Rozmnażanie płciowe: 3 etapy cyklu reprodukcji seksualnej

Wydarzenia te można podzielić na trzy etapy: wstępne nawożenie, nawożenie i zdarzenia po zapłodnieniu.

1. Wydarzenia poprzedzające zapłodnienie:

Te zdarzenia związane z rozmnażaniem płciowym są poprzedzone fuzją (zapłodnieniem) gamet męskich i żeńskich.

Zdjęcie dzięki uprzejmości: obgyn.med.umich.edu/sites/obgyn.med.umich.edu/files/pregnantbelly_crop-1024×787.jpg

Te zdarzenia to gametogeneza i transfer gamet.

(i) Gametogeneza (Gk. gametos = gameta, geneza = produkcja):

Proces formowania dwóch rodzajów gamet - męskiego i żeńskiego nazywany jest gametogenezą. Gamet to komórki haploidalne. W niektórych glonach dwie gamet mają tak podobny wygląd, że nazywane są homogametami (izogametry, ryc. 1.29), np. Cladophora, Ulothrix. Dlatego nie można ich rozróżnić na gamet męskie i żeńskie.

Jednak w większości organizmów rozmnażających się seksualnie gamety są dwóch typów morfologicznych, dlatego są znane jako heterogmety (anizogameny), np. Fucus (brązowy glon), ludzie. W tych organizmach męską gametę nazywa się przeciwnowotworową lub plemnikową, a kobieca gameta jest znana jako jaja lub jajeczko (ryc. 1.29 pne).

Podział komórki podczas formacji gamet:

Gamety są haploidalne niezależnie od tego, czy konstrukcje czy komórki je wytwarzające są haploidalne czy diploidalne. Struktura utworzona przez połączenie gamet jest zawsze diploidalna. Wynika to z mejozy, która pojawia się w życiu wszystkich organizmów rozmnażających się seksualnie. Komórki produkujące gametę, które przechodzą mejozę, nazywane są meiocytami (komórki macierzyste gamet). Te ostatnie są diploidalne. Na podstawie stadium, w którym następuje mejoza, mejoza ma trzy typy.

(a) Miozys Zygotyczny:

Mejoza występuje w organizmach haploidalnych wytwarzających zygotę. Tak więc zygota działa jak mejocyt. Przykłady: Chlamydomonas i Ulothrix.

(b) Sporyczna mejoza:

Mejoza pojawia się wewnątrz zarodni. Meiocyty występują wewnątrz zarodni wytwarzających haploidalne zarodniki. Po kiełkowaniu haploidalne zarodniki (mejospory) wytwarzają haploidalne ciała zwane gametofitami. Gamety są produkowane w gametofitach poprzez mitozę. Przykłady: większość roślin.

(c) Mejoza gameticzna:

Komórki germinalne są diploidalne i działają jak meiocyty, które ulegają mejozie w celu wytworzenia haploidalnych gamet. Przykłady: większość zwierząt. Zatem meiocyty mają diploidalną (2N) liczbę chromosomów i gamet, które zawierają haploidalną (N) liczbę chromosomów.

Numery chromosomów w meiocytach (diploidalne, 2N) i gamety (haploidalne, N) niektórych organizmów.

(ii) Przeniesienie z Gamet:

Po utworzeniu męskich i żeńskich gamet, muszą zostać zebrane razem w celu zapłodnienia. W większości organizmów, męska gameta jest ruchliwa, a kobieca gameta jest nieruchliwa. Istnieje jednak kilka grzybów i alg, w których oba typy gamet są ruchliwe (ryc. 1.30).

Potrzebne jest medium, przez które poruszają się męskie gamety. W algach, mszakach i pteriodofitach woda służy jako medium, przez które przepływa gamet. Ponieważ kilka gamet płci męskiej nie dociera do gamet płci żeńskiej, stąd męskie gamety są wytwarzane w dużej liczbie, tj. Kilka tysięcy razy więcej niż kobiece gamety.

W roślinach kwiatowych ziarna pyłku przenoszą męskie gamety, które są produkowane w dużej liczbie. Ziarna pyłku są przenoszone na stygmaty żeńskiego narządu (owocka) poprzez proces zapylania. Przenoszenie ziaren pyłku z pylnika na piętno nazywa się zapyleniem.

Zapylenie jest dwojakiego rodzaju: Samozapylenie i zapylenie krzyżowe. Samozapylenie to przeniesienie ziaren pyłku z pylnika kwiatu na stygmatyzację tego samego kwiatu lub piętno innego kwiatu tej samej rośliny lub rośliny podobnej genetycznie. Zapylenie krzyżowe to przeniesienie ziaren pyłku z pylnika jednego kwiatu na piętno genetycznie odmiennego kwiatu innej rośliny tego samego gatunku.

U zwierząt jednopłciowych gamet płci męskiej i kobiecej tworzą się u różnych osobników, dlatego organizm musi rozwinąć specjalny mechanizm przenoszenia gamet. Wiele zwierząt ma narządy kopulacyjne przenoszące męskie gamety. Przenoszenie gamet i łączenie gamet jest niezbędne do zapłodnienia w rozmnażaniu płciowym.

2. Nawożenie:

Zapłodnienie jest całkowitą i trwałą fuzją dwóch gamet pochodzących od różnych rodziców lub od tego samego rodzica, tworząc dipolową zygotę. Ten proces nazywa się również syngamy. Chociaż terminy syngamy i nawożenie są często używane zamiennie. Jeśli syngamy nie wystąpią, nie będzie zmian u potomstwa.

Gdzie zachodzi nawożenie?

Nawożenie zachodzi albo w ośrodku zewnętrznym (wodzie), albo w ciele organizmu. Istnieją dwa rodzaje fuzji gamet, mianowicie zapłodnienie zewnętrzne i wewnętrzne zapłodnienie.

(i) Zewnętrzna zapłodnienie:

Gdy zapłodnienie występuje poza ciałem organizmu, ten rodzaj fuzji gammatycznej nazywany jest nawożeniem zewnętrznym lub syngamycją zewnętrzną. Do tego rodzaju nawożenia wymagane jest zewnętrzne medium, takie jak woda. Tak więc w większości organizmów wodnych, takich jak większość glonów, ryb i płazów, występuje zewnętrzne zapłodnienie.

Organizmy wykazujące zewnętrzne nawożenie wytwarzają dużą liczbę gamet w wodzie w celu zwiększenia szans na zapłodnienie. Dzieje się tak w kościach i żabach, w których powstaje duża liczba potomstwa. Główną wadą tego rodzaju nawożenia jest to, że potomstwo nie jest chronione przed drapieżnikami, a ich przetrwanie jest zagrożone aż do dorosłości.

(ii) Nawożenie wewnętrzne:

Kiedy w kobiecym ciele powstaje jajo, w którym łączy się ono z męską gametą, proces ten nazywa się wewnętrznym zapłodnieniem lub wewnętrznym syngamem. Wiele organizmów lądowych należących do grzybów, wyższych zwierząt, takich jak gady, ptaki i ssaki oraz większość mszaków, pteridytów, nagonasienników i okrytozalążkowych, to przykłady nawożenia wewnętrznego.

Tutaj męska gameta jest mobilna i musi dotrzeć do jaja, aby się z nią połączyć. Liczba wyprodukowanych plemników jest bardzo duża, ale zmniejsza się liczba produkowanych jaj. Jednakże w roślinach nasiennych nieruchliwe gamet męskie są przenoszone do żeńskiej gamet przez probówki pyłkowe.

3. Wydarzenia po nawożeniu:

Zdarzenia w rozmnażaniu płciowym po zapłodnieniu (powstawanie zygoty) nazywane są wydarzeniami po-zapłodnienia. Zdarzenia te można opisać w dwóch pozycjach: zygoty i embriogeneza.

(i) Zygota:

Po zapłodnieniu u wszystkich organizmów rozmnażających się płciowo powstaje diploidalna zygota. W przypadku zapłodnienia zewnętrznego zygotę tworzy się w ośrodku zewnętrznym (zwykle w wodzie), natomiast w zapłodnieniu wewnętrznym w ciele organizmu powstaje zygota. Dalszy rozwój zygoty zależy od rodzaju cyklu życiowego organizmu i warunków środowiskowych.

(a) W wielu grzybach i algach zygota tworzy grubą ścianę i tworzy zarodnik zwany zygosporem. Zygospore przechodzi okres odpoczynku. Kiełkuje w następnym sezonie wegetacyjnym. Zygospor ulega mejozie w celu wytworzenia haploidalnych osobników. Prowadzi haploidalny cykl życia.

(b) u większości zwierząt zygota nie odpoczywa. Dzieli się przez mitozę najpierw tworząc diploidalny zarodek, a następnie osobnik, który jest również diploidalny. Prowadzi cykl życia dyplomatów.

(c) W większości roślin zygota najpierw tworzy zarodek, a następnie diploidalny sporofit. Sporofit ma sporangi, w których mejoza ma miejsce, tworząc haploidalne zarodniki. Te ostatnie wytwarzają haploidalne gametofity. Gamety są produkowane w gametofitach. Prowadzi diplohaplontyczny cykl życia.

(ii) Embriogeneza:

Proces rozwoju zarodka z zygoty nazywany jest embriogenezą. Podczas embriogenezy zygota ulega podziałowi mitotycznemu i różnicowaniu komórek. Podział komórek zwiększa liczbę komórek w rozwijającym się zarodku, podczas gdy różnicowanie komórek pomaga w tworzeniu wyspecjalizowanych tkanek i narządów w celu utworzenia organizmu.

(i) Na podstawie rozwoju zygoty zwierzęta są pogrupowane w jajowate, żyworodne i jajowate. Jajowate zwierzęta, takie jak gady i ptaki składają jaja. Ich zapłodnione jaja są pokryte twardą skorupą wapienną i układane są w bezpiecznym miejscu w środowisku. Po okresie inkubacji wylęgają się młode. U żyworodnych zwierząt, takich jak większość ssaków, w tym ludzi, zygota rozwija się w młodego człowieka wewnątrz ciała osobnika płci żeńskiej.

Po pewnym wzroście młode są dostarczane przez kobietę. Ze względu na właściwą opiekę i ochronę, szanse na przeżycie młodych są bardziej żywiołowe. U zwierząt jajorodnych samica zatrzymuje jaja w swoim ciele po zapłodnieniu i umożliwia rozwój zarodka w ciele bez dostarczania dodatkowego pożywienia rozwijającemu się zarodkowi, gdy łożysko jest nieobecne. Jednak samice rodzą młode. Przykładami zwierząt jastrzębiowatych są rekiny i węże grzechotkowe.

(ii) W roślinach kwitnących, zygota tworzy się wewnątrz owule narządów płciowych żeńskich. Po zapłodnieniu płatki, płatki i pręciki kwiatu stają się wyblakłe i odpadną. Dzwony pozostają przywiązane w Hibiskusie. Jednak pistal pozostaje podłączony do zakładu.

Formacja nasion i owoców:

W okrytozalążkowych podwójnych zapłodnienia powstają dwie struktury - diploidalna zygota (= oospore) i triploidalna pierwotna endosperma. Zygota tworzy zarodek. Potrójna komórka pierwotnego endospermu wytwarza tkankę odżywczą o nazwie endosperma. Endosperm dostarcza pożywienia rosnącemu zarodkowi. Zapłodnione zalążki dojrzewają i przekształcają się w nasiona. Ściana jajnika tworzy owocnię (owocową ścianę). Dojrzały jajnik z owocem i owocem nazywa się owocem. Owocni chronią młode nasiona. Po rozproszeniu nasiona kiełkują, tworząc nowe rośliny.

Utrzymanie numeru chromosomu:

Jednostki reprodukcyjne w rozmnażaniu płciowym to gamet męskie i żeńskie, które są produkowane odpowiednio przez jądra i jajniki. Gamety są haploidalne tylko z chromosomami N. W konsekwencji zygota powstająca w wyniku połączenia dwóch takich haploidalnych gamet staje się diploidalna z chromosomami 2N. Potomstwo, które rozwija się z zygoty, jest również diploidalne.