Istota procesu podwójnego nawożenia u roślin kwitnących. Podwójne nawożenie roślin kwitnących

Babajewa Ksenia

PODWÓJNE NAWOŻENIE ROŚLIN KWIATUJĄCYCH

Pobierać:

Zapowiedź:

PODWÓJNE NAWOŻENIE ROŚLIN KWIATUJĄCYCH

(1 slajd) Proces ten jest charakterystyczny dla wszystkich roślin okrytozalążkowych. Znaczenie podwójnego nawożenia polega na tym, że zapewnia aktywny rozwój tkanki odżywczej po zapłodnieniu. Dlatego zalążek u okrytozalążkowych nie przechowuje składników odżywczych do przyszłego wykorzystania i dlatego rozwija się znacznie szybciej niż u wielu innych roślin, na przykład nagonasiennych.

Zjawisko to odkrył rosyjski naukowiec S. G. Navashin w 1898 roku na 2 gatunkach roślin - lilii (Lilium martagon) i cietrzewiu (Fritillaria orientalis).

(2 slajdy) Gamety roślin kwiatowych powstają w głównych częściach kwiatu - pręcikach i słupkach.

Podpisy slajdów:

Podwójne nawożenie - charakterystyczne dla wszystkich okrytonasiennych Polega na tym, że po zapłodnieniu zapewniony jest aktywny rozwój tkanki odżywczej.Odkryte przez rosyjskiego naukowca S. G. Navashina w 1898 r. na 2 rodzajach roślin - lilii (Lilium martagon) i cietrzewiu (Fritillaria orientalis) )

Główne części kwiatu:

W pylnikach powstaje pyłek, w pyłku powstają męskie komórki rozrodcze.

Żeńskie komórki rozrodcze (komórki jajowe) powstają w zalążkach jajnika słupka

Biologiczne znaczenie podwójnego zapłodnienia jest bardzo duże: W przeciwieństwie do nagonasiennych bielmo triploidalne powstaje dopiero w przypadku zapłodnienia. Biorąc pod uwagę gigantyczną liczbę pokoleń, pozwala to na znaczne oszczędności w zasobach energetycznych. Zwiększenie poziomu ploidii bielma do 3n sprzyja szybszej tkance wzrostu w porównaniu do diploidalnych tkanek sporofitów

Podwójne nawożenie u roślin ma duży wpływ znaczenie biologiczne. Został odkryty przez Navashina w 1898 roku. Następnie rozważymy bardziej szczegółowo, jak zachodzi podwójne nawożenie u roślin.

Znaczenie biologiczne

Proces podwójnego zapłodnienia sprzyja aktywnemu rozwojowi tkanki odżywczej. Pod tym względem zalążek nie przechowuje substancji do przyszłego wykorzystania. To z kolei tłumaczy jego szybki rozwój.

Schemat podwójnego nawożenia

W skrócie zjawisko to można opisać następująco. Podwójne zapłodnienie u okrytozalążkowych polega na przedostaniu się dwóch plemników do jajnika. Jeden łączy się z jajkiem. Przyczynia się to do rozpoczęcia rozwoju diploidalnego zarodka. Drugi plemnik łączy się z komórką centralną. W rezultacie powstaje element triploidalny. Z tej komórki wyłania się bielmo. Dostarcza materiału odżywczego rozwijającemu się zarodkowi.

Rozwój łagiewki pyłkowej

Podwójne zapłodnienie u okrytozalążkowych rozpoczyna się po utworzeniu wysoce zredukowanego pokolenia haploidalnego. Jest reprezentowany przez gametofity. Podwójne nawożenie roślin kwitnących sprzyja kiełkowaniu pyłku. Rozpoczyna się pęcznieniem ziarna i późniejszym utworzeniem łagiewki pyłkowej. Przebija sporodermę w jej najcieńszym miejscu. Nazywa się to aperturą. Z końcówki łagiewki pyłkowej wydzielają się określone substancje. Zmiękczają tkanki stylu i piętna. Z tego powodu wchodzi do nich łagiewka pyłkowa. W miarę rozwoju i wzrostu przedostają się do niego zarówno plemniki, jak i jądro komórki wegetatywnej. W zdecydowanej większości przypadków przenikanie łagiewki pyłkowej do jądra (megasporangium) następuje poprzez mikropyl zalążka. Niezwykle rzadko zdarza się, aby odbywało się to w jakikolwiek inny sposób. Po wniknięciu do worka zarodkowego następuje pęknięcie łagiewki pyłkowej. W rezultacie cała jego zawartość wlewa się do środka. Podwójne nawożenie roślin kwitnących trwa dalej wraz z utworzeniem diploidalnej zygoty. Ułatwia to pierwszy plemnik. Drugi element łączy się z jądrem wtórnym, które znajduje się w środkowej części worka zarodkowego. Powstałe jądro triploidalne jest następnie przekształcane w bielmo.

Tworzenie komórek: Informacje ogólne

Proces podwójnego zapłodnienia roślin kwitnących przeprowadzają specjalne komórki płciowe. Ich powstawanie przebiega w dwóch etapach. Pierwszy etap nazywa się sporogenezą, drugi to hematogenezą. W przypadku powstawania komórek męskich etapy te nazywane są mikrosporogenezą i mikrohematogenezą. Kiedy tworzą się elementy żeńskich narządów płciowych, przedrostek zmienia się na „mega” (lub „makro”). Sporogeneza opiera się na mejozie. Jest to proces powstawania elementów haploidalnych. Mejoza, podobnie jak u przedstawicieli fauny, poprzedzona jest rozmnażaniem komórek poprzez podziały mitotyczne.

Tworzenie się plemników

Pierwotne tworzenie męskich elementów rozrodczych zachodzi w specjalnej tkance pylnika. Nazywa się to archesporium. W nim w wyniku mitoz dochodzi do powstawania licznych pierwiastków – komórek macierzystych pyłku. Następnie wchodzą w mejozę. W wyniku dwóch podziałów mejotycznych powstają 4 haploidalne mikrospory. Przez jakiś czas leżą obok siebie, tworząc tetrady. Następnie rozpadają się na ziarna pyłku - pojedyncze mikrospory. Każdy z uformowanych elementów zaczyna być pokryty dwiema skorupami: zewnętrzną (exine) i wewnętrzną (intina). Następnie rozpoczyna się kolejny etap – mikrogametogeneza. Ten z kolei składa się z dwóch kolejnych podziałów mitotycznych. Po pierwszej powstają dwie komórki: generatywna i wegetatywna. Następnie ten pierwszy przechodzi przez kolejny podział. W rezultacie powstają dwie komórki męskie - plemniki.

Makrosporogeneza i megasporogeneza

W tkankach zalążka jeden lub więcej elementów archesporalnych zaczyna się oddzielać. Zaczynają szybko rosnąć. W wyniku tej aktywności stają się znacznie większe niż inne komórki otaczające je w zalążku. Każdy element archesporalny ulega podziałowi przez mitozę jeden, dwa lub więcej razy. W niektórych przypadkach komórka może natychmiast przekształcić się w komórkę macierzystą. W jego wnętrzu zachodzi mejoza. W rezultacie powstają 4 komórki haploidalne. Z reguły największy z nich zaczyna się rozwijać, zamieniając się w woreczek zarodkowy. Pozostałe trzy ulegają stopniowej degeneracji. Na tym etapie kończy się makrosporogeneza i zaczyna makrohematogeneza. W jego trakcie zachodzą podziały mitotyczne (większość okrytozalążkowych ma ich trzy). Cytokineza nie towarzyszy mitozie. W wyniku trzech podziałów powstaje woreczek zarodkowy z ośmioma jądrami. Następnie rozdzielają się na niezależne komórki. Elementy te są rozmieszczone w określony sposób w całym worku zarodkowym. Jedna z izolowanych komórek, jaką w rzeczywistości jest komórka jajowa, wraz z dwoma innymi - synergidami, zajmuje miejsce na mikropylu, do którego wnika plemnik. W procesie tym bardzo istotną rolę odgrywają synergidy. Zawierają enzymy, które pomagają rozpuścić błony łagiewek pyłkowych. W Przeciwna strona Pozostałe trzy komórki znajdują się w worku zarodkowym. Nazywa się je antypodami. Za pomocą tych pierwiastków składniki odżywcze są przenoszone z jaja do worka zarodkowego. Pozostałe dwie komórki znajdują się w części środkowej. Często się łączą. W wyniku ich połączenia powstaje diploidalna komórka centralna. Po podwójnym zapłodnieniu i przedostaniu się plemników do jajnika, jeden z nich, jak wspomniano powyżej, połączy się z komórką jajową.

Cechy łagiewki pyłkowej

Podwójnemu zapłodnieniu towarzyszy jego oddziaływanie z tkankami sporofitów. To dość specyficzne. Proces ten regulowany jest działaniem związków chemicznych. Stwierdzono, że pyłek umyty w wodzie destylowanej traci zdolność kiełkowania. Jeśli powstały roztwór zostanie zagęszczony, a następnie przetworzony, ponownie stanie się kompletny. Rozwój łagiewki pyłkowej po wykiełkowaniu jest kontrolowany przez tkanki słupka. Na przykład w przypadku bawełny jej wzrost do jaja zajmuje około 12-18 godzin. Jednak po 6 godzinach całkiem możliwe jest określenie, do którego zalążka zostanie skierowana łagiewka pyłkowa. Jest to zrozumiałe, ponieważ w nim zaczyna się niszczenie synergii. Obecnie nie jest ustalone, w jaki sposób roślina może skierować rozwój rurki w pożądanym kierunku i w jaki sposób synergida uczy się swojego podejścia.

„Zakaz” samozapylenia

Dość często obserwuje się to u roślin kwitnących. Zjawisko to ma swoją własną charakterystykę. „Zakaz” samozapylenia objawia się tym, że sporofit „identyfikuje” własnego męskiego hematofita i nie pozwala mu uczestniczyć w zapłodnieniu. Jednocześnie w niektórych przypadkach kiełkowanie własnego pyłku nie następuje na znamieniu słupka. Jednakże z reguły wzrost rurki rozpoczyna się, ale później zatrzymuje. W rezultacie pyłek nie dociera do jaja i w rezultacie nie dochodzi do podwójnego zapłodnienia. Zjawisko to zauważył także Darwin. W ten sposób odkrył w wiesiołku kwiaty dwóch form. Niektóre z nich były długie i miały krótkie pręciki. Inne są krótkie-kolumnowe. Włókna pręcików w nich były długie. Rośliny krótkokolumnowe mają duży pyłek (dwa razy więcej niż inne). Jednocześnie komórki w brodawkach piętna są małe. Cechy te są kontrolowane przez grupę ściśle ze sobą powiązanych genów.

Receptory

Podwójne nawożenie jest skuteczne, gdy pyłek przenosi się z jednej formy do drugiej. Za rozpoznawanie własnych elementów odpowiedzialne są specjalne cząsteczki receptorowe. Są to złożone związki węglowodanów i białek. Ustalono, że formy dzikiej kapusty, które nie wytwarzają tych cząsteczek receptorowych w tkankach znamion, są zdolne do samozapylenia. Rośliny normalne charakteryzują się pojawieniem się związków węglowodanowo-białkowych na dzień przed otwarciem kwiatu. Jeśli otworzysz pączek i potraktujesz go własnym pyłkiem na dwa dni przed otwarciem, nastąpi podwójne zapłodnienie. Jeśli zrobi się to dzień przed otwarciem, to go tam nie będzie.

Allele

Warto zauważyć, że w wielu przypadkach „samozgodność” pyłku roślinnego jest ustalana przez szereg wielu elementów jednego genu. Zjawisko to jest podobne do niezgodności przy przeszczepianiu tkanek u zwierząt. Takie allele są oznaczone literą S. Liczba tych pierwiastków w populacji może sięgać dziesiątek, a nawet setek. Na przykład, jeśli genotyp rośliny produkującej jaja to s1s2, a genotyp rośliny produkującej pyłek to s2s3, podczas zapylenia krzyżowego kiełkowanie zostanie odnotowane tylko w 50% cząstek pyłu. Będą to te, które niosą allel s3. Jeśli jest kilkadziesiąt elementów, to większość pyłek będzie kiełkował normalnie w wyniku zapylenia krzyżowego, podczas gdy samozapylenie jest całkowicie uniemożliwione.

Wreszcie

W przeciwieństwie do nagonasiennych, które charakteryzują się rozwojem dość silnego haploidalnego bielma niezależnie od zapłodnienia, u okrytozalążkowych tkanka powstaje tylko w tym jednym przypadku. Biorąc pod uwagę ogromną liczbę pokoleń, osiąga się w ten sposób znaczne oszczędności energii. Wzrost stopnia ploidii bielma najwyraźniej przyczynia się do szybszego wzrostu tkanki w porównaniu z diploidalnymi warstwami sporofitu.

Praca domowa na temat „Kwiat”

Słupek kwiatu rozwija się w jajniku zalążki (może być ich kilka lub tylko jeden). Dojrzała komórka jajowa składa się z jąderko (megasporangium) , w którym rozwija się żeński gametofit - ośmiordzeniowy woreczek zarodkowy . Zalążek jest przyczepiony do ściany jajnika łodyga nasienna. Część jajnika słupka, w której znajduje się komórka jajowa, nazywa się łożysko. Zewnętrzna strona zalążka jest pokryta dwoma powłoka (osłona) , nie łącząc się ze sobą na obszarze przejście pyłku (mikropyl). Część zalążka znajdująca się naprzeciwko mikropylu nazywa się chałaza (ryc. 1) . Po zapłodnieniu z zalążka powstaje nasienie.

Zadanie 1. Narysuj zalążek rośliny kwitnącej i wykonaj symbole.

Ryż. 1. Struktura zalążka rośliny kwitnącej:

komórka jajowa + synergidy + antypody + komórka centralna (2n)

Woreczek zarodkowy = żeński ♀ gametofit.

Tworzenie gametofitów żeńskich i męskich.

Zapylanie i podwójne nawożenie roślin kwiatowych.

Tworzenie żeńskiego gametofitu - worka zarodkowego - przebiega w następujący sposób. Po podziale redukcyjnym (mejozie) jednej z komórek jąderkowych (komórki archesporialnej) powstają cztery haploidalne megaspory. Trzy megaspory wkrótce umierają, a z jednego megasporu, po trzech kolejnych podziałach przez mitozę, powstaje osiem jąder haploidalnych; na ich podstawie powstają komórki: obok mikropylu – jajko (żeńska gameta) i dwie komórki - synergidy , na przeciwległym końcu zalążka (w obszarze chalazy) - trzy komórki - antypody . W środku worka zarodkowego dwa jądra łączą się, tworząc diploid rdzeń centralny (jądro komórki centralnej). W ten sposób powstaje woreczek zarodkowy jest gametofitem żeńskim.

Wytwarzają pylniki pręcików kwiatowych ziarna pyłku (pyłek) to gametofity męskie. Dzieje się to w następujący sposób: w wyniku podziału redukcyjnego komórek diploidalnych w gniazdach pylników powstają liczne haploidalne mikrospory . Jądro każdej mikrospory dzieli się w wyniku mitozy, tworząc komórkę generatywną i komórkę rurkową (komórkę syfonogenną). To jest ziarno pyłku. Z komórki generatywnej w wyniku mitozy powstają męskie gamety (haploidalne komórki płciowe) - sperma . Plemniki nie mają wici: są dostarczane do worka zarodkowego i komórki jajowej przez łagiewkę pyłkową utworzoną przez komórkę syfonogenną.

Przenoszenie pyłku z kwiatu na kwiat (krzyż zapylanie ) zwykle przeprowadzane przez owady (entomofilia) lub przez wiatr (anemofilia) * . Gdy pyłek dotrze do piętna kwiatu, kiełkuje: z komórki syfonogennej, która wyrasta ze znamienia, tworzy się długa rurka

* Znany również z zapylania przez wodę (hydrofilia), ptaki (ornitofilia), mrówki (myrmekofilia).

słupek wzdłuż tkanek stylu do jajnika i dociera do mikropylu zalążka. Na końcu łagiewki pyłkowej znajdują się dwa plemniki.

W roślinach kwitnących jest specjalny - podwójne zapłodnienie. Proces ten po raz pierwszy opisał rosyjski naukowiec, akademik S.G. Navaszyn w 1898 r

W przypadku podwójnego zapłodnienia jeden plemnik łączy się z komórką jajową, tworząc diploid zygota. Zygota dzieli się wielokrotnie poprzez mitozę, tworząc zarodek nasienia. Drugi plemnik łączy się z diploidalnym jądrem centralnym, tworząc jądro triploidalne (3n) , dając początek wielokomórkowej tkance triploidalnej - bielmo (3n) . W bielmie nasion odkładają się rezerwowe składniki odżywcze niezbędne do kiełkowania nasion.

Tak więc po podwójnym zapłodnieniu powstaje zygota zarodek nasienia , a triploidalne jądro centralne daje początek triploidowi bielmo (3n) ; z powłok (osłon) zalążka powstaje test . Z całego zalążka powstaje nasionko . Synergidy i antypody są zwykle niszczone, składniki odżywcze jądra są wykorzystywane podczas formowania się zarodka, czasami z jądra powstaje tkanka magazynująca - perysperma.

U około 10% gatunków roślin kwitnących znany jest rozwój zarodka nasiennego bez zapłodnienia. Zjawisko to nazywa się apomiksja .

W takich przypadkach podczas tworzenia worka zarodkowego nie dochodzi do mejozy, a wszystkie jego komórki są diploidalne. W apomiksji zarodek może powstać z jaja (partenogeneza), z jakiejkolwiek innej komórki worka zarodkowego (apogamia), z komórki jąderkowej, powłoki, chalazy (aposporia) . W przypadku aposporii może tak być poliembrion – wielokrotne kiełkowanie nasion.

Podwójne nawożenie

proces płciowy u okrytozalążkowych, podczas którego zapłodnione zostaje zarówno jajo, jak i centralna komórka worka zarodkowego (patrz woreczek zarodkowy). Zanim. odkryty przez rosyjskiego naukowca S. G. Navashina w 1898 roku na 2 gatunkach roślin - lilii (Lilium martagon) i cietrzewiu (Fritillaria orientalis). W D. o. zaangażowane są oba plemniki, które są wprowadzane do worka zarodkowego przez łagiewkę pyłkową; jądro jednego plemnika (patrz plemnik) łączy się z jądrem komórki jajowej, jądro drugiego plemnika łączy się z jądrem polarnym lub z jądrem wtórnym worka zarodkowego. Zarodek rozwija się z zapłodnionego jaja , z komórki centralnej - bielma. W workach zarodkowych z trójkomórkowym aparatem jajowym zawartość łagiewki pyłkowej zwykle wlewa się do jednego z synergidów (patrz Synergidy) , który ulega zniszczeniu (widoczne są w nim pozostałości jądra synergidowego i jądra wegetatywnego łagiewki pyłkowej); drugi synergid następnie obumiera. Następnie oba plemniki wraz ze zmodyfikowaną cytoplazmą łagiewki pyłkowej przedostają się do szczelinowej szczeliny pomiędzy komórką jajową a komórką centralną. Następnie plemniki oddzielają się: jeden z nich wnika do komórki jajowej i wchodzi w kontakt z jej jądrem, drugi wnika do komórki centralnej, gdzie styka się z jądrem wtórnym lub jednym, a czasem obydwoma jądrami polarnymi. Plemniki tracą cytoplazmę, gdy znajdują się jeszcze w łagiewce pyłkowej lub po wniknięciu do worka zarodkowego; czasami w worku zarodkowym obserwuje się plemniki w postaci niezmienionych komórek.

Z D. o. Jądra worka zarodkowego znajdują się w interfazie (patrz interfaza) i są zwykle znacznie większe niż jądra plemników, których kształt i stan mogą się różnić. U skerda i niektórych innych Asteraceae jądra plemników mają wygląd podwójnie skręconej lub pofałdowanej nici chromatyny, u wielu roślin są wydłużone, czasem pofałdowane, mniej lub bardziej chromatyzowane i nie mają jąderek; plemniki są zwykle okrągłymi jądrami międzyfazowymi z jąderkami, czasami nie różniącymi się budową od jąder żeńskich.

W oparciu o charakter unifikacji jąder męskich i żeńskich zaproponowano (E. N. Gerasimova-Navashina) rozróżnienie dwóch typów D. o.: premitotyczny - jądro plemnika jest zanurzone w jądrze żeńskim, jego chromosomy są zdespiralizowane; połączenie zestawów chromosomów obu jąder następuje w interfazie (w zygocie); postmitotyczny - jądra męskie i żeńskie, zachowując swoje powłoki, wchodzą w profazę (patrz Profaza) , pod koniec którego zaczyna się ich zjednoczenie; Jądra międzyfazowe, zawierające zestawy chromosomów obu jąder, powstają dopiero po pierwszym podziale mitotycznym zygoty. Z D. o. W jajku łączą się 2 jądra haploidalne, w wyniku czego jądro zygoty jest diploidalne. Liczba chromosomów w jądrach bielma zależy od liczby jąder polarnych w komórce centralnej i ich ploidii (patrz ploidia) ; Większość okrytozalążkowych ma 2 haploidalne jądra polarne, a ich bielmo jest triploidalne. Konsekwencja D. o. - Ksenia - przejaw dominujących cech bielma rośliny ojcowskiej w bielmie nasion hybrydowych. Jeśli do worka zarodkowego przedostanie się kilka łagiewek pyłkowych, plemniki pierwszego biorą udział w tworzeniu pyłku, natomiast plemniki pozostałych ulegają degeneracji. Przypadki dyspermii, czyli zapłodnienia komórki jajowej dwoma plemnikami, zdarzają się bardzo rzadko.

Oświetlony.: Navashin S. G., Izbr. prace, t. 1, M.-L., 1951; Mageshwar i P., Embriologia roślin okrytozalążkowych, przeł. z języka angielskiego, M., 1954; Poddubnaya Arnoldi V. A., Ogólna embriologia okrytozalążkowych, M., 1964; Steffen K., Nawożenie, w: Maheshwari P. (red.). Najnowsze postępy w embriologii okrytozalążkowych, Delhi, 1963.

I. D. Romanow.

Wielka encyklopedia radziecka. - M .: Encyklopedia radziecka. 1969-1978 .

Zobacz, co oznacza „podwójne nawożenie” w innych słownikach:

Charakterystyczne tylko dla roślin kwitnących. Podczas podwójnego zapłodnienia jeden z plemników łączy się z komórką jajową, a drugi z komórką centralną worka zarodkowego. Zarodek rozwija się z zapłodnionego jaja, zarodek wtórny rozwija się z komórki centralnej... ... Wielki słownik encyklopedyczny

Rodzaj procesu seksualnego charakterystyczny tylko dla roślin kwitnących. Odkryty w 1898 roku przez S. G. Navashina w Liliaceae. Zanim. polega na tym, że podczas formowania się nasienia zapłodnione zostaje nie tylko jajo, ale także środek, jądro woreczka zarodkowego. Z zygoty... ...

podwójne zapłodnienie- Rodzaj procesu płciowego charakterystyczny dla roślin kwitnących: jeden z plemników zapładnia komórkę jajową, a drugi (z tej samej łagiewki pyłkowej) zapładnia jądro centralne woreczka zarodkowego; w wyniku pierwszego procesu powstaje diploid ... ... Przewodnik tłumacza technicznego

Podwójne nawożenie Podwójne nawożenie. Rodzaj procesu płciowego charakterystyczny dla roślin kwitnących: jeden z plemników zapładnia komórkę jajową, a drugi (z tej samej łagiewki pyłkowej) ) zapładnia jądro centralne... ... Biologia molekularna i genetyka. Słownik.

Charakterystyczne tylko dla stref kwitnienia. Z D. o. jeden z plemników łączy się z komórką jajową, a drugi ze środkiem. komórka worka zarodkowego. Zarodek rozwija się z zapłodnionego jaja, od środka. komórki stanowią wtórne bielmo nasion, zawierające... ... Naturalna nauka. słownik encyklopedyczny

podwójne zapłodnienie- proces zapłodnienia zachodzący u okrytozalążkowych, w trakcie którego powstają oba plemniki. Jeden z nich łączy się z jajem, drugi - z centralną diploidalną komórką worka zarodkowego. Odkryty przez S. G. Navashina w... ... Anatomia i morfologia roślin

PODWÓJNE NAWOŻENIE- proces płciowy u okrytonasiennych, polegający na połączeniu jednej gamety męskiej łagiewki pyłkowej (plemnika) z jajem worka zarodkowego, a drugiej gamety męskiej z jądrem wtórnym worka zarodkowego. Słownik terminów botanicznych

podwójne zapłodnienie według nawashina- EMBRIOLOGIA ROŚLIN PODWÓJNE ZApłodnienie WEDŁUG NAVASZYNY - połączenie komórki jajowej i plemnika w celu utworzenia zygoty (2p) i jednoczesne połączenie innego plemnika i podwójnego jądra w celu utworzenia jądra bielma pierwotnego (3p). Cechą charakterystyczną wszystkich... Embriologia ogólna: Słownik terminologiczny

Syngamy, czyli fuzja męskiej komórki rozrodczej (plemnik, plemnik) z samicą (jajo, komórka jajowa), prowadzące do powstania zygoty, powoduje powstanie nowego organizmu. U zwierząt O. poprzedza inseminacja. W procesie O. jajo jest aktywowane,... ... Biologiczny słownik encyklopedyczny

Nawożenie to proces łączenia się męskich i żeńskich komórek rozrodczych w celu utworzenia zygoty. W roślinach może występować w wodzie (u roślin zarodnikowych wyższych) i bez wody (u roślinach wyższych nasiennych). U roślin kwiatowych w procesie tym biorą udział dwa plemniki, więc zapłodnienie będzie podwójne. Podwójne nawożenie to proces fuzji dwóch plemników z dwiema różnymi komórkami: jeden plemnik łączy się z komórką jajową, a drugi z komórką centralną. Ten rodzaj nawożenia jest charakterystyczny tylko dla roślin kwitnących. W jajniku słupka na łodydze nasiennej znajduje się zarodek nasienny, w którym wydzielane są powłoki - powłoka i Środkowa część- jądro. Na wierzchołku znajduje się wąski kanał - przejście pyłkowe, które prowadzi do worka zarodkowego. I to właśnie przez tę dziurę u większości roślin kwitnących łagiewka pyłkowa wrasta w zarodek nasion. Po dotarciu do komórki jajowej końcówka łagiewki pyłkowej pęka, uwalniając dwa plemniki, a komórka wegetatywna ulega zniszczeniu. Jeden z plemników łączy się z komórką jajową, tworząc zygotę, a drugi z komórką centralną, z której powstanie bielmo zawierające składniki odżywcze. W ten sposób dwa plemniki łączą się z dwiema komórkami woreczka zarodkowego, dlatego zapłodnienie u roślin kwitnących nazywa się „podwójnym zapłodnieniem”. Od chwili, gdy drobinka kurzu uderza w piętno słupka, następuje proces podwójnego zapłodnienia różne rośliny trwa od 20-30 minut do kilku dni. Tak więc w zarodku nasion, w wyniku podwójnego zapłodnienia roślin kwitnących, powstaje zygota i zapłodniona komórka centralna.

Zapylanie, podwójne nawożenie, tworzenie nasion i tworzenie sadzonek roślina kwiatowa: Kwiat. B - PILYAK z ziarnami pyłku. W - ziarno pyłku: 1 - komórka wegetatywna; 2 - plemniki. G - łagiewka pyłkowa. D - tłuczek. E - zarodek nasion. F - woreczek zarodkowy 4 - jajo; 5 - komórka centralna. C - nasiono: 6 - okrywa nasienna; 7 - bielmo; 8 - zarodek. I - kiełek.

Po zapłodnieniu zapłodniona komórka centralna jako pierwsza dzieli się, co daje początek specjalnej tkance przyszłego nasienia - bielmo . Komórki tej tkanki wypełniają woreczek zarodkowy i gromadzą składniki odżywcze przydatne do rozwoju zarodka nasiennego (w zbożach). W innych roślinach (fasola, dynia) składniki odżywcze mogą być odkładane w komórkach pierwszych liści zarodka, które nazywane są liścienie. Po zgromadzeniu pewnej części składników odżywczych w bielmie rozpoczyna się rozwój zapłodnionego jaja - zygoty. Komórka ta dzieli się wielokrotnie i stopniowo tworzy komórkę wielokomórkową zarodek nasienia , co daje początek nowej roślinie. Uformowany zarodek zawiera pączek embrionalny, liścienie embrionalne - liścienie, podstawową łodygę i podstawowy korzeń. Z osłonek nasion powstaje zarodek test , co chroni zarodek. Tak więc po zapłodnieniu z zarodka nasion powstaje ziarno, które składa się z łupiny nasiennej, zarodka nasiennego i zapasu składników odżywczych.

Różnorodność flory. Formy życiowe roślin.

Wśród roślin są takie, których ciała nie są podzielone na osobne narządy. Dlatego nazywane są roślinami niższymi. Do roślin niższych zaliczają się na przykład glony. Ale w większości roślin ciało składa się z narządów, na przykład pędu (łodyga z liśćmi i pąkami) i korzenia. Takie rośliny nazywane są wyższymi. Należą do nich mchy, paprocie, skrzypy, mchy i rośliny nasienne. Większość roślin wyższych występuje na lądzie, ale są też takie, które rosną w zbiornikach wodnych (rzęsa, ożypałka, trzciny, elodea).

Ogólnie rzecz biorąc, świat roślin jest różnorodny i duży, dlatego trudno wymienić nawet te, z którymi człowiek styka się w swoim życiu.

Niektóre rośliny sprawiają, że jesteś szczęśliwy piękne kwiaty i udekoruj nasz dom, inni dają witaminy, żywność, lekarstwa. Drzwi, podłogi i ramy okienne domów wykonywane są z drewna sosnowego, dębowego i świerkowego. Papier do zeszytów i książek pozyskiwany jest także z zakładów przetwórczych.

Rośliny są z nami cały czas. Można je spotkać na parapetach w szkole, w klasie biologii, na podwórzu domu, na trawnikach, w ogródku warzywnym, w lesie, na polu, a nawet w rzece, jeziorze i morzu.

Niektóre rośliny żyją bardzo długo, wiele lat, dlatego nazywane są bylinami. Inni żyją tylko kilka miesięcy, nie dłużej niż rok. Są to rośliny jednoroczne.

W naturze występują rośliny, w których w pierwszym roku tworzą się tylko pędy liściaste i korzenie, a w drugim roku pędy kwiatowe i owoce. Są to marchew, kapusta, rzepa itp. Takie rośliny żyją nie jeden rok, ale dwa, dlatego nazywane są dwuletnimi.

Ogólny wygląd roślin nazywany jest formą życia.

Formą życia topoli, świerków i jabłoni jest drzewo; porzeczki, bzy, róże - krzewy; Borówki i borówki to krzewy; trawa pszeniczna, koniczyna, komosa ryżowa, tulipan, słonecznik - zioła.

Podstawowe procesy zachodzące w komórce (metabolizm, rozmnażanie, oddychanie, odżywianie).

W komórce zachodzą podstawowe procesy życiowe. Komórka oddycha, odżywia się, wydziela substancje, rozmnaża się, reaguje na wpływy otoczenie zewnętrzne. W żywej komórce cytoplazma stale się porusza. Zapewnia to przemieszczenie substancji, dostarczenie potrzebnych w określone miejsce oraz usunięcie zbędnych. Zapasowe i niepotrzebne substancje są zwykle usuwane do wakuoli.

Ruch cytoplazmy można zaobserwować pod mikroskopem przy powiększeniu ponad 300 razy. W tym przypadku można zobaczyć, jak poruszają się zielone plastyty (chloroplasty). Oznacza to, że cytoplazma się porusza.

Szybkość ruchu cytoplazmy nie jest taka sama. Zależy to od światła, temperatury i innych czynników środowiskowych. W jasnym świetle cytoplazma zwykle porusza się szybciej, ponieważ proces syntezy substancji organicznych, a zatem oddychanie i metabolizm, jest bardziej aktywny. W ten sposób rośliny reagują na zmiany środowiska.

Odżywianie komórek to szereg różnych reakcji chemicznych, w wyniku których substancje nieorganiczne przekształcają się w organiczne - cukry, tłuszcze, oleje, białka i inne. Substancje te mogą pozostać w samej komórce, gromadzić się w niej lub zostać wykorzystane. Można wyjąć z komórki.

Oddychanie komórki dostarcza jej energii. Dzieje się tak podczas procesu oddychania Reakcja chemiczna, w wyniku czego kompleks rozkłada się za pomocą tlenu materia organiczna w rezultacie powstaje energia, prostsze substancje i dwutlenek węgla.

Wzrost jest również istotnym procesem komórki. Komórka zwiększa swój rozmiar w wyniku wzrostu objętości wakuoli, cytoplazmy i rozciągania ściany komórkowej.

Metabolizm- są to wszystkie procesy powstawania i rozkładu substancji w komórce. Metabolizm obejmuje odżywianie, oddychanie, wydalanie itp. Procesy metaboliczne zachodzą w różne części komórki. Wzajemne połączenie zapewnia ruch cytoplazmy.

Innym procesem życia komórki jest reprodukcja. Komórka rozmnaża się przez podział. Podział komórki to złożony proces składający się z następujących po sobie etapów. Kiedy komórka się dzieli, chromosomy podwajają się, następnie dzielą na dwie równe części i przemieszczają się na przeciwne końce komórki. Następnie cytoplazma dzieli się, organelle komórkowe są rozmieszczone w przybliżeniu równomiernie, niektóre powstają na nowo w komórce potomnej.

Dzięki podziałowi powstają tkanki i następuje wzrost (m.in. na skutek ich rozciągania).

Podczas rozmnażania nagonasienne wytwarzają nasiona, a nie zarodniki, dlatego klasyfikuje się je jako rośliny nasienne. Rośliny nasienne to także rośliny kwitnące, czyli okrytozalążkowe. Różnica między nagonasiennymi i okrytozalążkowymi wynika z faktu, że nagonasienne nie tworzą owoców, ich nasiona nie są niczym pokryte, leżą na powierzchni łusek szyszek. Przedstawicielami nagonasiennych są świerk, sosna, modrzew, cedr i inne rośliny.

Nasiona nagonasiennych rozwijają się z zalążków. Zapłodnienie następuje wewnątrz zalążka i tam rozwija się zarodek. W przeciwieństwie do zarodników, nasiona posiadają rezerwę składników odżywczych i ochronę w postaci otoczki nasiennej. Dało to nagonasiennym przewagę nad roślinami zarodnikowymi.

Większość nagonasiennych ma liście, które wyglądają jak igły (igły) lub łuski. Wśród nagonasiennych są duża grupa rośliny iglaste. Rośliny iglaste tworzą lasy, uczestniczą w tworzeniu gleby, wykorzystuje się ich drewno, igły, nasiona itp.

Około 150 milionów lat temu w roślinności planety dominowały drzewa iglaste.

Najbardziej rozpowszechnionymi przedstawicielami drzew iglastych w Rosji są sosna zwyczajna i świerk norweski lub świerk europejski. Odzwierciedla ich strukturę, reprodukcję, przemianę pokoleń w cyklu rozwojowym cechy wszystkie drzewa iglaste.

Sosna zwyczajna-roślina jednopienna (ryc. 9.3). W maju u nasady młodych pędów sosny tworzą się pęczki zielonkawożółtych męskich szyszek o długości 4-6 mm i średnicy 3-4 mm. Na osi takiego stożka znajdują się wielowarstwowe łuskowate liście, czyli mikrosporofile. Na dolnej powierzchni mikrosporofili znajdują się dwie mikrosporangie - woreczek pyłkowy, w którym powstaje pyłek. Każde ziarno pyłku wyposażone jest w dwa worki powietrzne, co ułatwia przenoszenie pyłku przez wiatr. Ziarno pyłku zawiera dwie komórki, z których jedna po zetknięciu z zalążkiem tworzy łagiewkę pyłkową, druga po podziale tworzy dwa plemniki.

Ryż. 9.3.Cykl rozwojowy sosny zwyczajnej: a - gałąź z szyszkami; B- przekrój stożka kobiecego; c - łuski nasienne z zalążkami; G - zalążek w przekroju; d - przekrój stożka męskiego; mi - pyłek kwiatowy; I - łuski nasienne z nasionami; 1 - stożek męski; 2 - młody kobiecy guz; 3- zderzyć się z posiew; 4 - grudka po rozsypaniu nasion; 5 - przejście pyłku; 6 - okładka; 7 - łagiewka pyłkowa z plemnikiem; 8 - archegonium z jajkiem; 9 - bielmo.

Na innych pędach tej samej rośliny tworzą się żeńskie szyszki o czerwonawym kolorze. Na ich głównej osi znajdują się małe, przezroczyste łuski pokrywające, w kątach których znajdują się duże, grube, później zdrewniałe łuski. Na górnej stronie tych łusek znajdują się dwa zalążki, z których każdy się rozwija gametofit żeński - bielmo z dwiema archegoniami, w każdym z dużym jajkiem. Na wierzchołku zalążka, chronionym od zewnątrz przez powłokę, znajduje się otwór - kanał pyłkowy, czyli mikropyl.

Późną wiosną lub wczesnym latem dojrzały pyłek niesiony jest przez wiatr i ląduje na zalążku. Przez mikropyl pyłek wciągany jest do zalążka, gdzie wyrasta w łagiewkę pyłkową, która przenika do archegonii. Uformowane w tym czasie dwa plemniki przemieszczają się przez łagiewkę pyłkową do archegonii. Następnie jeden z plemników łączy się z komórką jajową, a drugi umiera. Z zapłodnionego jaja (zygoty) powstaje zarodek nasienia, a zalążek zamienia się w nasiono. Nasiona sosny dojrzewają w drugim roku, wypadają z szyszek i porwane przez zwierzęta lub wiatr przenoszone są na znaczne odległości.

Pod względem znaczenia w biosferze i roli w działalności gospodarczej człowieka drzewa iglaste zajmują drugie miejsce po okrytozalążkowych, znacznie przewyższając wszystkie inne grupy roślin wyższych.

Pomagają rozwiązywać ogromne problemy związane z ochroną wód i krajobrazem, są ważnym źródłem drewna, surowców do produkcji kalafonii, terpentyny, alkoholu, balsamów, olejki eteryczne dla przemysłu perfumeryjnego, substancji leczniczych i innych cennych substancji. Niektóre drzewa iglaste uprawiane są jako drzewa ozdobne (jodła, tuja, cyprys, cedr itp.). Nasiona wielu sosen (syberyjskiej, koreańskiej, włoskiej) wykorzystuje się jako żywność, a także uzyskuje się z nich olej.

Przedstawiciele innych klas nagonasiennych (sagowce, sagowce, miłorzęby) są znacznie mniej pospoliti i mniej znani niż drzewa iglaste. Jednak prawie wszystkie rodzaje sagowców są dekoracyjne i cieszą się dużą popularnością wśród ogrodników w wielu krajach. Zimozielone, bezlistne niskie krzewy efedryny (klasa Gnetaceae) stanowią źródło surowca do produkcji alkaloidu efedryny, który pełni funkcję ośrodkowego stymulatora. system nerwowy a także w leczeniu chorób alergicznych.

Różnorodność roślin. Osobliwości struktura zewnętrzna rośliny (rośliny nasienne i zarodnikowe).

Świat warzyw ogromne i różnorodne. Rośliny różnią się od siebie pod wieloma względami, w tym strukturą i rozmnażaniem.

Wśród roślin znajdują się bardzo proste rośliny, które nie posiadają odrębnych organów, takich jak korzenie, liście, łodygi. Te niższe rośliny obejmują różne glony. Jeśli roślina ma liście, łodygi i korzenie, wówczas taką roślinę nazywa się rośliną wyższą. Najprostszymi roślinami wyższymi są mchy, następnie paprocie, skrzypy i mchy oraz rośliny nasienne. Rośliny nasienne to nagonasienne i okrytozalążkowe. Wszystko to są działy roślinne. Każdy dział ma swoje własne cechy strukturalne.

Rośliny zarodnikowe (mchy, paprocie, skrzypy i mchy) mają na pędach specjalne formacje, w których tworzą się zarodniki. Za pomocą zarodników rośliny rozmnażają się i rozprzestrzeniają. Zarodniki są kuliste lub owalny kształt. Są lekkie i suche, dzięki czemu łatwo przenoszą je wiatr i płynąca woda na duże odległości. Kiedy zarodnik znajdzie sprzyjające warunki, kiełkuje i daje początek nowej roślinie. I już na tych roślinach, wychodząc z zarodników, rozwijają się komórki rozrodcze.

rośliny nasienne osiągnęły swój szczyt w Era mezozoiczna, kiedy klimat stał się bardziej suchy i zimniejszy, nastąpiła zmiana pór roku.

Na wielu z nich wyrastają kwiaty, z których następnie rozwijają się owoce zawierające nasiona. Kwiaty, owoce i nasiona należą do organy generatywne roślin. Narządy generatywne służą roślinie do rozmnażania płciowego. Nie wszystkie rośliny produkujące nasiona wytwarzają również kwiaty. Nagonasienne wytwarzają nasiona, ale nie wytwarzają kwiatów. Nagonasienne obejmują drzewa iglaste. Między innymi ich liście mają kształt igieł. Do takich roślin zalicza się sosna, świerk, modrzew itp. Ich nasiona rozwijają się w szyszkach, gdzie leżą otwarte na łuskach. Dlatego rośliny te nazywane są nagonasiennymi. Te same rośliny, które wytwarzają zarówno kwiaty, jak i nasiona, nazywane są roślinami kwitnącymi.

Gamety męskie i żeńskie (komórki płciowe) powstają w organach generatywnych roślin nasiennych. Gamety żeńskie powstają w jajniku słupka kwiatu, gamety męskie powstają w pyłku pręcików. Gdy pyłek opadnie na słupek, następuje zapylenie kwiatu, po czym następuje zapłodnienie, powstają nasiona i owoce.