differenziazione.

Il processo di differenziazione è possibile perché ogni cellula contiene lo stessa informazione

genetica. Approccio anatomico

Embriologia comparata

à Studia come cambia l’anatomia durante lo sviluppo dei diversi organismi.

Tipi di RIPRODUZIONE

Oviparità = le femmine depongono le uova fecondate – l’incubazione termina al di fuori

• dell’organismo materno. [anfibi, rettili, uccelli, monotremi e Invertebrati]

Viviparità = lo sviluppo embrionale avviene all’interno dell’organismo materno.

• [mammiferi placentati]

Ovoviviparità = le uova sono incubate e si schiudono nell’organismo materno (assenza di

• relazione nutritiva) [squali, alcuni rettili e invertebrati]

*sviluppo embrionale = incubazione

Tipi di SEGMENTAZIONE processo in cui l'ovulo fecondato subisce una serie di divisioni

mitotiche che portano alla divisione in cellule chiamate blastomeri.

La quantità di tuorlo (deutoplasma) determina il tipo di segmentazione:

Oloblastica: La cellula uovo intera è divisa in due cellule più piccole - il citoplasma si

• dimezza completamente formando altri due blastomeri. [uova oligolecitiche e mesolecitiche]

Meroblastica: solo una parte della cellula uovo è destinata a diventare embrione

• (blastoderma), mentre l’altra porzione serve come nutriente (vitello) – divisione parziale in

due blastomeri (merociti) che condividono solo il citoplasma (e non il nucleo/materiale

genetico). [uova telolecitiche e centrolecitiche]

✖︎ Preformismo - nel germe (uovo/spermatozoo) si trova già costruito in miniatura, con tutte le

sue parti, quello che sarà l’organismo adulto.

✓ Epigenesi – l’embrione si sviluppa gradualmente: a partire da un germe indifferenziato si

formano le parti nuove dell’organismo adulto che differiscono per morfologia e struttura.

à

Teoria di Wolff le regioni embrionali di sviluppano a partire da tessuto che non sarà

• presente nell’adulto. Il cuore e i vasi sanguigni sono presenti dal principio della crescita

embrionale. Il tubo intestinale si origina per ripiegamento di un tessuto piano.

à

Teoria Kant e Blumenbach Bildungstrieb è una “forza di sviluppo” che viene ereditata

• dalle cellule germinali e permette la crescita dell'embrione. Le istruzioni per formare

l’organismo adulto sono già presenti nella cellula uovo.

FOGLIETTI EMBRIONALI

à

Pander, vonBaer, Rathke prima differenziazione dell’embrione nei diversi strati cellulari (da cui

si svilupperanno tessuti e organi). ⇒

1. Ectoderma – strato esterno epidermide pelle

sistema nervoso (neurolazione)

⇒

2. Endoderma – strato interno epitelio: app. respiratorio

app. digerente

ghiandole (fegato e pancreas)

vescica e uretra

⇒

3. Mesoderma – intermedio sangue

cuore

gonadi

reni

ossa

muscoli

tessuto connettivo

Gli embrioni triploblastici presentano i tre strati, mentre quelli diploblastici mancano di mesoderma

[porifere, cnidari, ctenofori].

✚ Gli archi faringei dei vertebrati, nei pesci si convertono nell’apparato branchiale, mentre nei

mammiferi danno origine alla mandibola e alle orecchie.

✚ Anche se programmati per avere destini diversi, tutti i foglietti germinali si influenzano l’un

l’altro in modo da raggiungere insieme un appropriato livello di sviluppo. Questo tipo di influenza

si chiama INDUZIONE (Pander)

NOTOCORDA è la struttura assile dell’embrione.

- Si origina dalla parte dorsale del mesoderma;

- nell’individuo adulto rimane come dischi intervertebrali

- Separa l’embrione in due metà ( Sx e Dx ); in polo anteriore e posteriore.

- Indirizza la parte ventrale dell’ectoderma a convertirsi in sistema nervoso.

LEGGI DI VONBAER

1. Le caratteristiche generali di un vasto gruppo di animali appaiono prima nello sviluppo delle

particolarità specializzate di un gruppo più piccolo.

tutti i vertebrati, poco dopo la gastrulazione, si somigliano; successivamente si

sviluppane le caratteristiche della classe, poi ordine e infine specie.

2. Caratteri meno generali si sviluppano a partire dai più generali, finche’ all’ultimo momento

appaiono le caratteristiche più specializzate.

tutti i vertebrati inizialmente