Ce set de cromozomi este tipic pentru gameți și sporii unei plante de mușchi. Meioza și formarea gameților. Ce poate perturba procesul normal de gametogeneză

Care sunt fazele gametogenezei?

Pentru organismele nemobile, cum ar fi plantele, reproducerea poate fi puțin dificilă. Două plante nu pot veni împreună pentru a se împerechea. În schimb, trebuie să găsească moduri diferite de a se reproduce. Sporangiul este o structură în unele plante și alte organisme care este responsabilă pentru crearea și stocarea sporilor. Sporii sunt structuri haploide create în organisme care ajută la germinare și la formarea de noi organisme. Cu alte cuvinte, ele ajută organismul să se reproducă.

Dar ce înseamnă că sunt „haploizi”? Aceasta înseamnă pur și simplu că doar jumătate din cromozomii necesari formează un organism diploid complet. Sporii produși și eliberați de sporangi sunt capabili să se divizeze prin mitoză sau diviziune celulară. După cum am menționat mai devreme, sporii sunt structuri haploide. Ele conțin jumătate din cromozomii necesari unui anumit organism. Spre deosebire de alte celule haploide, ele nu au nevoie de un alt spor sau de cealaltă jumătate a cromozomilor lor pentru a crea un nou organism, o fac printr-o formă diferită de reproducere.

Sporii produși de sporangi sunt o formă reproducere asexuată, ceea ce înseamnă că nu au nevoie de doi gameți diferiți sau celule sexuale pentru a se reproduce. Sporii se pot împărți și se pot replica, creând un nou organism. apare în plante, ciuperci și organisme similare este cunoscută ca alternanță de generații, care este o altă modalitate prin care un organism poate crea mult mai multe organisme.

Schimbarea generațională are două faze principale: faza sporofită și faza gametofită. Faza de sporofit creează spori prin sporangiu. Acești spori sunt haploizi și trebuie să se dividă și să se replice prin mitoză. Pe măsură ce fac acest lucru, ei vor începe să formeze gametofite, care fac parte din faza gametofită. Se pot împărți prin meioză sau diviziunea celulelor germinale pentru a crea gameți. Avem nevoie de un gamet masculin și unul feminin pentru a fuziona și a forma un zigot și apoi a forma un sporofit, pornind din nou întregul proces.

Multe tipuri diferite de plante și unii mușchi sunt ceea ce numim homosporoase, unde produc un singur tip de spor. În alte tipuri de mușchi și ciuperci, de exemplu, vedem două tipuri diferite de spori, unul masculin și unul feminin, care sunt numiți heteroporoși.

Sporii masculini se numesc microspori, iar sporangiile lor corespunzatoare se numesc microsporangi. Sporii feminini se numesc megaspori, iar sporangiile corespunzătoare se numesc megasporangi. La plantele care sunt heterospore, vedem microspori care formează gametofite masculine și megaspori care formează gametofite feminine. Odată ce gametofitul este format, gameții din interior pot fi creați și eliberați. Gametofitul masculin formează gameții masculini, iar gametofitul feminin însuși formează gameții feminini.

Acest lucru le permite să fuzioneze împreună pentru a forma o celulă sau un zigot fertilizat. Sporangiile sunt structuri care produc și creează spori în anumite organisme. Deoarece multe dintre aceste organisme sunt imobile, nu au de ales decât să elibereze spori mediu inconjurator. Acest lucru permite sporilor, care sunt haploizi, să germineze și să formeze gametofite. Gametofitul produce apoi gameți masculini și feminini, care, în condițiile potrivite, fuzionează împreună pentru a forma un zigot.

Acest zigot va avea jumătate din cromozomi din gametul masculin și jumătate din gametul feminin. Tantarii nu au flori sau seminte. Aceste plante simple cresc de obicei în zone umede, cum ar fi pădurile sau zonele umede. Este posibil să fi văzut pete mari de mușchi crescând pe un copac sau pe stâncă, sau chiar pe o centură de pădure. Deși ne putem gândi la mușchi ca la plante mici, de uitat, ei au de fapt mai multe roluri vitale. De exemplu, muşchiul de turbă poate fi folosit ca combustibil, rezervor de carbon şi habitat pentru multe organisme unice.

De asemenea, puteți vedea mușchi folosit în aranjamente florale sau în coșuri de flori suspendate. Mijii sunt, de asemenea, benefice pentru multe ecosisteme, deoarece pot supraviețui la temperaturi foarte calde sau reci și pot chiar ajuta solul. În ceea ce privește ciclul de viață al acestor plante, mușchii sunt unici, deoarece își petrec cea mai mare parte a vieții cu un singur set de materiale genetice, mai degrabă decât cu cele două seturi obișnuite. Ar fi ca și cum ai trece prin cea mai mare parte a ciclului tău de viață cu doar jumătate din informațiile tale genetice.

Privire de ansamblu asupra alternanței de generații

Acum că știm puțin despre aceste plante nevasculare, să aruncăm o privire rapidă asupra conceptului de alternanță a generațiilor înainte de a lua în considerare acest proces în mușchi. Alternarea generațională este ciclu de viață, care include atât stadii multicelulare diploide, cât și haploide. În celulele diploide, o copie a cromozomilor provine de la fiecare părinte. De exemplu, la oameni, primești o copie a cromozomilor de la tatăl tău și o copie a cromozomilor de la mama ta.

Aceeași idee se găsește la plante. Să ne uităm la o diagramă a ideii de bază a alternanței generațiilor. Apoi Garblin va produce în cele din urmă un nou organism haploid și așa mai departe. Acum că avem o imagine de ansamblu bună asupra elementelor de bază ale alternanței generațiilor, să vedem cum se finalizează acest proces în mușchi.

Spre deosebire de plantele mai avansate, mușchii au un stadiu de viață haploid dominant. Adică, mușchiul pe care îl vedeți este un gametofit și conține un singur set, și nu cele două seturi obișnuite - cromozomi. Stadiul haploid începe cu un spor. Poate fi o dispută masculină sau feminină. Sporul masculin se va dezvolta într-un gametofit matur care conține structurile pentru a crea gameți masculini. Aceste anteridii sunt structuri din gametofitele masculine care produc și secretă spermatozoizi. Există structuri în gametofitele feminine.

Aceste arhgonie sunt structurile gametofitelor feminine care produc ouă. Spre deosebire de anteridiul masculin, arhegoniumul feminin nu secretă gameți care sunt produși. Gametofitul - indiferent dacă este de sex masculin sau feminin - realizează majoritatea proceselor de viață pentru planta de mușchi. Este ancorat de sol de rizoizi, care sunt mai puțin complexi decât rădăcinile găsite la plantele vasculare. Acest stadiu haploid este capabil de fotosinteză și menține planta în viață.

Etapa diploidă începe după fertilizare. Spermatozoizii sunt eliberați din anteridii și înoată - folosind flageli - în arheonul feminin. Cândva un ou haploid și spermatozoizi, acum există un zigot. Această nouă celulă diploidă se va împărți prin mitoză pentru a deveni în cele din urmă un sporofit matur. Rețineți că sporofitul este dependent de gametofit pentru nutriție și sprijin. Sporofitul crește în arheologie. Va dezvolta un picior care se atașează de gametofit. Apoi o tulpină va crește din arheologie.

La final se vede o capsulă rotundă. Aici puteți vedea întreaga structură sporofită ieșind din partea de sus a etapei haploid dominante. Capsula conține un sporangiu care produce spori. În interiorul sporangiului se află celule specifice, sporocite, care suferă meioză pentru a crea spori haploizi. Acești spori sunt apoi eliberați și în cele din urmă devin gametofiți fie masculini, fie feminini, continuând ciclul de viață.

Meos sunt plante nevasculare care sunt mici și trăiesc în grupuri apropiate, mai ales în medii umede. Spre deosebire de plantele mai avansate, mușchii au un stadiu haploid dominant. Gametofitele de mușchi sunt de obicei fie masculine, fie femele. Gametofitele masculine conțin anteridii, care produc și eliberează spermatozoizi gameți masculini. Gametofitele feminine conțin arhegonium, care produce gameții feminini, ouăle. Spermatozoizii sunt eliberați din anteridiu și înoată în arheologie pentru a fertiliza ovulul. Acest sporofit diploid nou format va crește în arheologie, dezvoltând în cele din urmă un picior care se atașează de gametofit, o tulpină și o capsulă care conține sporangiul.

Ce determină de obicei dimensiunea ouălor?

Sporocitele din sporangi suferă meioză pentru a crea spori care sunt eliberați pentru a continua alternanța de generații. La sfârșitul acestei lecții, veți putea descrie alternanța generațiilor în mușchi, în special ceea ce se întâmplă în stadiile haploid și diploid.

În timpul mitozei și meiozei, fibrele cromatinei se rotesc și se condensează în structuri cromozomiale. Centromerii pot fi localizați în diferite puncte de-a lungul lungimii unui cromozom, clasificându-l ca metacentric, submetacentric, acrocentric sau telocentric, în funcție de locația centrului. Celulele somatice ale aceleiași specii conțin același număr de cromozomi, care este numărul diploid. Cromozomii există în perechi; numiti cromozomi omologi cromozom omolog moştenit de la mama organismului şi de la tată.

Cromozomii omologi au asemănări genetice, cum ar fi locusul, locul identic al genelor de-a lungul lungimii lor. Pe de altă parte, bacteriile și virușii conțin un singur cromozom. O celulă umană normală conține 46 de cromozomi în nucleu. Celulele sexuale conțin 23 de cromozomi la oameni. Numărul haploid al unui cromozom este jumătate din numărul diploid. În timpul meiozei, numărul diploid al cromozomilor este convertit în număr haploid pe măsură ce se formează gameți. Cu toate acestea, „cromozomii rămași sunt clasificați ca cromozomi autozomici și sunt cunoscuți ca perechi de cromozomi de la 1 la 22”.

Mutațiile cromozomiale apar atunci când o schimbare numărul total cromozomii se realizează prin ștergerea sau duplicarea genelor sau a segmentelor de cromozomi și rearanjarea materialului genetic în interiorul sau între cromozomi. O creștere a unui cromozom se numește trisomie. Condiția cu un set complet de cromozomi haploid se numește euploid. Există evenimente în care organismele au mai mult de două seturi de cromozomi; triploizii, de exemplu, sunt organisme cu trei seturi de cromozomi.

Tetraploizii au patru seturi de cromozomi. Mutațiile cromozomiale duc la probleme grave, cum ar fi sindromul Turner, o monosomie în care femelele pot conține tot sau o parte din cromozomul X. Monozomia pentru autozomi este de obicei fatală la oameni și la alte animale. Sindromul Klinefelter, o tulburare genetică trisomică la bărbați cauzată de prezența unuia sau mai multor cromozomi X. Efectele trisomiei sunt similare cu cele ale monosomiei. Sindromul Down este singura trisomie autozomală la om care are un număr semnificativ de supraviețuitori la un an de la naștere.