Was ist ein zygote? Beispiele, Zygote vs. Embryo vs. Fötus

Was ist ein zygote

Was ist ein zygote?Eine Zygote ist die erste diploide Zelle, die durch die Verschmelzung von männlichen und weiblichen Gameten gebildet wird, was zur Bildung eines Embryos führt.

Die Entwicklung des Zygotenstadiums findet in der ersten Woche der Befruchtung statt. Das Genom der Zygote ist die Kombination von DNA in jedem Gameten und enthält alle genetischen Informationen, die zur Bildung eines Individuums erforderlich sind.

Definition zygote

Eine Zygote ist eine befruchtete Eizelle. Die Keimzellen durchlaufen eine Meiose, um im Rahmen der Spermatogenese und Oogenese einen haploiden Zustand (n) zu erreichen. Das Sperma und die unbefruchtete Eizelle stellen einen Chromosomensatz in der Zygote in einem diploiden Zustand wieder her (2n).

Nach der Verschmelzung mit den Spermien erfolgt die zweite Stufe der Meiose zur Trennung der Chromatiden. Nach der Befruchtung wird die Mitose der Zygote eingeleitet, die sich zu einem reifen Nachkommen entwickelt, das die Merkmale seines Elternteils aufweist.

Im Laufe des Menstruationszyklus erfolgt nach 14 Tagen des Zyklus der Eisprung durch einen der Eierstöcke, wonach die Eizelle in Richtung Eileiter wandert. Spermien dringen durch den Gebärmutterhals ein, um den Eileiter zu erreichen, wo die Befruchtung durch die Auskleidung der Zellen erleichtert wird. Diese Auskleidungen projizieren winzige nadelartige Strukturen, die Zilien genannt werden, die die Zygote in die Gebärmutter treiben, um eine Blastozyste (Zellball) zu bilden, in der sich die Zellen teilen.

Wenn keine Befruchtung stattfindet, wandert die Zygote in die Gebärmutter, was zum Einsetzen der Menstruation führt.

Zygote dient als wichtiges Bindeglied, das den Fortbestand der Arten von der Gegenwart bis zur nächsten Generation sicherstellt. Jedes sich sexuell fortpflanzende Wesen initiiert Lebensprozesse mit der Bildung von Zygoten.

Zygote bildet die erste Stufe in der Entwicklung einer einzigartigen Einheit. Es enthält alle lebenswichtigen Faktoren, die für die Entwicklung essentiell sind, da sie als verschlüsselter Informationssatz im Aufbau der Chromosomen vorkommen.

Die Aktivierung der Zygote zur Produktion von Proteinen erfolgt erst nach einer Reihe von Spaltungen. Die Bildung von Blastomeren dient als Baueinheit für den potentiellen Organismus.

Durch die Bildung der Zygote entsteht die diploide Zelle, die DNA-Informationen enthält. In dieser Phase wird das chromosomale Geschlecht des neuen Individuums bestimmt. Die Zygotenbildung bewirkt auch die Spaltung für das Stadium der Embryogenese.

Bildung von Zygote

Die früheste Form der Zygote zeigt Vorkerne, in denen haploide Keimzellen des Mannes und der Frau miteinander verschmelzen und die Kernmembran aufbrechen, aber sie verschmelzen nicht. Daher sind sie zu diesem Zeitpunkt einzelne Nukleinzellen.

Die erste Phase der mitotischen Teilung tritt auf, wenn genetische Informationen ausgetauscht und Chromosomen gepaart werden, was zu einer DNA-Replikation am Spindelapparat des Äquators führt, die durch die Spermatozoen (Zentriolen) und die Eizelle, die die Mitochondrien beitragen, bewirkt wird. So wird die erste neue Zelle – die Zygote, mit einem chromosomalen Aufbau von 2n4c aufgrund der Ausrichtung der Chromosomen aus beiden Sätzen an der Spindel gebildet.

Entwicklung von Zygote

Die Entwicklung der Zygote erfolgt in mehreren unten genannten Stadien:

Die Zygote teilt sich schnell nach den ersten 12-24 Stunden der Bildung

Die Zellmasse bildet beim Blastulation eine Hohlkugel

Zellen beginnen sich zu differenzieren und bilden Hohlräume

Bei der Gastrulation bilden sich die drei Keimblätter

Bildung eines Primitivstreifens gefolgt von einer Notochordbildung

Es werden Röhren gebildet, die eine Neurula bilden

Die Chorda bildet die Neuralplatte

Die Neuralplatte faltet sich zu einem Neuralrohr und einer Neuralleiste

Das Mesoderm wird in axiales, paraxiales, intermediäres und laterales Plattenmesoderm unterteilt, wodurch verschiedene Organe entstehen.

Die Zygote durchläuft eine schnelle mitotische Teilung, um viele neue Zellen zu bilden.

Mit jeder Zellteilungsrunde verdoppelt sich die Zahl der Zellen einer Zygote, dh die Zellzahl nimmt exponentiell zu. Aufgrund der schnellen Teilung haben die Zellen keine Zeit zum Wachsen und daher ist das 32-Zell-Stadium, die sogenannte Morula, gleich groß wie die Zygote. Die Zona pellucida bleibt intakt, die auch das Wachstum der Morula reguliert.

Nach vier Tagen beginnen die Zellen, sich zu differenzieren und spezifischere Formen und Funktionen zu entwickeln.

Es teilt sich in zwei Schichten auf:

  • Trophoblast – Dies ist die äußere Schicht, die sich zu Strukturen entwickelt, die bei der Einnistung des Embryos in die Gebärmutter der Mutter helfen.
  • Die innere Zellmasse – Dies ist die innere Schicht und besteht aus pluripotenten Zellen. Sie werden in die Zellen jedes Körpergewebes differenziert. Hier beginnt die Zona pellucida zu verschwinden.

Der Rest des flüssigkeitsgefüllten Hohlraums wird als Blastocoel bezeichnet.

Während der zweiten Woche differenzieren die Zellen weiter in Epiblast und Hypoblast.

In der dritten Woche bilden sich die folgenden drei Keimblätter, die eine unserer Organisationsröhren bilden.

  • Ektoderm –  Epidermis, Haare, Nägel, Gehirn, Rückenmark
  • Mesoderm-  Muskel, Bindegewebe, Chorda, Knochen, Gonaden, Niere, Kreislaufsystem
  • Endoderm –  Epitheliale Auskleidung des Verdauungstraktes.

Die Neuralleiste ist manchmal das vierte Keimblatt, weil die Zellen in das parasympathische und sympathische Nervensystem differenziert werden.

Nach acht Wochen sind alle unsere Röhren in Ordnung und unser Herz schlägt seit fast fünf Wochen.

Unterschied zwischen Zygote und Embryo

Im Folgenden sind die Unterschiede zwischen Zygote und Embryo:

ZygoteEmbryo
Die Zygote ist einzellig.Der Embryo ist vielzellig.
Medizinisch wird eine Zygote als Zygozyten bezeichnet.Der Embryo wird als diploider Eukaryont bezeichnet.
Die Mitose der Zygote führt zur Bildung eines Embryos.Ein Embryo ist ein Stadium, das dem Zygotenstadium folgt.
Der Prozess der Zygotenbildung wird als Befruchtung bezeichnet.Der Entstehungsprozess des Embryos wird als Embryogenese bezeichnet.

Zygote vs. Embryo vs. Fötus

Was bedeutet Zygote? Wie unterscheidet es sich von einem Embryo und einem Fötus? Eine Zygote ist im Grunde eine befruchtete Zelle. Obwohl eine Zygote ein Produkt der Verbindung zweier Zellen ist, ist sie eine einzelne Zelle mit einem Kern, der aus Chromosomen besteht, die von den beiden Elternteilen kombiniert wurden. Das Zygotenstadium ist offenbar das erste Entwicklungsstadium eines vielzelligen Eukaryoten. Beim Menschen befindet sich das Zygotenstadium am Tag 1 der ersten Woche nach der Befruchtung, bis sich die Zelle in zwei neue Zellen spaltet. (Ref.1) Das nächste ist das Embryonalstadium , die durch die Bildung des Embryos markiert ist (Embryonalentwicklung). Beim Menschen ist das Embryonalstadium die ersten acht Wochen nach der Befruchtung.

Ein Embryo ist eine lebende Form, die als Ergebnis einer Zygote aus vielen Zellen besteht, die eine Reihe von Mitosen durchgemacht hat und bald eine Reihe von Röhren entwickeln wird. Wann wird eine Zygote zum Embryo? Beim Menschen durchlaufen die Zellen in der ersten Woche nach der Befruchtung ein ausgedehntes und schnelles Wachstum. Während sie sich weiter teilen, bilden sie schließlich eine feste Zellmasse, die Morula genannt wird . Diese Zellmasse wird keine volle feste Kugel sein, sondern eine Kugel mit unterschiedlichen Schichten (dh der äußeren Trophoblastenschicht und der inneren Zellmasse) und einem Hohlraum, der als Blastocoel bezeichnet wird . Die innere Zellmasse wird sich in Zellen differenzieren, die später einen Embryo definieren. Der Trophoblast, wiederum Zellen hervorbringen, die während der Implantation der Gebärmutterwand und der Entwicklung des Embryos zum Fötus in der Gebärmutter zu den wesentlichen Strukturen werden. Somit bildet die Zygote nicht nur den Embryo, sondern ist auch die Quelle der späteren äußeren fetalen Membranen (dh Chorion und Amnion).

Da sich die Zellen schnell teilen und keine Zeit zum Wachsen hat, hat die Morula in der Regel die gleiche Größe wie die Zygote. (Ref.2) Darüber hinaus wird erwartet, dass die Zellen die gleiche genetische Zusammensetzung aufweisen, da sie sich mitotisch teilen. Siehe das Diagramm unten.

Im obigen Bild ist der Zeitraum von der „ Zygote zum Embryo“ durch eine schnelle und ausgedehnte Mitose gekennzeichnet. Aus einer Zelle wird sie bald mehrzellig, da jede Zelle eine Mitose durchläuft. Dieses Stadium ist entscheidend, da die sich teilenden Zellen empfindlicher auf die Wirkung von Mutagenen reagieren. Somit besteht in diesem Stadium ein höheres Risiko für genetische Fehler ( Mutationen ). Daher wird Frauen empfohlen, während der Schwangerschaft keine verschreibungspflichtigen Medikamente einzunehmen. Die Zellen haben angeborene Mechanismen zur Reparatur von DNA-Fehlern, die jedoch möglicherweise nicht ausreichen, wenn das Ausmaß des Schadens überwältigend wird.

Der Fötus befindet sich im letzten Entwicklungsstadium. Beim Menschen beginnt das fetale Stadium in der 9. Woche nach der Befruchtung bis zur letzten Woche vor der Geburt des Babys. Dies ist die Phase des Wachstums und der Organentwicklung. (Ref.3) Das Stadium wird durch die Bildung biologischer Organe hervorgehoben.

Gamete vs. Zygote

Sowohl „ Gamete “ als auch „Zygote“ sind gebräuchliche Begriffe in der Biologie. Beides sind Zellen. Sie sollten jedoch nicht synonym verwendet werden, da sie sehr unterschiedliche Bedeutungen haben. Der Unterschied zwischen Gameten und Zygoten liegt in der Anzahl der Chromosomensätze innerhalb ihres Kerns . Die Gameten sind Produkte der Gametogenese , die den Prozess der Meiose beinhaltet . Insbesondere werden die Samenzellen durch die männliche Gametogenese (genannt Spermatogenese ) produziert, während die Eizellen durch die weibliche Gametogenese (genannt Oogenese) produziert werden). Beide Prozesse produzieren haploide Geschlechtszellen. Haploid bedeutet, dass die Zelle die Hälfte des üblichen Chromosomensatzes einer typischen, nicht geschlechtsspezifischen Zelle des Organismus besitzt. Beim Menschen haben die Gameten beispielsweise 23 Chromosomen, während Nichtgeschlechtszellen (somatische Zellen) 46 haben. Es sollte jedoch beachtet werden, dass das letzte Stadium der Oogenese beim Menschen während der Befruchtung stattfindet. Daher wird die weibliche Gamete die Oogenese nicht vollständig abschließen und ohne Befruchtung keine Reife erreichen. Stattdessen zerfällt es und wird während der Menstruation freigesetzt.

Gameten werden durch Gametogenese produziert; die Zygote entsteht durch die Verschmelzung der männlichen und weiblichen Gameten. Der erfolgreiche Eintritt einer Samenzelle in die Eizelle führt zu einer Reihe von Ereignissen, insbesondere zur Plasmogamie (dh der Vereinigung der Zytoplasmen) und der Karyogamie (dh der Vereinigung der Kerne). Das Ergebnis ist also eine Zelle mit der doppelten Anzahl an Chromosomen. Dieser Zustand wird als Diploidie bezeichnet . Gameten sind für Fortpflanzungszwecke im Wesentlichen haploid. Der Chromosomensatz der Gameten muss auf die Hälfte reduziert werden, damit, wenn sich die Gameten bei der Befruchtung verbinden, die Integrität des Chromosomensatzes über Generationen hinweg erhalten bleiben kann.

Bei einigen Pflanzen kann die Zygote aus mehr als zwei Chromosomensätzen bestehen. Dieser Zustand wird als Polyploidie bezeichnet . Bei einzelligen Tieren kann sich die Zygote als nächstes einer asexuellen Fortpflanzung unterziehen , um Nachkommen zu produzieren.

Zygote-Beispiele

Beim Menschen ist die Zygote das erste Zellstadium der Schwangerschaft. Es befindet sich zuerst im Eileiter und bewegt sich in Richtung der Gebärmutter. Während die Zygote reist, teilt sie sich, um Zellen hervorzubringen, die ebenfalls eine Mitose durchlaufen. Bald wird die Zygote in einen Embryo übergehen, der in die Gebärmutter implantiert wird. Dort entwickelt sich der Embryo zu einem Fötus weiter. Weitere Informationen und Fakten zur menschlichen Entwicklung finden Sie in den Tutorials zur Entwicklungsbiologie . Diese Tutorials beschreiben, wie ein Lebewesen wächst und zur Reife gelangt.

Bei vielen Pilzen und Protisten erzeugt die Verschmelzung der Kerne haploider Zellen eine diploide Zygote, die als Zygospore bezeichnet wird . Bei Pilzen finden sich die Zygosporen in den Zygosporangien . Bei Algen treten die Zygosporen als Zelle nach der Verschmelzung einzelliger Gameten auf.

Sehen Sie sich dieses Video unten an, um die verschiedenen Stadien zu erfahren, die eine menschliche Zygote durchläuft, um ein Embryo zu werden.

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