Biologia animale - differenziamento

Biologia animale

Embriogenesi

L'embrione si deve differenziare, lo zigote subisce un processo di segmentazione (dato da una serie di mitosi) per cominciare la propria vita. Il differenziamento non è uguale in tutti gli esseri viventi, a seconda del tipo di fecondazione il nuovo essere vivente può prendere strade diverse.

Sviluppo

I cambiamenti portano alla formazione di un organismo e il programma genetico deve essere rispettato. Le cellule dell'embrione all'inizio hanno un DNA uguale con le stesse generalità; il programma genetico poi cambia (inizio del differenziamento), la cellula prende la strada per diventare quello che deve diventare. A livello genetico, il DNA di tutte le cellule è lo stesso, ma ad un certo punto si accendono o si spengono geni diversi a seconda di cosa deve diventare la cellula. Si ha un' espressione differenziale dei geni in ogni tipo cellulare.

Conferma delle ipotesi

Esperimenti di cambio di nuclei tra una cellula e un'altra: una cellula differenziata ha perso il proprio DNA? Perde il DNA che non le serve? Nel differenziamento cellulare non c'è perdita di materiale genetico. Se il nucleo di una cellula differenziata viene messo in un ovocita, questo ritorna a funzionare completamente; durante la clonazione è possibile avere un essere vivente facendo scambi di nucleo. Nei linfociti B il differenziamento comporta perdita di materiale, negli altri casi si parla di espressione differenziale dei geni che porta a un differenziamento cellulare.

Caratteristiche dell'uovo

L'uovo è il gamete femminile: ha una polarità che serve all'embrione, e all'interno di un ovocita ci sono aspetti importanti. Come è fatto l'ovocita? L'ovocita deve avere una certa quantità di nutrimento. Le uova sono molto grandi con il nutrimento che si chiama vitello (telolecitiche); oligolecitiche (poco nutrimento): il nutrimento viene dato all'embrione dalla mamma.

Il primo momento del differenziamento è la segmentazione: le cellule con uova diverse segmentano in modo diverso, gli uccelli hanno un tipo di segmentazione, i mammiferi ne avranno un altro. I molluschi iniziano a dividersi: i blastomeri sanno già quello che devono fare, le cellule possono diventare più cose anche dopo una serie di divisioni (cellule totipotenti). Nei mammiferi, le cellule fino alla quarta divisione sono totipotenti. Le uova condizionano molto i primi stadi di sviluppo; ogni essere vivente, in base al proprio ovocita, avrà la propria segmentazione.

Gastrulazione

È il momento in cui, dopo le divisioni e formazioni di blastomeri (nell'uomo sono tutti uguali ma in altri esseri viventi possono avere dimensioni diverse), abbiamo la migrazione delle cellule verso la posizione definitiva. Questa gastrulazione porterà alla formazione di foglietti germinativi (ectoderma, mesoderma, endoderma da cui avranno origine i tessuti). La migrazione avviene tramite invaginazioni.

Organogenesi

È la formazione di organi, lo sviluppo della forma e della struttura di un organismo.

Morfogenesi

Avviene sia da un punto di vista evolutivo, sia dal punto di vista dello sviluppo ontogenetico del singolo organismo a partire dalla cellula fecondata (sviluppo embrionale).

Sviluppo dell'uovo di anfibio

• Rane mature sessualmente al terzo anno di vita.
• Uova mesolecitiche con granuli pigmento (animale) e tuorlo (vegetativo).

Nell'embrione compaiono delle strutture e cominciano dei cambiamenti. Nell'anfibio, i blastomeri non sono tutti delle stesse dimensioni. La gastrulazione è una migrazione di blastomeri verso i loro luoghi definitivi; nell'embrione si ha un'invaginazione, e rimarranno all'esterno le cellule che saranno destinate a ruoli specifici.