Zigota: apvaisinta ląstelė ir embriono vystymosi pradžia
Zigota - tai apvaisinta ląstelė, iš kurios išauga naujas gyvūnas ar augalas. Kai susijungia patelės kiaušialąstė ir patino spermatozoidas, susidariusi ląstelė vadinama zigota. Zigota dauginasi ir virsta embrionu. Taigi, zigota susidaro susijungus dviem lytinėms ląstelėms ir yra pirmasis žmogaus organizmo vystymosi etapas. Zigotos susidaro apvaisinus dvi haploidines ląsteles - kiaušialąstę ir spermatozoidą, iš kurių susidaro diploidinė ląstelė. Diploidinės ląstelės turi abiejų tėvų chromosomų ir DNR kopijas. Pastojimo metu ji turi visas savybes, būtinas visiškai susiformavusiam žmogui sukurti. Gyvenimas iki mirties yra daugybė skirtingų vystymosi etapų.
Kaip susidaro zigota
Fertilizacija (apvaisinimas) vyksta, kai spermatozoidas susiliečia su kiaušialąste ir jų branduoliai susijungia. Pradžioje kiekviena lytinė ląstelė yra haploidinė (turi po vieną kiekvienos chromosomos kopiją); susijungus susidaro diploidinė zigota. Zigotoje yra abiejų tėvų chromosomų ir DNR rinkinys, todėl ji perteikia paveldimas savybes.
Ankstyvasis vystymasis
Iš karto po susiformavimo zigota pradeda dalytis mitozės būdu (procesas vadinamas cleavage). Kelios svarbios stadijos:
- Prieš pirmą dalijimąsi zigotoje susijungia pronukleai (motininis ir tėvinis branduoliai) ir susidaro vienas diploidinis branduolys.
- Vėlesni dalijimosi etapai sukelia morulos (ląstelių kamuolio) susidarymą, o po to blastocistos ar blastulos struktūrą.
- Tolimesnė diferenciacija ir gastruliacija sukuria pirmuosius audinių sluoksnius (ekto-, endo- ir mezodermą) ir virsta embrionu.
Zigotos ląstelės pradžioje yra totipotentinės – kiekviena jų gali duoti pradžią visam organizmui (pvz., ankstyvojoje stadijoje susidarius dviem ląstelėms, iš jų gali išsivystyti dvyniai).
Skirtumai tarp rūšių
Gyvūnams ir augalams vystymosi eiga gali skirtis:
- Daugelis žinduolių zigotą laiko savo kūne, o laikas nuo zigotos susiformavimo iki kūdikio gimimo vadinamas nėštumu.
- Kiti gyvūnai, ypač dauguma paukščių ir roplių, deda kiaušinį. Zigota auga kiaušinyje tol, kol jis tampa paruoštas ir išsirita lerva arba gyvūno kūdikis.
- Yra ir tarpiniai tipai: ovovivipariniai gyvūnai vystosi kiaušinio viduje, bet be tiesioginio maitinimo iš motinos.
- Augalams – pvz., žiediniams augalams – po apvaisinimo susidaro zigota, o kai kuriose grupėse (angiospermai) vyksta dvigubas apvaisinimas, kai susiformuoja tiek zigota, tiek endospermas, maitinantis sėklos embrioną.
Svarbios biologinės detalės ir klinikinė reikšmė
- Priešingas procesas – polispermijos (daugelio spermatozoidų patekimas į kiaušialąstę) – paprastai yra blokuojamas molekulinių mechanizmų, kad nebūtų genetinės anomalijos.
- Žmogaus zigotoje mitochondrijų DNR paprastai perduodama iš motinos, nes spermatozoido mitochondrijos paprastai sunaikinamos po įsiskverbimo.
- Dirbtinio apvaisinimo metu (IVF) zigota gali susiformuoti laboratorijoje; tokias zigotas galima stebėti, atrinkti ir kartais užšaldyti (kryokonservacija) tolimesniam naudojimui.
- Zigota ir ankstyvas embrionas yra biologiniu ir etiniu požiūriu svarbūs, todėl jų naudojimas moksle ir medicinoje reguliuojamas įstatymais.
Apibendrinimas
Zigota yra pirmoji diploidinė ląstelė, susidariusi po apvaisinimo, kuri pradeda embriono vystymąsi. Ji turi visą genetinę informaciją, reikalingą naujam organizmui sukurti; tolesniame etape vyksta ląstelių dalijimasis, diferenciacija ir organizmų audinių bei organų formavimasis. Priklausomai nuo rūšies, vystymasis gali vykti viduje motinos arba išorėje – kiaušinyje.
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra zigota?
A: Zigota yra apvaisinta ląstelė, iš kurios išauga naujas gyvūnas ar augalas.
K: Kaip susidaro zigota?
A: Zigota susidaro susijungus dviem gametoms - patelės kiaušialąstei ir patino spermatozoidui.
K: Kas yra embrionas?
A: Embrionas yra zigotos dauginimosi ir augimo produktas ir yra vystymosi stadija, einanti iš karto po zigotos stadijos.
K: Kas yra diploidinė ląstelė?
A: Diploidinė ląstelė - tai ląstelė, turinti abiejų tėvų chromosomų ir DNR kopijas.
K: Kas yra nėštumas?
A: Nėštumas - tai laikotarpis nuo zigotos susiformavimo iki kūdikio gimimo, kurio metu zigota auga ir vystosi moters organizme.
K: Kuo skiriasi gyvūnai, kurie deda kiaušinius, nuo gyvūnų, kurie išlaiko zigotą savo kūne?
Atsakymas: Kiaušinius dedantys gyvūnai deda kiaušinį, kuriame zigota auga tol, kol yra pasiruošusi išsiritimui, o gyvūnai, laikantys zigotą savo kūne, suteikia jai palankią aplinką augti, kol ji tampa visiškai susiformavusiu kūdikiu.
Klausimas: Ar zigota turi visas būtinas savybes, kad sukurtų visiškai susiformavusį žmogų?
Atsakymas: Taip, apvaisinimo metu zigota turi visas būtinas savybes, kad sukurtų visiškai susiformavusį žmogų.
