ORGANOGENÈSE ANIMALE ET VÉGÉTALE ET LEURS CARACTÉRISTIQUES - LA BIOLOGIE - 2025

L' organogenèse dans le développement de la biologie, est une période de changement où les trois couches constituant l'embryon deviennent le nombre de corps trouvés chez les individus pleinement développés.

En nous plaçant temporairement dans le développement de l'embryon, le processus d'organogenèse commence à la fin de la gastrulation et se poursuit jusqu'à la naissance de l'organisme. Chaque couche germinale de l'embryon est différenciée en organes et systèmes spécifiques.

Source: Anatomiste90

Chez les mammifères, l'ectoderme donne naissance à des structures épithéliales externes et à des organes nerveux. Le mésoderme à la notocorde, les cavités, les organes du système circulatoire, musculaire, une partie du squelette et du système urogénital. Enfin, l'endoderme produit l'épithélium des voies respiratoires, du pharynx, du foie, du pancréas, de la muqueuse de la vessie et du muscle lisse.

Comme nous pouvons le déduire, il s'agit d'un processus finement régulé où les cellules initiales subissent une différenciation spécifique où des gènes spécifiques sont exprimés. Ce processus s'accompagne de cascades de signalisation cellulaire, où les stimuli qui modulent l'identité cellulaire sont constitués de molécules externes et internes.

Chez les plantes, le processus d'organogenèse se produit jusqu'à la mort de l'organisme. Les légumes produisent généralement des organes tout au long de leur vie - comme les feuilles, les tiges et les fleurs. Le phénomène est orchestré par les hormones végétales, leur concentration et la relation entre elles.

Qu'est-ce que l'organogenèse?

L'un des événements les plus extraordinaires de la biologie des organismes est la transformation rapide d'une petite cellule fécondée en un individu composé de structures multiples et complexes.

Cette cellule commence à se diviser et il arrive un moment où nous pouvons distinguer les couches germinales. La formation d'organes se produit au cours d'un processus appelé organogenèse et a lieu après la segmentation et la gastrulation (autres étapes du développement embryonnaire).

Chaque tissu primaire qui s'est formé pendant la gastrulation se différencie en structures spécifiques pendant l'organogenèse. Chez les vertébrés, ce processus est très homogène.

L'organogenèse est utile pour déterminer l'âge des embryons, en utilisant l'identification du stade de développement de chaque structure.

Organogenèse chez les animaux

Couches embryonnaires

Au cours du développement des organismes, les couches embryonnaires ou germinales sont générées (à ne pas confondre avec les cellules germinales, ce sont les ovules et les spermatozoïdes), structures qui donneront naissance aux organes. Un groupe d'animaux multicellulaires a deux couches germinales - l'endoderme et l'ectoderme - et sont appelés diploblastiques.

Les anémones de mer et autres animaux appartiennent à ce groupe. Un autre groupe comprend trois couches, celles mentionnées ci-dessus, et une troisième qui se situe entre elles: le mésoderme. Ce groupe est appelé triploblastique. Notez qu'il n'y a pas de terme biologique pour désigner les animaux avec une seule couche de germes.

Une fois que les trois couches ont été établies dans l'embryon, le processus d'organogenèse commence. Certains organes et structures très spécifiques sont dérivés d'une couche spécifique, bien qu'il ne soit pas surprenant que certains soient formés à partir de deux couches germinales. En fait, il n'y a pas de systèmes d'organes qui proviennent d'une seule couche de germes.

Il est important de souligner que ce n'est pas la couche qui décide à elle seule du sort de la structure et du processus de différenciation. En revanche, le facteur déterminant est la position de chacune des cellules par rapport aux autres.

Comment se produit la formation des organes?

Comme nous l'avons mentionné, les organes sont dérivés de régions spécifiques des couches embryonnaires qui composent vos embryons. La formation peut se produire par formation de plis, de divisions et de condensations.

Les couches peuvent commencer à former des plis qui donneront plus tard des structures ressemblant à un tube - plus tard, nous verrons que ce processus donne naissance au tube neural chez les vertébrés. La couche germinale peut également se diviser et donner naissance à des vésicules ou à des extensions.

Ensuite, nous décrirons le plan de base de la formation des organes à partir des trois couches germinales. Ces modèles ont été décrits pour des organismes modèles chez les vertébrés. D'autres animaux peuvent présenter des variations substantielles dans le processus.

Ectoderme

La plupart des tissus épithéliaux et nerveux proviennent de l'ectoderme et sont les premiers organes à apparaître.

La notocorde est l'une des cinq caractéristiques diagnostiques des accords - et c'est de là que vient le nom du groupe. En dessous, il y a un épaississement de l'ectoderme qui donnera naissance à la plaque neurale. Les bords de la plaque sont surélevés, puis pliés, créant un tube intérieur creux et allongé, appelé tube neural dorsal creux, ou simplement tube neural.

Le tube neural génère la plupart des organes et des structures qui composent le système nerveux. La région antérieure s'élargit, formant le cerveau et les nerfs crâniens. Au fur et à mesure du développement, la moelle épinière et les nerfs moteurs spinaux se forment.

Les structures correspondant au système nerveux périphérique sont issues des cellules de la crête neurale. Cependant, la crête ne donne pas seulement naissance aux organes nerveux, elle participe également à la formation des cellules pigmentaires, du cartilage et des os qui composent le crâne, les ganglions du système nerveux autonome, certaines glandes endocrines, entre autres.

Endoderme

Organes de branche

Chez la plupart des vertébrés, le canal d'alimentation est formé à partir d'un intestin primitif, où la région finale du tube s'ouvre vers l'extérieur et s'aligne avec l'ectoderme, tandis que le reste du tube s'aligne avec l'endoderme. De la région antérieure de l'intestin naissent les poumons, le foie et le pancréas.

Voies respiratoires

L'un des dérivés du tube digestif comprend le diverticule pharyngé, qui apparaît au début du développement embryonnaire de tous les vertébrés. Chez les poissons, les arcs branchiaux donnent naissance aux branchies et autres structures de soutien qui persistent chez les adultes et permettent l'extraction de l'oxygène des plans d'eau.

Dans l'évolution évolutive, lorsque les ancêtres des amphibiens commencent à développer une vie hors de l'eau, les branchies ne sont plus nécessaires ou utiles comme organes respiratoires de l'air et sont fonctionnellement remplacées par les poumons.

Alors pourquoi les embryons de vertébrés terrestres possèdent-ils des arcades branchiales? Bien qu'ils ne soient pas liés aux fonctions respiratoires des animaux, ils sont nécessaires à la génération d'autres structures, telles que la mâchoire, les structures de l'oreille interne, les amygdales, les glandes parathyroïdes et le thymus.

Mésoderme

Le mésoderme est la troisième couche germinale et la couche supplémentaire qui apparaît chez les animaux triploblastiques. Elle est liée à la formation du muscle squelettique et d'autres tissus musculaires, au système circulatoire et aux organes impliqués dans l'excrétion et la reproduction.

La plupart des structures musculaires sont dérivées du mésoderme. Cette couche germinale donne naissance à l'un des premiers organes fonctionnels de l'embryon: le cœur, qui commence à battre à un stade précoce de développement.

Par exemple, l'un des modèles les plus utilisés pour l'étude du développement embryonnaire est le poulet. Dans ce modèle expérimental, le cœur commence à battre le deuxième jour d'incubation - l'ensemble du processus prend trois semaines.

Le mésoderme contribue également au développement de la peau. On peut considérer l'épiderme comme une sorte de "chimère" développementale, puisque plus d'une couche germinale est impliquée dans sa formation. La couche externe provient de l'ectoderme et nous l'appelons l'épiderme, tandis que le derme est formé à partir du mésoderme.

Migration cellulaire au cours de l'organogenèse

Un phénomène important dans la biologie de l'organogenèse est la migration cellulaire que certaines cellules subissent pour atteindre leur destination finale. Autrement dit, les cellules proviennent d'un seul endroit de l'embryon et sont capables de se déplacer sur de longues distances.

Parmi les cellules capables de migrer, nous avons les cellules précurseurs du sang, les cellules du système lymphatique, les cellules pigmentaires et les gamètes. En fait, la plupart des cellules liées à l'origine osseuse du crâne migrent ventralement de la région dorsale de la tête.

Organogenèse chez les plantes

Comme chez les animaux, l'organogenèse chez les plantes consiste en le processus de formation des organes qui composent les plantes. Il existe une différence essentielle entre les deux lignées: alors que l'organogenèse chez les animaux se produit au stade embryonnaire et se termine à la naissance de l'individu, dans les plantes, l'organogenèse ne s'arrête que lorsque la plante meurt.

Les plantes montrent une croissance à tous les stades de leur vie, grâce à des régions situées dans des régions spécifiques de la plante appelées méristèmes. Ces zones de croissance continue produisent régulièrement des branches, des feuilles, des fleurs et d'autres structures latérales.

Rôle des phytohormones

En laboratoire, la formation d'une structure appelée cal a été réalisée. Elle est induite par l'application d'un cocktail de phytohormones (principalement auxines et cytokinines). Le cal est une structure non différenciée et totipotentielle, c'est-à-dire qu'il peut produire n'importe quel type d'organe, comme les cellules souches bien connues chez les animaux.

Bien que les hormones soient un élément clé, ce n'est pas la concentration totale de l'hormone qui dirige le processus d'organogenèse mais la relation entre les cytokinines et les auxines.

Références

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