Subiect: Dubla fertilizare

dubla fertilizare, proces sexual angiosperme, în care sunt fertilizate atât ovulul, cât și celula centrală a sacului embrionar. Fertilizarea dublă a fost descoperită de omul de știință rus S. G. Navashin în 1898 pe 2 specii de plante - crini ( lilium martagon) și cocoas de alun ( Fritillaria orientalis). La dubla fecundare, ambii spermatozoizi sunt introdusi in sacul embrionar prin tubul polen; nucleul unui spermatozoid fuzionează cu nucleul ovulului, nucleul celui de-al doilea - cu nucleii polari sau cu nucleul secundar al sacului embrionar. Embrionul se dezvoltă din ovulul fecundat, iar endospermul se dezvoltă din celula centrală. În sacii de embrioni cu un aparat de ouă cu trei celule, conținutul tubului polenic este de obicei turnat într-una dintre sinergide, care este distrusă în acest proces (rămășițele nucleului sinergic și nucleul vegetativ al tubului polenic sunt vizibile în el. ); a doua sinergidă moare ulterior. În plus, ambii spermatozoizi, împreună cu citoplasma alterată a tubului polen, se deplasează în spațiul sub formă de fante dintre ovul și celula centrală. Apoi spermatozoizii se disociază: unul dintre ei pătrunde în ovul și intră în contact cu nucleul său, celălalt pătrunde în celula centrală, unde intră în contact cu nucleul secundar sau unul, și uneori ambii, nuclei polari. Spermatozoizii își pierd citoplasma în timp ce sunt încă în tubul polen sau când pătrund în sacul embrionar; uneori spermatozoizi sub formă de celule nemodificate se observă și în sacul embrionar.

Cu fertilizare dublă, nucleii sacului embrionar sunt în interfază și sunt de obicei mult mai mari decât nucleii spermatozoizilor, a căror formă și stare pot varia. La skerda și alte compuși, nucleii spermatozoizilor au aspectul unui filament de cromatină dublu răsucit sau răsucit, la multe plante sunt alungiți, uneori răsuciți, mai mult sau mai puțin cromatizat și nu au nucleoli; de obicei spermatozoizii sunt nuclei de interfaza rotunjite cu nucleoli, uneori nediferind ca structura de nucleii feminini.

După natura unirii nucleelor ​​masculine și feminine, s-a propus (E. N. Gerasimova-Navashina) să se distingă două tipuri de fertilizare dublă: premitotică - nucleul spermatozoidului este scufundat în nucleul feminin, cromozomii acestuia sunt despiralizați; unificarea seturilor de cromozomi ale ambilor nuclei are loc în interfaza (în zigot); postmitotic - nucleii masculin și feminin, reținându-și cochilia, intră în profază, la sfârșitul căreia începe unificarea lor; nuclei de interfaza care contin seturi de cromozomi ambii nuclei se formează numai după prima diviziune mitotică a zigotului. La fecundarea dublă, 2 nuclei haploizi se contopesc în ovul, deci nucleul zigotului este diploid. Numărul de cromozomi din nucleii endospermului depinde de numărul de nuclei polari din celula centrală și de ploidia acestora; Majoritatea angiospermelor au 2 nuclei polari haploizi, iar endospermul lor este triploid. Consecința dublei fertilizări - xenia - este manifestarea trăsăturilor dominante ale endospermului plantei paterne în endospermul semințelor hibride. Dacă mai multe tuburi de polen pătrund în sacul embrionar, spermatozoizii primului dintre ele participă la dubla fertilizare, spermatozoizii celorlalți degenerează. Cazurile de dispermie, adică fecundarea ovulului de către doi spermatozoizi, sunt foarte rare.

Fertilizarea la angiosperme este precedată de micro- și megasporogeneză, precum și polenizare.

microsporogeneza are loc în anterele staminelor. Cu toate acestea, celulele diploide țesătură educațională anterele ca urmare a meiozei se transformă în 4 microspori haploizi. Peste orar microsporiîncepe diviziunea mitotică și se transformă în gametofit masculin - boabe de polen.

boabe de polen exterior acoperit cu două cochilii: exina si intina. Exine- învelișul superior este mai gros și impregnat cu sporolenină - o substanță asemănătoare grăsimii. Acest lucru permite polenului să reziste la temperaturi semnificative și solicitări chimice. Exina conține pori de răsad, care sunt închiși de dopuri înainte de polenizare. Intina contine celuloza si este elastic. Există două celule într-un grăunte de polen: vegetativă şi generativă.

Megasporogeneza efectuat în ovul. De la matern celulele nucleului Ca urmare a meiozei, se formează 4 megaspori, dintre care doar unul rămâne ca urmare. Acest megaspor crește puternic și împinge țesuturile nucelului către tegumente, formându-se sac embrionar. Nucleul sacului embrionar se divide de 3 ori prin mitoză. După prima diviziune, cele două nuclee fiice diverg către poli diferiți: chalazal și micropilar, și sunt împărțite de două ori. Astfel, există patru nuclee la fiecare pol. Trei nuclei la fiecare pol se separă în celule separate, iar celelalte două se deplasează în centru și se unesc, formând un nucleu diploid secundar. Pe stâlp micropilar sunt două sinergideși o celulă mai mare - ou. Pe polul chalazal sunt situate antipozi. Astfel, un sac embrionar matur conține 7 celule.

Polenizare este transferul polenului de la stamine la stigma pistilului.

Fertilizare. Boabele de polen, prinse într-un fel sau altul de stigmat, germinează. Germinarea polenului începe cu umflarea boabelor și formarea unui tub de polen din celula vegetativă. Tubul de polen sparge învelișul în locul său mai subțire - așa-numita deschidere. Vârful tubului polenic secretă substanțe speciale care înmoaie țesuturile stigmatului și stilului. Pe măsură ce tubul de polen crește, nucleul celulei vegetative și celula generativă trec în el, care se împarte și formează doi spermatozoizi. Prin micropilul ovulului, tubul de polen pătrunde în sacul embrionar, unde se rupe, iar conținutul său se revarsă în interior. Unul dintre spermatozoizi fuzionează cu ovulul, formând un zigot, care apoi dă naștere embrionului de semințe. Al doilea spermatozoid fuzionează cu nucleul central, ceea ce duce la formarea unui nucleu triploid, care apoi se dezvoltă într-un endosperm triploid. În acest fel, endosperm la angiosperme triploid și secundar, deoarece format după fertilizare.

Tot acest proces se numește dubla fertilizare. A fost descris pentru prima dată de omul de știință rus S.G. Navashin. (1898).

Antipozii și sinergidele se dizolvă după fertilizare, iar tegumentele sunt transformate în învelișul semințelor.

Apomixis dezvoltarea unui embrion dintr-o celulă nefertilizată. Formele de apomixis depind de ce părți ale ovulului se dezvoltă embrionul. La partenogeneză(parthenos - virgin) embrionul ia naștere dintr-un ou nefertilizat. Dacă embrionul se dezvoltă din orice altă celulă a gametofitului (antipode, sinergide), atunci acest proces se numește apogamie. În cazul formării unui embrion din celule nucelulare, tegumente care nu sunt incluse în gametofit, ele vorbesc despre aposporie. Apomixia este comună în rândul grupurilor de plante dezvoltate evolutiv. Datorită apomixisului, plantele nu depind de agenți de polenizare.

FERTILIZARE DUBLA procesul sexual la angiosperme, în care atât ovulul, cât și centrul sunt fertilizați. celulă sac embrionar. Inainte de. deschisă rusă. savantul S. G. Navashinîn 1898 pe 2 specii de plante - crin (Lilium martagon) și cocoș de alun (Fritillaria orientalis). ) . În D. despre. sunt implicați ambii spermatozoizi, aduși în sacul embrionar de tubul polen; miezul unuia sperma fuzionează cu nucleul oului , nucleul celui de-al doilea - cu nuclei polari sau cu nucleul secundar al sacului embrionar. Dintr-un ovul fertilizat se dezvoltă germen, din centru. celule - endosperm.În sacii de embrioni cu un aparat facial cu trei celule, conținutul tubului de polen este de obicei turnat într-unul dintre sinergide, care, cu toate acestea, este distrus (sunt ramasite vizibile ale nucleului synergida si nucleul vegetativ al tubului polenic ) ; a doua sinergidă moare ulterior. Mai mult, ambii spermatozoizi, împreună cu citoplasma alterată a tubului de polen, se deplasează în spațiul sub formă de fante dintre ou și centru. celulă. Apoi spermatozoizii sunt separați: unul dintre ei pătrunde în ovul și intră în contact cu nucleul său. , celălalt - pătrunde în celula centrală, unde contactează cu nucleul secundar sau cu unul, iar uneori cu ambii nuclei polari. Spermatozoizii își pierd citoplasma în timp ce sunt încă în tubul polen sau când pătrund în sacul embrionar; uneori se observă spermatozoizi sub formă de celule nemodificate în

sac embrionar.

dubla fertilizare; 1 - la cocoși de alun: unul dintre spermatozoizi (a) este în contact cu nucleul ovulului, al doilea (b) este în contact cu unul dintre nucleii polari (al doilea nucleu polar nu este prezentat); 2 - la floarea soarelui; dar - tub de polen; 6 - sinergide (una dintre ele este deteriorată de un tub polenic); c - ou; d - spermatozoizii in contact cu nucleul ovulului; d - celula centrală; e- al doilea spermatozoid în contact cu nucleul secundar al sacului embrionar.

La D. cca. nucleii sacului embrionar sunt situati in interfazași de obicei mult mai mare decât nucleii spermatozoizilor, a căror formă și stare pot varia. În skerda și în alte compuși, nucleii spermatozoizilor arată ca un filament de cromatină dublu răsucit sau răsucit, în multe altele. plantele sunt alungite, uneori răsucite, b. sau m. cromatizat, neavând nucleoli; de obicei spermatozoizii sunt nuclei de interfaza rotunjite cu nucleoli, uneori nediferind ca structura de nucleii feminini.

După natura asocierii nucleelor ​​masculine și feminine, s-a propus (E. N. Gerasimova-Navashina) să se distingă două tipuri de D. o .: premitotic - nucleul spermatozoidului este scufundat în nucleul feminin, cromozomii acestuia sunt despiralizați; unificarea seturilor de cromozomi ale ambilor nuclei are loc in interfaza (in zigot ) ; postmitotic - nucleele masculine și feminine, reținându-și cochilia, intră în profaza la sfârșitul unei tăieturi începe unificarea lor; nucleii interfazici care conțin seturi de cromozomi ale ambilor nuclei se formează numai după prima diviziune mitotică a zigotului. La D. cca. 2 nuclei haploizi se contopesc în ou, deci nucleul zigotului este diploid. Numărul de cromozomi din nucleele endospermului depinde de numărul de nuclei polari din centru. cușcă și din ele ploidie; majoritatea angiospermelor au 2 nuclei polari haploizi iar endospermul este triploid. Consecință D. o. - Xenia - manifestarea trăsăturilor dominante ale endospermului plantei paterne în endospermul seminţelor hibride. Dacă sacul embrionar pătrunde în mai multe. tuburile de polen, spermatozoizii primului dintre ei participă la D. o., spermatozoizii celorlalți - degenerați. Cazurile de dispermie, adică fecundarea ovulului de către doi spermatozoizi, sunt foarte rare.

O serie de studii embriologice precise asupra diverșilor reprezentanți ai angiospermelor (crin, ranunculus, Compositae) S. G. Navashin au arătat în mod convingător că endospermul, ca și embrionul, este un produs al procesului sexual. El a numit acest fenomen neobișnuit, caracteristic doar angiospermelor, fertilizare dublă. El și-a anunțat descoperirea în august 1898 la cel de-al X-lea Congres al Naturaliștilor și Medicilor Ruși desfășurat la Kiev, iar în noiembrie același an a publicat un scurt articol pe acest subiect în Izvestiya a Academiei de Științe din Sankt Petersburg.

Ideea existenței dublei fertilizări i-a venit lui S. G. Navashin încă din 1895, în procesul de studiu al chalosogamiei la nuci. Această idee a fost în cele din urmă confirmată și oficializată într-o teorie coerentă în studiul fertilizării la crin.

Mai târziu, S. G. Navashin a descris fertilizarea dublă în alte plante cu flori, sistematic departe una de cealaltă - la reprezentanți ai ranunelor, Asteraceae, Nuci, demonstrând astfel caracterul comun al acestui fenomen pentru toate angiospermele.

fertilizare dubla - semn distinctiv separarea angiospermelor de gimnosperme.

Descoperirea de către S. G. Navashin a dublei fertilizări la angiosperme a jucat un rol important în știință.

Fenomenul dublei fertilizări a clarificat nu numai problema originii endospermului, ci a clarificat și misterul unui astfel de fenomen precum xenia din porumb. Lucrarea lui Navashin privind fertilizarea angiospermelor a fost întâmpinată cu mare interes de botanicii din întreaga lume.

Discuțiile despre esența dublei fecundari au continuat la începutul secolului XX. În timpul acestor discuții și, cel mai important, datorită noilor cercetări, concluziile lui Navashin au fost pe deplin confirmate și dezvoltate în continuare.

Sunt implicați doi spermatozoizi. Acest proces a fost descoperit în 1898 de omul de știință rus S. G. Navashin și l-a numit dubla fertilizare. Fertilizarea dublă este caracteristică numai plantelor cu flori.

germinarea polenului

formarea endospermului

Celula centrală fertilizată a sacului embrionar în timpul diviziunii formează un țesut de depozitare - endo-sperma. Celulele acestui țesut acumulează nutrienți de rezervă, datorită cărora embrionul unei noi plante se dezvoltă din zigot. Întregul ovul crește și se transformă într-o sămânță. În același timp, tegumentele ovulului formează învelișul semințelor. Astfel, sămânța conține germenul plantei, alimentat cu un aport de nutrienți și protejat de învelișul seminței.

Educația fetală

După fertilizare, din pereții ovarului se dezvoltă pericarpul care, împreună cu semințele, formează fructul.

Pericarpul protejează în mod fiabil semințele de efectele condițiilor nefavorabile. mediu inconjurator. Staminele, petalele, sepalele se usucă de obicei și cad.

Pe această pagină, material pe teme:

Alge.Caracteristici generale. Algele sunt plante care trăiesc în principal în apă. Corpul lor nu este împărțit în organe și țesuturi. Organele de reproducere sunt unicelulare. Acesta este unul dintre cei mai vechi reprezentanți ai lumii plantelor. Algele sunt unicelulare (chlamydoionade, chlorella), coloniale (nostoc) și multicelulare (spirogyra, kelp,). Caracteristici citologice:

Celulele sunt acoperite cu un perete celular. Caracterizat prin prezență cromatofori, purtători de culoare. Cromatoforele sunt organite în care are loc fotosinteza. Culoarea depinde de adâncimea habitatului algelor: la adâncimi mari - maro-roșu, mai aproape de suprafață - verde. Cromatoforii tuturor algelor conțin pirenoizi sintetizează amidonul.

Formele unicelulare pot fi mobile (cu flageli) și imobile.

De asemenea, algele sunt atașate (bentonice) și plutesc liber (planctonic) Reproducere: Vegetativă - se formează alge noi din resturi de fire, bucăți de tali etc. Asexual - conținutul unei celule (zoosporangia) se divide de mai multe ori, formând noi celule mobile (zoospori). Fiecare dintre ele dă naștere unui nou individ. Reproducerea sexuală este larg răspândită în alge. Formele procesului sexual sunt variate: izogamie (♂ mobil, ♀ mobil, identic ca mărime) , heterogamie (♂ mobil, ♀ mobil, ♀ mai mult de ♂) , oogamie (♂ mobil, ♀ nemișcat, ♀ mai mult de ♂), conjugare ( conţinutul a două celule vegetative fuzionează). Zigotul rezultat este acoperit cu un perete celular gros, acumulează nutrienți de rezervă și, în repaus, este capabil să suporte cu ușurință condițiile nefavorabile.

1 .Caracteristici generale ale departamentului Feriga . Cu excepția câtorva genuri, toate ferigile sunt echisporoase. Au o schimbare de generații cu predominanța sporofitului asupra gametofitului. Sporofitul este reprezentat de ierburi perene rizomatoase cu frunze mari, de obicei disecate pinnat, pe a căror faza inferioară se află sporangii. Ferigi de copac se găsesc în climatele tropicale. Frunzele de ferigă cresc în vârf. Ceea ce seamănă o ferigă cu o frunză nu este deloc o frunză, dar prin natura sa este un întreg sistem de ramuri și chiar situat în același plan. Așa se numește - un pat plat, sau fronda, sau, alt nume, - fugar. În sporangi, sporii se formează ca urmare a meiozei (n). Sporangiile au izbucnit, sporii se revarsă, iar răsadurile (gametofitul) înmuguresc. Lăstarii sunt o farfurie verde în formă de inimă. Punctul de creștere este în crestătură. Rizoizii ies din partea inferioară. La creștere, se formează anteridii (în ele se formează spermatozoizi) și arhegonie (în el se formează un ou). În timpul ploii sau al rouei abundente, spermatozoizii intră în arhegonium și fecundează ovulul. Zigotul se dezvoltă într-un embrion și apoi într-un sporofit adult. Ferigile moderne includ aproximativ 300 de genuri și 12.000 de specii. Principalii reprezentanți: scut masculin, struț comun, Salvinia plutitoare (heterosporoasă)

Polenizarea la angiosperme. Adaptarea florilor la diferite tipuri de polenizare. Micro- și macrosporogeneza la plante Polenizarea este transferul de polen de la stamine la stigmele pistilului. Distingeți între autopolenizare și polenizare încrucișată. Autopolenizare: polenul polenizează stigmatul pistilului aceleiași flori (grâu, orz, ovăz, mei, mazăre, fasole, fasole, bumbac, in, roșie etc.). Predominând în 10% din plante. Autopolenizarea are loc atât în ​​florile deschise: țelină, cât și în cele închise: arahide, violete. Cu toate acestea, pentru dezvoltarea evolutivă, acest tip de autopolenizare nu este perfect, deoarece nu poartă noi trăsături genetice. Prin urmare, multe plante au dispozitive care împiedică autopolenizarea: Dioice (florile ♂ și ♀ se formează pe plante diferite) Monoice (florile ♂ și ♀ se formează pe aceeași plantă, dar în flori diferite) Dihogamie - maturarea polenului și stigmatizarea la timpuri diferite Heterostyly - stigmatele și filamentele staminei diferă de-a lungul lungimii Auto-incompatibilitate. polenizare încrucișată: Polenul polenizează stigmele altor flori. Există 2 tipuri: geitonogamie - polenizare în cadrul unei plante xenogamie - polenizare în cadrul diferitelor flori (cea mai optimă pentru procesul evolutiv) Există mai multe tipuri: abiotic- cu ajutorul factorilor de mediu nevii Anemofilie (vânt)

hidrofilie (apa)

Biotic- cu ajutorul animalelor.

Entomofilie - polenizare de către insecte Ornitofilia - polenizare de către păsări mici (colibri)

Structura ovulului. Fertilizarea dublă la angiosperme.

Structura ovulului. Ovulul este format din partea centrală - nucelul și unul sau două tegumente care îl înconjoară - tegumentele, care formează un mic canal deasupra vârfului nucelului - micropilul. Ovulul comunică cu placenta prin intermediul unei tulpini de semințe sau funiculus. Nucellus este un analog al macrosporangiumului, în care se dezvoltă un macrospore. dubla fertilizare a fost descoperit de S.G. Navashin în 1898. Fertilizarea la angiosperme este de obicei numită dublă, deoarece. ambii spermatozoizi fuzioneaza cu celulele sacului embrionar. Unul fuzionează cu oul, rezultând un zigot. Al doilea se contopește cu nucleul central, rezultând formarea unei celule triploide (3n). Alte celule ale sacului embrionar degenerează. După dublă fecundare, embrionul se dezvoltă din zigot, iar endospermul (țesutul nutritiv) se dezvoltă din celula triploidă, din nucel se formează perispermul (țesut nutritiv suplimentar), învelișul seminței din tegument, sămânța din ovul, iar fatul din ovar. Avantajele fertilizării duble sunt că, simultan cu zigotul, se formează o celulă triploidă (3n), care se divide mai repede decât zigotul. În consecință, endospermul se formează mai repede decât crește embrionul. Prin urmare, nu este necesar să se depoziteze nutrienți înainte de fertilizare, spre deosebire de gimnosperme, în care un endosperm haploid destul de puternic se dezvoltă înainte de fertilizare. Astfel se realizează economii semnificative ale resurselor energetice ale organismului. Ovulele angiospermelor, care nu sunt împovărate cu stocarea țesuturilor nutritive pentru utilizare ulterioară, se dezvoltă mult mai repede decât la gimnosperme.

1 - tegumente ale ovulului, sau tegumente (a - extern, b - intern), 2 - micropil, 3 - chalaze, 4 - funiculus, 5 - nucelul, 6 - sac embrionar, 7 - ou, 8 - sinergide, 9 - antipode, 10 - nucleu secundar, 11 - placenta, 12 - fascicul vascular. După fecundare, embrionul se dezvoltă din zigot, endospermul din nucleul central, perispermul din nucelul, învelișul semințelor din intigumente, sămânța din ovul și fătul din ovar.

plante superioare. caracteristici generaleși ciclul de dezvoltare.

plante superioare, sau Plante terestre, - un tip de plante verzi care se caracterizează prin diferențierea țesuturilor, în contrast cu plantele inferioare - alge. Plantele superioare includ mușchi și plante vasculare (ferigi, psiloți, coada-calului, licopside, gimnosperme și angiosperme).

Dezvoltarea țesuturilor specializate a fost o condiție importantă pentru apariția plantelor pe uscat. Pentru o existență confortabilă în aer, plantele trebuiau să dezvolte cel puțin o epidermă cu stomată care să protejeze împotriva uscării și transferului de căldură și țesuturi conductoare pentru schimbul de substanțe minerale și organice. Rezultatul apariției plantelor pe uscat a fost și împărțirea corpului plantei în rădăcină, tulpină și frunză.

În ciclul de viață al plantelor superioare, există o alternanță a metodelor sexuale și asexuate de reproducere și alternanța generațiilor asociată cu aceasta. Generația asexuată este reprezentată de sporofit (2n), cea sexuală de gametofit (n). sporofit este o plantă care produce spori. În sporangiile multicelulare, sporii (n) se formează ca urmare a diviziunii meiotice. Plantele în care toți sporii sunt aceiași sunt spori egali, în sporii mai bine organizați de dimensiuni diferite (microspori și megaspori) sunt plante heterospore. gametofit- O plantă care produce gameți. Gameții se dezvoltă în organele multicelulare de reproducere sexuală: ouă - în arhegonie, spermatozoizi - în anteridii. Gametofitul se dezvoltă dintr-un spor. La plantele izospore, gametofitul este bisexual, la plantele heterospore este unisexual. În urma fertilizării, se formează un zigot, din care germinează un nou sporofit. Toate plantele superioare sunt împărțite în 2 grupe în funcție de dominanța gametofitului și sporofitului în ciclul de viață:

În ansamblu, evoluţia plantelor superioare se caracterizează printr-o tendinţă de complicare şi ameliorare a sporofitului cu reducerea concomitentă a gametofitului.

Briofite. Caracteristici generale. Ciclul de dezvoltare al mușchilor de in Kukushkin. Departamentul include peste 25.000 de specii de plante erbacee relativ simplu organizate. Gametofitul predomină în ciclul de dezvoltare. În formele mai primitive, este reprezentat de un talus, în timp ce în rest, nu tulpina și frunzele sunt disecate. Nu există rădăcini, sunt înlocuite cu rizoizi. Sporofitul nu există de la sine, se dezvoltă pe gametofit, primind apă și substanțe nutritive din acesta. Sporofitul este o cutie în care se dezvoltă sporangiul. Departamentul este împărțit în 3 clase: Anthocerotes, Ficat, Mușchi cu frunze. Cel mai faimos tip este in Kukushkin(Clasa Mușchi cu frunze). Este o tulpină verticală (15-20 cm) acoperită dens cu frunze dure, ascuțite. Atașat la pământ de rizoizi. Gametofitele sunt dioice. În vârful masculilor se dezvoltă anteridii, înconjurate de frunze roșii-maronii (n), în vârful femelelor - arhegonia (n). Fertilizarea are loc de către spermatozoizi biflagelați mobili pe vreme umedă. Din zigotul din vârful gametofitului feminin se dezvoltă un sporofit (2n), care arată ca o cutie pe o tulpină lungă. În interiorul cutiei se află un sporangiu, unde sporii (n) se formează după meioză. După formarea sporilor, capacul și apoi capacul sunt separate, iar sporii se revarsă. Din spor se formează mai întâi un protonem, pe care se formează lăstari cu frunze din muguri speciali - generația haploidă (n).

Caracteristicile generale ale departamentului Licopsoid. Ciclul de dezvoltare a muschiului de club. Licopsidele sunt un grup foarte vechi care a apărut în Silurian și a atins apogeul în perioada Carboniferului. Aceștia erau copaci uriași, formând păduri întregi. În flora modernă, ele sunt reprezentate de ierburi perene veșnic verzi, mai rar de arbuști. Aproximativ 1000 de specii au supraviețuit. Licopsoizii au frunze mici cu o singură venă de tip microfil. Există 2 clase: lician echispor și Polușnikovye heterospor. ^ muşchi de club. Ciclul de dezvoltare este dominat de sporofit (2n). Este un lung lăstari ramificați târâtori, dens plantați cu frunze mici și dure. Rădăcinile adventive subțiri se îndepărtează de pe tulpină. La mijlocul verii, pe vârfuri apar spiculeți purtători de spori. Spiculetul este format dintr-o axă și foliole (sporofile) așezate pe ea. Pe partea superioară a sporofilelor este un sporangiu pe o tulpină scurtă. Ca urmare a meiozei, în ea se formează spori (n). Excreșterea (gametofit) se dezvoltă din spori (n). Vlăstarul se dezvoltă sub pământ. Rizoizii se extind din partea inferioară. Prin ele, crește în ciuperci, formând micorize. Trăiește în simbioză cu ciuperca, se hrănește cu ea. Crește foarte mult (15-20 de ani). Pe partea superioară se formează anteridiul și arhegonia. Spermatozoidul biflagelat părăsește anteridiul, intră în arhegonium și fecundează ovulul. Ca urmare, se formează un zigot, din care se dezvoltă un nou sporofit.

Gimnospermele sunt un departament antic de plante care se caracterizează prin prezența ovulelor cu dezvoltarea ulterioară a semințelor, dar nu formează flori și fructe. Gimnospermele includ aproximativ 800 de specii moderne. Majoritatea covârșitoare a speciilor din această diviziune (mai mult de 500) constituie clasa de conifere.

Un reprezentant tipic este PINUL AL DOILEA Pinul este o plantă monoică multisporă. Micro- și megasporangiile se formează pe același copac în conuri separate. Conurile feminine constau dintr-un ax și solzi de semințe, pe partea superioară a cărora se dezvoltă 2 ovule. Ovulul este format dintr-un nucelul acoperit cu un tegument, în care există o deschidere - un micropil. În interiorul nucelului, prin meioză se formează 4 megaspori, 3 dintre ei mor, iar unul germinează în gametofitul feminin - sacul embrionar.

Conurile de sex masculin sunt colectate în conuri pe vârfurile lăstarilor alungiți. În microsporangii, ca urmare a meiozei, microsporii (n) apar din celulele țesutului sporogen. Microsporul este acoperit cu 2 membrane: intina (internă) și exima (externă). Exima rămâne în urma intinei, formând 2 saci de aer. Prin creșterea suprafeței polenului, ele contribuie la transferul acestuia de către vânt, iar atunci când particulele de praf intră în lichid, ele acționează ca plutitori. Conurile masculine, după producerea de polen, se usucă rapid și cad de pe ramuri. Un grăunte de polen conține un gametofit masculin, format din două celule - vegetativă și generativă. Polenizarea are loc cu ajutorul vântului la începutul verii. Polenul aderă la o picătură de lichid lipicios care este secretat în zona micropilului, celula vegetativă începe să se alungească într-un tub de polen, iar solzii conurilor feminine se închid.

La începutul primăverii, are loc fertilizarea: celula generatoare se divide pentru a forma doi spermatozoizi care se deplasează de-a lungul tubului polen. Apoi, unul dintre spermatozoizi se contopește cu ovulul, iar celălalt moare. Dintr-un ou fecundat (zigot) se formează un embrion de sămânță, iar ovulul se transformă într-o sămânță.

Semințele de pin se coc în al doilea an, se revarsă din conuri și, culese de animale sau de vânt, sunt transportate pe distanțe considerabile.

Clasificarea angiospermelor. Angiospermele sunt împărțite în două clase: monocotiledone și dicotiledone. Evoluția dintre aceste clase a mers în moduri diferite, drept urmare fiecare dintre ele are diferențe caracteristice. Aceste diferențe sunt atât de puternice încât dicotiledoneele nu se încrucișează cu monocotiledonei și nu au fost primite grefe între ele. Principalele diferențe

Departamentul Coada-calului. Caracteristici generale. Ciclul de dezvoltare al coada-calului. Departamentul Coada-calului este reprezentat în prezent de un singur gen Coada-calului și 25 de specii. Ciclul de dezvoltare este dominat de sporofit (2n), care se prezintă ca o iarbă perenă. Rădăcinile adventive și lăstarii de deasupra solului pleacă de la rizomi, de obicei anuali. Lăstarii au o structură tipică articulată. Frunzele brune solzoase se extind de la noduri, topite într-o teacă tubulară. Funcția de fotosinteză este îndeplinită de tulpini. Sporii (n) se formează în spiculeți purtători de spori, dezvoltându-se, în funcție de tipul de coada-calului, pe vârfurile asimilatoare sau pe lăstari specializați fără clorofilă purtători de spori. Pe axa spiculetelor se află sporangiofori, care arată ca un scut pe o tulpină, de care sunt atașate 8-10 sporangi. Sporii formați după meioză sunt acoperiți cu o coajă groasă, echipată cu arcuri ca o panglică - elaters (când se usucă, se desfășoară, când sunt umeziți, se răsucesc, datorită căruia se împletesc unul cu celălalt). Ca urmare a germinării sporilor, se formează creșteri masculine și bisexuale. Creșterile sunt foarte mici, arată ca niște plăci disecate, de pe suprafața inferioară a cărora se extind rizoizii. Gametofitul se maturizează în 3-5 săptămâni. Anteridiile se dezvoltă la capetele lobilor excrescentelor masculine, în partea mijlocie a arhegoniului. Arhegonia se dezvoltă mai devreme pentru a crește șansa de fertilizare cu spermatozoizii străini. Spermatozoizii sunt multi flagelati. Din zigot se dezvoltă un nou sporofit.

Structura florii, caracteristicile structurale ale periantului . O floare este un organ complex de reproducere al angiospermelor. Floarea are un ax (receptacul) care poartă tepale, stamine și pistil (sau pistil). Dacă pedicelul nu este exprimat, floarea se numește sesilă. Părțile florilor sunt împărțite în fertile (stamină, pistil) și sterile (caliciu, corola, periantul). O floare care conține stamine și pistiluri. numit bisexuali(în 70% din flori). Dar sunt momente când flori de același sex. Se numesc plante cu flori de același sex pe același exemplar monoic(porumb, stejar, fag, castraveți, dovleac), dacă florile sunt situate pe exemplare diferite - dioic(canepa, salcie, plop). Spre deosebire de simetrie, există: corect flori (actinomorfe) (dacă se pot trasa mai multe axe de simetrie) - varză, cuișoare, roz gresit flori (zigomorfe) (dacă poate fi desenată o singură axă) - leguminoase, yasnotkovye nesimetric(asimetric) - dacă nici măcar o axă de simetrie nu poate fi trasată - valerian officinalis. Periant- aceasta este partea sterila a florii, este un capac care protejeaza staminele si pistilurile mai delicate. Este dublu și simplu. ^ periantul dublu diferentiat in caliciu si corola. Caliciul este format din sepale, formând cercul exterior al periantului. Sepalele sunt de obicei mici și de culoare verde. Funcția principală este de a proteja floarea până când bobocul se deschide. Corola este formată din petale. Petalele au mai multe dimensiuni mariși diferă în culoare. Culoarea este determinată de diverși pigmenți: antociani (roz, roșu, albastru, violet), carotenoizi (galben, portocaliu, roșu), antoclor (galben lămâie), antofein (maro).Aroma florii este creată de uleiurile esențiale. Corola poate fi petală separată (renun, căpșuni) și petală articulată (cartof, salvie). ^ periantul simplu nediferențiat în caliciu și corolă, este format dintr-un set de tepali omogene. Poate fi corola (laleaua) și caliciul (manșeta)

Perianturile simple și duble sunt petale separate (măr, lalele) și petale comune (clopot, crin). Pe lângă caliciul și corola cu părți sterile ale florii, acestea includ și nectar. FORMULĂ ȘI DIAGRAMA FLORILOR Structura unei flori poate fi exprimată ca formule. La compilare, se folosește următoarea notație:

Floarea este corectă (actinomorfă) - floarea este neregulată (zigomorfă) Ca- caliciul (caliciul) Corola (corola) P - periantul simplu (perigonium) A - staminele (androceul) (androceul) G - pistilul, carpele (gineceul) ( gineceu)

Alături de expresiile literale ale părților florii, numărul de elemente este indicat în numere (o corolă cu cinci petale - Co 5, un androceu cu șase membri - A 6), iar dacă numărul lor în flori din aceeași specie nu este constantă (de obicei mai mult de 12) - un simbol. Dacă elementele florii sunt topite, atunci numărul lor este cuprins între paranteze: corola topită cu cinci membri - Co (5), androceu bifratern - A (9.1). Dacă elementele florii sunt aranjate în cercuri, atunci un semn „+” este plasat între numărul de elemente din fiecare cerc (P 3+3). Poziția ovarului în floare este indicată printr-o liniuță. Cu ovarul superior, floarea este sub-pistil, prin urmare, sub numărul de carpele, puneți o liniuță G () , atunci când desemnați ovarul inferior - floarea este supra-pistil - o liniuță este plasată deasupra numărului G () . Cu un perianth simplu, semnele caliciului și corolei nu se aplică și este notat cu litera P (perigonium). De exemplu, formula pentru o floare de crin și o lalelă: P 3 + 3 A 3 + 3 G ()

O diagramă este o proiecție schematică a unei flori pe un plan în următoarea orientare: axa inflorescenței este în partea de sus, frunza de acoperire este în partea de jos.

clasificarea fructelor. Clasificarea morfogenetică pe baza tipului de gineceu: Clasificare artificială fructele se bazează în principal pe semnele morfologiei externe: fructe simple se dezvoltă numai din ovarul unui pistil (monocarp, gineceu cenocarp). fructe prefabricate(fructul complex) se formează din ovarele mai multor pistili liberi (gineceu apocarpus). infertilitate- mai multe sau mai multe fructe topite într-un singur întreg, formate din flori dintr-o singură inflorescență. Depinzând de consistenta pericarpul se disting: uscat si suculent, in functie de numărul de semințe distingeți: cu mai multe sămânță și cu o singură sămânță. Depinzând de autopsie pericarpul se disting: fructe nedeschizătoare și deschidere.

Fructe suculente. In evolutie fructe suculente apărut ca derivați ai uscatului. Peretele societății mixte se poate dezvolta fie din peretele ovarului (pericarp), fie din peretele ovarului fuzionat cu tubul floral sau cu un recipient concav. Peretele societății mixte imature are o structură densă, pe măsură ce fătul se coace, acesta devine mai moale. Maturarea este de obicei însoțită de o schimbare a culorii: datorită distrugerii clorofilei și acumulării fie de carotenoizi (galben, portocaliu), fie de antociani (roșu, albastru). Maturarea este insotita si de acumularea de carbohidrati. Dintre fructele suculente, m fructe suculente leguminoase grenadă- se dezvoltă din ovarul multicelular inferior cu două etaje. Pulpa este formată din stratul exterior suculent al învelișului semințelor. Pericarpul și țesuturile tubului floral se usucă, formând o coajă tare Hesperidius(portocaliu) - citrice, formate dintr-un gineceu sincarpus. Exocarp - țesut galben, acoperit cu un strat de cuticulă, ceară și glande grase. Mezocarpul este un țesut alb. Endocarpul este membranos. Celulele subepidermice ale endocarpului formează sacii de suc (pulpa fructelor). dovleac– exocarp dur, lignificat, pielos; pulpa este formată din mezo- și endocarp (dovleac, pepene galben) sau placente crescute (pepene verde). Se formează din gineceul paracarpus. Un mar- format din gineceu apocarpus

Berry– endo și mezocarp cărnoase suculente, exocarp membranos subțire Fructe suculente cu o singură sămânță: drupe- monocarp care nu se deschide cu mezocarp comestibil suculent și cărnos și endocarp sclerificat (piatră). (prune, cirese, cirese dulce, caise, piersici, cirese prune).

Fructe uscate simple:

Caracteristici generale ale plantelor superioare, alternarea fazelor haploide și diploide la plantele superioare. Plante superioare - unul dintre subregurile regnului vegetal, unind cel puțin 300.000 de specii - de la mușchi la angiosperme. Originea lor este asociată cu apariția pe uscat a algelor marine multicelulare. În procesul de adaptare la condițiile terestre de existență au apărut noi tipuri de plante cu caracteristici noi: 1. În locul talului, plantele superioare formează un corp împărțit în organe: rădăcină și lăstar (frunze și tulpină) 2. Structura internă devine mai complicată apar țesuturi specializate: tegumentare (protecția plantelor), conductoare, mecanice (suport) 3. Se formează organe de reproducere pluricelulare, tk. pereții multicelulari protejează gameții sau sporii mai fiabil 4. Zigotul se dezvoltă într-un embrion multicelular tipic 5. Reținerea zigotului în interiorul arhegoniului este o altă funcție de protecție în condițiile de apă 7. La plantele inferioare, există diverse variante ale proces: izogamie (masculin și feminin celula sexuală mobilă de aceeași mărime), heterogamie (celula reproductivă feminină este mai mare decât cea masculină, ambele sunt mobile), oogamie (celula reproductivă feminină este nemișcată, mai mare decât masculul). La plantele superioare, apare doar oogamia. 8. La plantele superioare, în ciclul de dezvoltare, există întotdeauna o alternanță de generații (sporofit – generație asexuată, gametofit – generație sexuală). Pe sporofit (2n), sporii haploizi (n) se formează datorită diviziunii meiotice. Sporii se dezvoltă într-un gametofit haploid (n) producând gameți haploizi. Când se unesc, un set de cromozomi este restaurat în zigot. Din zigot se dezvoltă din nou un sporofit diploid (2n).Plantele superioare sunt împărțite în secțiuni.

dubla fertilizare

procesul sexual la angiosperme, în care atât ovulul, cât și celula centrală a sacului embrionar sunt fertilizate (vezi Sac embrionar). Inainte de. descoperit de omul de știință rus S. G. Navashin în 1898 pe 2 specii de plante - crini (Lilium martagon) și cocoas de alun (Fritillaria orientalis). În D. despre. sunt implicați ambii spermatozoizi, aduși în sacul embrionar de tubul polen; nucleul unui spermatozoid (Vezi spermatozoizi) se contopește cu nucleul ovulului, nucleul celui de-al doilea - cu nucleii polari sau cu nucleul secundar al sacului embrionar. Un ovul fertilizat se dezvoltă într-un embrion , din celula centrală – Endosperm. În sacii embrionari cu un aparat cu trei celule de ouă, conținutul tubului de polen se toarnă de obicei într-una dintre sinergide (vezi Sinergide) , care este distrus în acest caz (există resturi vizibile ale nucleului sinergiei și nucleului vegetativ al tubului polen); a doua sinergidă moare ulterior. În plus, ambii spermatozoizi, împreună cu citoplasma alterată a tubului polen, se deplasează în spațiul sub formă de fante dintre ovul și celula centrală. Apoi spermatozoizii se disociază: unul dintre ei pătrunde în ovul și intră în contact cu nucleul său, celălalt pătrunde în celula centrală, unde intră în contact cu nucleul secundar sau unul, și uneori ambii, nuclei polari. Spermatozoizii își pierd citoplasma în timp ce sunt încă în tubul polen sau când pătrund în sacul embrionar; uneori spermatozoizi sub formă de celule nemodificate se observă și în sacul embrionar.

La D. cca. nucleii sacului embrionar sunt în interfază (vezi Interphase) și sunt de obicei mult mai mari decât nucleii spermatozoizilor, a căror formă și stare pot varia. La skerda și alte compuși, nucleii spermatozoizilor au aspectul unui filament de cromatină dublu răsucit sau răsucit, la multe plante sunt alungiți, uneori răsuciți, mai mult sau mai puțin cromatizat și nu au nucleoli; de obicei spermatozoizii sunt nuclei de interfaza rotunjite cu nucleoli, uneori nediferind ca structura de nucleii feminini.

După natura asocierii nucleelor ​​masculine și feminine, s-a propus (E. N. Gerasimova-Navashina) să se distingă două tipuri de D. o .: premitotic - nucleul spermatozoidului este scufundat în nucleul feminin, cromozomii acestuia sunt despiralizați; unificarea seturilor de cromozomi ale ambilor nuclei are loc în interfaza (în zigot); postmitotic - nucleele masculine și feminine, păstrându-și cochilia, intră în profază (vezi profază) , la sfârşitul cărora începe unirea lor; nucleii interfazici care conțin seturi de cromozomi ale ambilor nuclei se formează numai după prima diviziune mitotică a zigotului. La D. cca. 2 nuclei haploizi fuzionează în ou, deci nucleul zigotului este diploid. Numărul de cromozomi din nucleii endospermului depinde de numărul de nuclei polari din celula centrală și de ploidia acestora (vezi Ploidia) ; Majoritatea angiospermelor au 2 nuclei polari haploizi, iar endospermul lor este triploid. Consecință D. o. - Xenia - manifestarea trăsăturilor dominante ale endospermului plantei paterne în endospermul seminţelor hibride. Dacă mai multe tuburi de polen pătrund în sacul embrionar, spermatozoizii primului dintre ele participă la D. o., spermatozoizii celorlalți degenerează. Cazurile de dispermie, adică fecundarea ovulului de către doi spermatozoizi, sunt foarte rare.

Lit.: Navashin S. G., Izbr. lucrări, vol. 1, M.-L., 1951; Mageshwar și P., Angiosperm Embryology, trad. din engleză, M., 1954; Poddubnaya Arnoldi V. A., Embriologia generală a angiospermelor, M., 1964; Steffen, K., Fertilisation, în: Maheshwari P. (ed.). Progrese recente în embriologia angiospermelor, Delhi, 1963.

I. D. Romanov.