FazăEu I - o reacție acrosomală apare în ea. Membrana exterioară a spermei se rupe, enzimele proteolitice sunt eliberate și dizolvă membrana ovulului. Membranele plasmatice se îmbină, citoplasmele se îmbină. Nucleul și centriolul spermei trec în citoplasma ovulului. Partea cozii este absorbită. Apoi, celula ovulă este activată, potențialul său se schimbă și membrana sa vitelină se exfoliază și se formează membrana de fertilizare (reacție corticală). Activarea se încheie cu debutul sintezei proteinelor.
FazăIII- syngamia... Se distinge:
Etapa 2 NS pronucleii - nucleul masculin se umflă, ia forma profazei, în acest timp ADN-ul se dublează, iar pronucleul masculin primește un set haploid de cromozomi reduplicați (n2c). Celula ovulă în momentul întâlnirii cu sperma se află în stadiul de meioză, blocată de un factor special. După întâlnirea cu sperma, ovulul este activat și blocul este îndepărtat. Nucleul ovulului, care a finalizat meioza, se transformă într-un pronucleu feminin, dobândind, de asemenea, un set de cromozomi n2c.
Etapa sincarionică este fuziunea materialului nuclear și formarea unui zigot.
Prima diviziune mitotică a zigotului duce la formarea a două celule embrionare (blastomere) cu un set de cromozomi 2n2c în fiecare.
Partenogeneză
organismul fiică se dezvoltă uneori dintr-un ou nefertilizat. Acest fenomen se numește dezvoltare virgină sau partenogeneză... În acest caz, sursa materialului ereditar pentru dezvoltarea descendenților este de obicei ADN-ul oului - ginogeneza... Mai puțin frecvent observate androgeneză- dezvoltarea unui descendent dintr-o celulă cu citoplasmă de ovocite și nucleu de spermă. Nucleul gametului feminin moare în cazul androgenezei.
Fertilizarea este procesul de fuziune a două celule, rezultând în formarea unei noi celule, dând naștere unui alt organism din același gen sau specie. Ce este plantele cu flori și cum se întâmplă, citiți acest articol.
Esența fertilizării
Apare ca urmare a fuziunii a două celule, femela și mascul, și apariția unui zigot diploid. Fiecare pereche de cromozomi conține o celulă paternă și una celulară maternă. Esența procesului de fertilizare este restaurarea și combinarea materialului ereditar al părinților. Descendenții lor vor fi mai viabili, deoarece vor combina cel mai mult calități utile de la tată și mamă.
Fertilizarea - ce este?
Acesta este procesul de încurajare a dezvoltării oului ca urmare a unirii nucleelor. Fertilizarea - ce este? Acesta este un proces ireversibil care apare ca urmare a fuziunii gametilor heterosexuali și a unirii nucleilor lor. nu se supune acestei proceduri a doua oară.
Există însă plante care reproduc o nouă generație numai cu ajutorul gametului feminin fără fertilizare. O astfel de reproducere se numește virgină. Este de remarcat faptul că aceste două metode de reproducere în aceeași specie de plante se pot alterna.
Fecundarea dublă a plantelor cu flori
Ambele începuturi se numesc gameti. Mai mult, celulele feminine sunt ovocitele, iar celulele masculine sunt celulele spermatozoizilor, care sunt nemișcate în plantele de semințe și mobile în plantele de spori. Fertilizarea - ce este? Aceasta este apariția unei celule speciale - un zigot care conține trăsături ereditare de spermă și ovul.
Au o fertilizare complexă, care se numește dublă, deoarece, pe lângă ou, se fertilizează și o altă celulă specială. Formarea spermei are loc în particulele de praf de polen, iar maturizarea lor se efectuează în stamine, mai precis în anterele lor. Locul de formare a ovocitelor sunt ovulele situate în ovarul pistilului. Când ovulul este fertilizat cu spermă, semințele încep să se dezvolte din ovul.
Pentru ca fertilizarea plantelor cu flori să aibă loc, trebuie mai întâi să polenizezi planta, adică boabele de praf de polen trebuie să ajungă pe stigmatul pistilului. Odată ajuns pe stigmat, acestea încep să crească în interiorul ovarului, rezultând formarea unui tub de polen. În același timp, se formează doi spermatozoizi în firul de praf. Nu stau nemișcați, dar încep să se deplaseze spre tubul polenic, care pătrunde în ovul. Aici, ca rezultat al diviziunii și alungirii unei celule, se formează un sac embrionar.
Este necesar pentru localizarea unui ou și a altei celule în care este concentrat un set dublu de informații ereditare. După aceasta, tubul polenic germinează în sacul embrionar și un spermă fuzionează cu celula ovulă, în urma căreia se formează un zigot, iar celălalt cu o celulă specială. Dezvoltarea embrionului are loc de la zigot. A doua fuziune formează țesutul nutritiv, sau endosperm, necesar hrănirii embrionului în perioada de creștere.
De ce este nevoie pentru existența fiecărei specii de plante?
- În primul rând, este necesar să se restabilească setul diploid de cromozomi și, în cadrul acestuia, asocierea lor.
- Asigurați continuitatea materială între generații în urma unei succesiuni.
- Combinați proprietățile ereditare ale a doi părinți dintr-o specie sau gen.
Toate acestea se fac la nivel genetic. Pentru ca fertilizarea să aibă loc, maturizarea gametilor materni și paterni trebuie să aibă loc simultan.
Fertilizarea în angiosperme
Acest proces a fost caracterizat pentru prima dată de omul de știință german Strasburger din a doua jumătate a secolului al XIX-lea. Fertilizarea angiospermelor are loc ca urmare a fuziunii a doi nuclei de gameți diferiți: cu un principiu masculin și feminin. Citoplasma lor nu este implicată în fertilizare. Fertilizarea în sine are loc atunci când sperma este fuzionată cu nucleul ovulului.
Locul de origine al spermei este un bob de polen sau un tub de polen. Boabele încep să germineze după ce lovește stigmatul. Timpul de început al acestui proces este diferit pentru fiecare plantă, precum și momentul fertilizării. De exemplu, polenul sfeclei germinează în două ore, iar porumbul - instantaneu. Primul semn al germinării cerealelor este creșterea volumului. De obicei, un bob de polen formează un tub. Dar unele plante nu respectă această regulă și formează mai multe tuburi, dintre care doar unul ajunge la dezvoltarea sa.
Tubul polenic, cu sperma care se deplasează de-a lungul acestuia, crește și, în cele din urmă, se rupe. Tot conținutul său se află în sacul embrionar. Unul dintre spermatozoizii care au pătruns aici este introdus în ovul și fuzionează cu nucleul său haploid. Fertilizarea - ce este? Este fuziunea a doi nuclei: sperma și ovulul. Oul fertilizat începe să se împartă și se produc două celule noi. Sunt divizibile cu patru și așa mai departe. Astfel, are loc o diviziune multiplă, în urma căreia se dezvoltă embrionul plantei.
Angiospermele, după procesul de fertilizare, au capacitatea de a dezvolta un organ suplimentar numit endosperm. Acesta nu este altceva decât un teren de reproducere pentru embrion. Odată cu fuziunea celui de-al doilea spermă și nucleul diploid, se formează un anumit set de cromozomi, dintre care doi sunt de origine maternă, iar unul este de origine paternă. Astfel, fertilizarea dublă a organismelor de origine vegetală are loc atunci când un spermă este fuzionat cu ovulul, iar celălalt cu nucleul celulei situat în centru.
Trăsături distinctive ale angiospermelor
- Adaptabilitate mare la creștere în diferite condiții.
- Fertilizare dublă, care vă permite să aveți un aport de substanțe necesare germinării normale a semințelor.
- Prezența endospermului triploid.
- Formarea ovulelor în ovar, în care pereții pistilului îi protejează de daune.
- Dezvoltarea fătului angiospermelor din ovar.
- Găsirea sămânței în interiorul fructului, ale cărei pereți sunt protecția sa.
- Prezența unei flori permite insectelor.
Datorită caracteristicilor enumerate, acestea ocupă o poziție dominantă în lume.
Caracteristica fertilizării angiospermelor
Rezultă din faptul că aceste plante au dublă fertilizare. O caracteristică unică este reprezentată de un fenomen numit xenias. Înțelesul său constă în faptul că polenul afectează direct proprietățile și caracteristicile endospermului. Să luăm porumbul ca exemplu.
Vine cu semințe galbene și albe. Culoarea lor depinde de nuanța endospermului. Când florile femele de porumb cu boabe albe sunt polenizate cu polen dintr-o varietate cu boabe galbene, culoarea acestuia va fi în continuare galbenă, deși dezvoltarea endospermului are loc pe o plantă cu boabe albe.
Ce rol joacă plantele cu flori?
Aceste plante au 13.000 de genuri și 250.000 de specii. Sunt utilizate pe scară largă în întreaga lume. Plantele cu flori sunt componente cheie ale biosferei, produc materie organică, leagă dioxidul de carbon și eliberează oxigen. Cu ei începe lanțurile alimentare de pășuni. Multe varietăți de plante cu flori sunt folosite de oameni pentru hrană. Acestea sunt folosite pentru a construi locuințe și a confecționa diverse materiale de uz casnic.
Medicina nu se poate lipsi de ele. Anumite specii de angiosperme sunt dominante pe planetă; joacă un rol decisiv în formarea învelișului vegetal și crearea grosului fitomasei terestre. În cele din urmă, aceste plante determină posibilitatea existenței însăși a omului pe pământ ca specie biologică.
În procesul evoluției floră plantele cu flori (și numai ele) au un astfel de fenomen ca fertilizarea dublă, în urma căreia se formează o sămânță. Gimnospermele produc, de asemenea, semințe, dar nu există o fertilizare dublă. Fertilizarea este precedată de polenizare, adică de transferul polenului de la staminele unei flori la pistil, cel mai adesea ale unei alte flori. Cu fertilizare dublă, doi spermatozoizi pătrund în ovul, dintre care unul se fuzionează cu ovulul, iar al doilea cu o celulă centrală mare.
Granule de polen diferite plante cu flori au forme diferite. Mai mult decât atât, cel mai adesea suprafața boabelor de polen este aspră, ceea ce le permite să rămână pe corpul insectelor polenizatoare și apoi pe stigmatul pistilului. În plus, stigmatul secretă un lichid lipicios care reține polenul. Pe stigmatul pistilului se formează un bob de polen tub de polen, care crește între celulele stigmatului și coloana pistilului, după care crește în cavitatea ovarului pistilului.
În cavitatea ovarului poate exista un ovul, mai multe sau multe. Numărul lor depinde de tipul de plantă. Ovule sunt numite diferit ovule... Dacă există mai multe ovule în ovar, atunci fiecare dintre ele este polenizat cu propriul său bob de polen (spermă conținută în el), adică, în acest caz, mai multe tuburi de polen vor germina prin pistil.
Ovulele cresc de la suprafața interioară a pereților ovarului în cavitatea ovarului. Ovulul este format din învelișul și țesutul părții centrale, unde se formează opt celule haploide (având un singur set de cromozomi). Două dintre aceste celule se îmbină, rezultând o mare celula centrală, în care se restabilește un set dublu de cromozomi.
Ovulul de pe partea opusă locului de atașare la ovar este intrarea polenului, care este o gaură mică care duce la partea centrală a ovulului.
La vârful tubului de polen în creștere se află doi spermatozoizi... Sperma, spre deosebire de spermă, nu are coadă și, prin urmare, sperma este imobilă. Când tubul crește în ovul prin conducta de polen, atunci un spermă este fuzionat cu una dintre celulele haploide, care joacă un rol ovocite... Ca urmare a acestei fertilizări, zigot cu un set dublu de cromozomi. Ulterior, se dezvoltă germeni de semințe.
Al doilea spermă este fuzionat cu celula centrală. Ca urmare a acestei fertilizări, așa-numitul endosperm... Se caracterizează printr-un set triplu de cromozomi, care este unic, deoarece celulele corpului angiospermelor și multe alte organisme au un set dublu de cromozomi.
Endospermul este un țesut care conține o cantitate de nutrienți. Embrionul folosește aceste substanțe în timpul dezvoltării semințelor sau în timpul germinării semințelor. În primul caz, în locul endospermului din sămânța matură, volumul este ocupat de organele embrionului (cel mai adesea cotiledoane mari), în al doilea caz, endospermul rămâne.
Când sămânța se coace, tegumentul ovulului se transformă în piele de semințe.
Esența procesului de fertilizare
Definiția 1
Fertilizare - Acesta este procesul de fuziune a celulei reproductive masculine (spermatozoizi) cu celula reproductivă feminină (ovul), ducând la formarea unui zigot.
Esența și semnificația acestui fenomen este unificarea informației ereditare a două celule (două organisme) într-o singură celulă.
Gametii au un set haploid de cromozomi. Și ca urmare a fuziunii lor, se formează un zigot diploid, care transportă jumătate din informații de la un părinte, iar cealaltă jumătate de la celălalt părinte. Acest lucru crește gradul de diversitate în setul de gene din genotip și duce la o variabilitate crescută.
Fertilizarea la animale
La animale, fertilizarea poate fi atât externă, cât și internă. Fertilizarea externă este inerentă speciilor care locuiesc de obicei în corpurile de apă. Apare în afara sistemului reproductiv al femelei. Fertilizarea externă are viermi polichetici, moluște bivalve, raci, echinodermi, pești osoși, amfibieni și chiar unele animale terestre - viermi, niște arahnide.
Procesul de fertilizare extern este destul de simplu. În primul rând, femela depune ouă. Masculul eliberează apoi material seminal. Spermatozoizii înconjoară ouăle și le pătrund. Se produce fertilizarea. Dezavantajele acestei metode sunt că o parte semnificativă a gametilor (atât ovule cât și spermatozoizi) moare în mediu, moare și majoritatea ouă fertilizate (zigote). De aceea, speciile care au fertilizare externă formează un număr atât de mare de ouă (ouă). Aceasta compensează pierderea.
Fecundarea internă are loc în tractul genital al femelei. În timpul acestui proces, ovulul este activat în corpul femelei, pătrunderea spermatozoizilor în tractul genital al femelei, fuziunea spermei și ovulului. După fuziunea gametilor, membranele oului devin impermeabile față de alți spermatozoizi. La unele specii de animale, mai multe celule de spermă pot pătrunde în ou. Dar doar una dintre ele se îmbină cu nucleul său. Restul celulelor spermatozoice degenerează.
Fertilizarea în plante
Pentru fertilizarea în alge și plante cu spori superiori, umiditatea este o condiție prealabilă. Mediul acvatic oferă abilitatea de a muta spermatozoizii mobili.
Dar plantele de sămânță nu depind de prezența umidității. Transferul spermatozoizilor la locul fertilizării la plantele de sămânță se numește polenizare. În procesul de polenizare, boabele de polen sunt transferate de la antera stamei la locul fertilizării (pe mugurul semințelor în gimnosperme sau pe stigmatul pistilului în plantele cu flori).
Observație 1
Polenul poate fi transportat de vânt sau de animale.
Fecundarea dublă în angiosperme
Procesul de fertilizare în angiosperme este foarte complex și a fost descris pentru prima dată de profesorul S. G. Navashin. Polenul ajunge pe stigmatul pistilului. Apoi, tubul de polen începe să se dezvolte. Crește până la ovarul pistilului și ajunge în sacul embrionar. Doi spermatozoizi intră în sacul embrionar prin tubul polenic. Una dintre ele se fuzionează cu oul, iar a doua cu celula centrală a sacului embrionar. Acest fenomen se numește fertilizare dublă.
Dar fertilizarea dublă este de fapt două procese complet diferite. Ca urmare a fertilizării oului, se formează un embrion. Și ca urmare a fuziunii spermei haploide cu celula centrală diploidă, se formează o celulă triploidă. Nu este un organism care se formează din acesta, ci un țesut special (endosperm), care va furniza embrionului nutrienți. Datorită fertilizării duble, plantele cu flori, în comparație cu gimnospermele, pot acumula nutrienți în semințe mai repede. Acest lucru accelerează maturarea după fertilizare, contribuie la supraviețuirea angiospermelor în condiții moderne.
Plantele cu flori (angiosperme) aparțin plantelor semințe (împreună cu gimnospermele) și, prin urmare, reproducere sexuală se efectuează cu ajutorul semințelor. Mai mult, numai la plantele cu flori în timpul reproducerii sexuale se observă un astfel de fenomen ca dubla fertilizare... A fost descoperit în 1898 de către omul de știință S. Navashin.
Esența fertilizării duble este că la plantele cu flori doi spermatozoizi sunt implicați în fertilizare. Una dintre ele fertilizează oul, rezultând formarea unui zigot. Al doilea spermă fertilizează așa-numita celulă centrală, din care se dezvoltă țesutul de stocare (endosperm). În același timp, un set dublu de cromozomi este restabilit în zigot, iar în viitorul endosperm - un set triplu (care este unic). Mai jos, procesul de fertilizare dublă la plantele cu flori este descris mai detaliat.
În stamine, în sacii lor de polen, se coc granule de polen... Fiecare bob de polen conține două celule: vegetativ și generativ.
În ovarul pistilului se dezvoltă ovul(una, mai multe sau multe, în funcție de tipul plantei). În interiorul ovulului, ca rezultat al diviziunii, se formează opt celule care conțin un singur set de cromozomi (gametofit). Două dintre aceste celule se fuzionează și se formează celula centrală... O altă dintre aceste celule devine ovul.
Când un bob de polen lovește stigmatul pistilului, celula vegetativă a bobului începe să se divizeze și se formează tub de polen, care crește prin țesutul pistilului și pătrunde în ovul. Pentru aceasta, există o gaură specială în ovul - intrarea polenului.
Celula generativă a bobului de polen se împarte și formează două spermă... Prin tubul de polen, pătrund în ovul. Unii spermatozoizi fertilizează ovulul, se formează zigot care conține un set dublu de cromozomi. Al doilea spermă este fuzionat cu celula centrală, rezultând celula triplă cromozomială.
Ca urmare a numeroaselor diviziuni, zigotul se dezvoltă în embrion o nouă plantă. Ca rezultat al diviziunii celulei centrale, endosperm(țesut nutritiv pentru embrion). Pereții ovulului devin piele de semințe... Astfel, ovulul devine sămânță.
Ovarul pistilului este transformat în făt... Uneori, nu numai ovarul, ci și alte părți ale florii sunt implicate în formarea fătului. Fructul este un fel de adaptare a plantelor cu flori la răspândirea semințelor. Varietatea metodelor de distribuție posibile (folosind animale, vânt, apă, auto-răspândire) a dat naștere la o mare varietate de fructe angiosperme.
