OOGENESE: FASER, EGENSKAPER HOS DYR OG PLANTER - BIOLOGI - 2026

Den oogenesen eller kjønnsceller er utviklingsprosessen av de kvinnelige kjønnscelle i dyr og tofrøbladete planter (en "modne egg" forekommer i dyr og en "megagametofito" i planter). Denne hendelsen skjer når kvinnelige individer når modenhet, og begynner dermed deres reproduktive syklus.

Hos kvinner begynner oogenese i prenatal perioden, hvor oogonia multipliserer seg gjennom mitotiske divisjoner. Dermed produserte oogonia forstørres til å danne de primære oocytter før fødselen ble født, og til slutt er det i puberteten hos kvinner som modne eggløsning utvikler seg.

Oogeneseprosess hos mennesker og andre dyr (Kilde: Henry Vandyke Carter via Wikimedia Commons)

Utviklingen av primære oocytter reguleres av to hormoner i hypofysen: follikkelstimulerende og luteiniserende, og disse blir på sin side regulert av gonadotropinfrigjørende hormon som skilles ut i hypothalamus.

I de fleste tilfeller, når egget ikke er befruktet, blir det eliminert fra kroppen gjennom blødning fra det kvinnelige kjønnsorganet til dyr. Denne hendelsen kalles blant annet "menstruasjon", menstruasjonssyklus eller varme.

I blomstrende planter eller angiospermer utvikler megagametofytten (kvinnelig gamet) og mikrogametofytten (hannkjønn) i tillegg til å utvikle seg i samme plante også i samme struktur, som er en blomst med bifile egenskaper.

Stamnavlene til en blomst produserer mikrogametofytt, mens karpellene produserer megagametofytten. Noen planter har imidlertid bare blomster med stamens og andre blomster bare med karpeller, og disse artene er kjent som monoecious.

Hos planter omfatter kvinnelig gametogenese to hovedprosesser kjent som megasporogenese og megagametogenese, som har å gjøre med dannelsen av megaspore i kjernen og med utviklingen av megaspore til å bli henholdsvis en megagametofytt.

Oogenese hos dyr

Oogenese, i seg selv, er produksjonen av eggløsning og forekommer i eggstokkene hos kvinnelige pattedyr. En del av eggstokkene dannes av eggstokkens follikler, siden primordia av eggløsning er smeltet sammen til disse blir eldre.

Når unge kvinnelige pattedyr når puberteten, går eggstokkene inn i en aktiv fase som er preget av vekst og syklisk modning av små grupper av follikler.

Det vanlige er at i hver syklus når en enkelt primær follikkel full modenhet og oocytten frigjøres fra eggstokken til livmoren. Det har blitt regnet at av de 400 000 oocyttene som en kvinne presenterer ved fødselen, bare 400 modnes i løpet av den fruktbare perioden.

Denne modningsprosessen fra de primære folliklene til slutten av det modne egget er kjent som "folliculogenesis", og involverer forskjellige trinn i deling og differensiering for follikulærcellene før de transformeres til et modent egg.

Gametogenese forekommer kontinuerlig hos kvinnelige pattedyr frem til menstruasjonssyklusens permanente opphør, en periode kjent som "overgangsalder" hos mennesker.

Forskere anslår at den ideelle alderen for reproduksjon av mennesker er mellom 20 og 35 år, siden eggene i denne perioden utvikler seg med full levedyktighet og sannsynligheten for kromosomavvik hos et embryo øker når kvinner de blir gamle.

- Kjennetegn

- Kvinnelige egg dannes under embryonal utvikling, nye egg primordia kommer ikke etter fødselen.

- Det modne egget er løsrevet fra eggstokken og går til livmoren, der det opprettholdes til befruktning av en mannlig gamet.

Elektronmikrograf av en egg, den kvinnelige gameten (Kilde: TheBloxter446 via Wikimedia Commons)

- På slutten av hver fruktbarhetssyklus blir eggene som ikke er befruktet kastet og utvist gjennom blødning, kjent som “menstruasjon”.

- Alle trinnene i oogenesen foregår inne i eggstokkene.

- Under kvinnelig gametogenese lages tre polare kropper som ikke er levedyktige eller fruktbare.

- I den første meiotiske prosessen er ikke cytosol delt like, en av de resulterende cellene sitter igjen med det meste av det cytoplasmatiske volumet og de andre er betydelig mindre.

- Faser

Prenatal utvikling

I de tidlige stadiene av utviklingen av det kvinnelige embryoet, multipliserer celler som kalles oogonia med mitose. Oogonia, et produkt av den mitotiske prosessen, vokser i størrelse og kommer fra de primære oocytter før fødselen.

Under utviklingen av primære oocytter danner de omkringliggende bindevevceller et enkelt lag med flate follikulære celler. Den primære oocytten som er omsluttet av dette cellelaget, utgjør en uregulær follikkel.

Ved puberteten forstørres den primære oocytten, follikulære epitelceller endres til en kubisk og senere søyleform, og deres fusjon gir opphav til en primær follikkel.

Den primære oocytten er omgitt av et belegg av et amorft, acellulært, glykoproteinrikt materiale kjent som “zona pellucida”. Dette har en maskeform med mange "fenestrasjoner".

Primære oocytter begynner å dele seg ved meiose før fødselen ble født. Fullføringen av profase skjer imidlertid ikke før individet når puberteten.

Postnatal utvikling

Etter at puberteten begynner, oppstår eggløsning hver måned. Dette betyr at frigjøring av en oocytt skjer fra eggstokkens follikkel til livmoren.

De primære oocytter som ble suspendert i profasen fra den første meiotiske syklusen blir aktivert i løpet av denne perioden, og etter hvert som follikkelen modnes fullfører den primære oocytten den første meiotiske divisjonen for å gi opphav til en sekundær oocytt og en første polar kropp.

I denne første meiosen er cytoplasmatisk inndeling ujevn, den resulterende sekundære oocytten får nesten hele cellens cytoplasma, mens den polare kroppen får veldig lite cytoplasma.

Under eggløsning begynner kjernen i den sekundære oocytten den andre meiotiske divisjonen til metafase, der celledelingen stopper. Hvis en sæd på det tidspunktet kommer inn i den sekundære oocytten, er den andre meiotiske divisjonen fullført.

Etter denne andre meiotiske inndelingen, dannes det igjen en celle med høyt cytoplasmatisk innhold (den befruktede sekundære oocytten) og en annen mindre celle, som representerer den andre polare kroppen, som ender med å degenerere. Modningen av oocytten ender med degenerasjonen av de to polare kroppene som et resultat av deling.

Oogenese i planter

I blomstrende planter foregår syntesen av megagametofytter inne i blomsten, i en struktur kalt eggstokken. Eggstokkene finnes inne i karpellene, hver carpel består av en eggstokk, en stil og et stigma.

Sett med karpeller av en blomst kalles "gynoecium", og disse kan forenes eller skilles inne i blomsten, avhengig av art.

Inne i eggstokkene kan en eller flere eggløsninger bli funnet. Formen, antall karper og antall eggløsning og deres arrangement varierer med arten, så mye at disse egenskapene blir brukt som taksonomiske tegn for klassifisering.

I planter er hver eggløsning en veldig sammensatt struktur, den består av en fot som kalles en funiculus, som holder hele kjernen inne. Nukelaene er på sin side omgitt av ett eller to lag som kalles integumenter (antallet heltall varierer avhengig av art).

Integumentene møtes i den ene enden, og etterlater en liten åpning kalt en mikropyle. Mikropylen er det rommet pollenrøret går gjennom for å befrukte eggcellen.

Inne i kjernen er der synteseprosessen til megagametofytter foregår.

Megagametofytten kalles også en embryo-sekk, siden embryoet utvikler seg inne i det når befruktningen oppstår.

- Kjennetegn

- Eggcellene eller kvinnelige gameten i planter består av åtte forskjellige celler, 7 danner embryo-sekken og en selve eggcellene, oosfæren eller kvinnelige gameten.

- Eggstokken i de fleste planter inneholder flere eggløsninger, som kan bli befruktet under den samme befruktningshendelsen.

- Eggene kan være "selvbestøvet", det vil si at pollen av den samme blomsten der eggene og maurene finnes, kan befrukte eggene i carpel.

- Innen eggcellene er det to polare kjerner som smelter sammen for å skape endospermen, som er stoffet som embryoet mater på i de første stadiene av utviklingen.

- Megasporen deler seg tre ganger på en mitotisk måte, med opprinnelse fra en embryo-sekk med 8 kjerner.

- Det er celler som er plassert i endene av kjernen, de er kjent som synergistene og antipodene.

- Faser

I prinsippet utvikler en enkelt kvinnelig gamet eller megasporocytt i kjernen. Innenfor denne strukturen gjennomgår en diploid stamcelle av megasporocyttene meiose (meiose I) og danner fire haploide celler, kalt megasporer.

De fire megasporene er ordnet på en lineær måte. I teorien er megasporogenesen på dette tidspunktet fullstendig; tre av megasporene går etter hvert i oppløsning, og bare en overlever å modnes og transformeres til megagametofytt.

Imidlertid begynner den utviklende megagametofytten i de fleste blomstrende planter å livnære seg på kjernene og deler seg mitotisk (mitose I), noe som resulterer i to nye kjerner.

Hver av de to nye kjernene deler mitotisk en gang til (mitose II) for å gi opphav til fire nye kjerner. Etter hvert deler de resulterende fire kjernene seg igjen med mitose (mitose III), og danner åtte kjerner.

De åtte kjernene er delt inn i to grupper med fire kjerner, den ene ligger i enden av mikropylen, mens den andre ligger i motsatt ende. Én kjerne fra hver gruppe av de fire vandrer mot sentrum av megagametofytten, noe som gir opphav til de polare kjernene.

De tre gjenværende cellene i mikropillarenden er synergistene, og de i motsatt ende er antipodene. Synergidene vil være en del av befruktningsprosessen når blomsten er pollinert.

Hele strukturen til den modne kvinnelige gameten kalles embryo sac og er bygget av den sentrale binucleatcellen og de seks kjernene som utgjør de synergistiske celler og antipode celler.

referanser

1. Desai, N., Ludgin, J., Sharma, R., Anirudh, RK, & Agarwal, A. (2017). Gametogenese av kvinner og menn. I klinisk reproduksjonsmedisin og kirurgi (s. 19-45). Springer, Cham.
2. Evans, HM, & Swezy, O. (1932). Ovogenese og normal follikulær syklus i voksen mammalia. California og vestlig medisin, 36 (1), 60.
3. Lindorf, H., De Parisca, L., & Rodríguez, P. (1985). Botanikk Klassifisering, struktur og reproduksjon.
4. Moore, KL, Persaud, TVN, & Torchia, MG (2018). The Developing Human-E-Book: Clinically Oriented Embryology. Elsevier Health Sciences.
5. Raven, PH, Evert, RF, & Eichhorn, SE (2005). Biologi av planter. Macmillan.
6. Wang, JH, Li, Y., Deng, SL, Liu, YX, Lian, ZX, & Yu, K. (2019). Nyere forskningsfremskritt i mitose under mammalian gametogenesis. Celler, 8 (6), 567.