Размножение высших растений. Вегетативное, бесполое и половое. Гаметофит. Спорофит

Жизнь каждого вида протекает в форме непрерывной смены последовательных поколений особей, кот. обусловлена способностью каждой особи производить потомство. Каждый раст-ый организм состоит из кл. Им свойственен определенный набор хромосом. Соматическая кл. имеет 2n набор хромосом. А половым кл., кот. явл. споры и гаметы, свойственен гаплоидный набор хромосом. Происходит смена ядерных фаз. Смена ядерных фаз необходима для сохранения видовых черт и признаков. Т.о. смена ядерных фаз осуществляется 2-мя способами, мейозом и оплодотворением. Мейоз (клетка 1n) и оплодотворение (клетка 2n-зигота) 2 этапа ЖЦ. На смене ядерных фаз основывается смена поколений. СПОРОФИТ (2n) - (мейоз)---СПОРЫ(n)---прорастают---ЗАРОСТОК(n) - ГАМЕТОФИТ(n) - митоз –ГАМЕТЫ – оплодотворение – СПОРОФИТ (2n). Эволюция ВР шла по 2-м линиям. 1 – спорофитная линия явл. главной, т.к. по этой линии шла эволюция всех ВР. В цикле развития преобладает – спорофит, а гаметофит у многих ведет самостоятельный образ жизни, а у некот. вовсе редуцируется - от гаметофита, остается только половые кл. Спорофитная линия харак-ся усложнением строения тела спорофита, т.е. спорового поколения, кот. размножается спорами или семенами. У плауновидных, хвощевидных, папоротниковых спорофит представляет собой травянистое раст., а у семенных спорофит это древесные и травянистые раст. 2 – гаметофитная линия – явл. прородителем довольно большой гр. ВР. В данном цикле развития преобладает гаметофит, т.е. половое поколение, кот. размножается с помощью гамет – образуется зародыш, кот. дает в свою очередь спорофит. ВР – цветковые (деревья – само дерево спорофит, а гаметофит редуцирован до половых кл.). Вегет размн – черенок, корневище, усы, клубни. Бесп размн – с пом спор (п), спора обр-ся путем мейоза. Полов размн с пом гамет (жен – яйцекл, муж - спермии). В яйцекл разв-ся архегонии, в спермии – антеридии. Гаметы (п). спорофит – бесп пок. Это раст облад-я 2п наб хром и размн бесп способом спорами (п). гаметофит – пол пок. Им п наб хром. Обр-т гаметы (п). напр 1: Кук лен я-я гаметофитом. Клетки (п). он представлен 2я особями: муж и жен. В верхушке жен пол пок им-ся архегонии. Архегонии им-т вид колбочки. Стенки однослойны. Представлены одним слоем клеток. Внутри архегонии разв-ся 1 един-ая яйцекл. Им шейку и брюшко. В шейке им-ся шейковые канальцевые клетки. В муж особях мха нах-ся антеридии. Стенки его однослойны. В антеридиях много сперматозоидов. Образ-ие гамет происх с пом митоза. Для оплд необ присут воды. Движ спермиев происх с пом воды. Затем они передвигаясь по воде попадают на архегонии. Происх оплд одной яйцекл. В рез обр зигота. Из нее обр коробочка – спорангий. Коробочка (2п), мох (п). коробочка – бесп пок, спорофит. В коробочке путем мейоза обр-ся споры (п). затем при созревании коробочка раскрывается, споры высыпаются. И споры попадают в почву. Споры прорастают и обр-ся заросток (п). этот заросток наз-ся протонемой. На нем им-ся почки и из почек вырастает новая особь мха. На мхе обр-ся обр-ся архегонии и антеридии. Т.о. в ж/цикле мха преобл пол пок, он не им-т защиты, спорофит разв на гаметофите, для оплд необ вода. Напр 2: разноспоровым папоротникам отн-ся муж щитовник. Это раст им-т корневище, от него отходят придат корни и особые листья, их наз вайи. Листья папоротника не отн-ся к наст листьям т.к. на этих вайях обр-ся спорангии. Эти вайи – спорофиты. Спорангии на спорофиллах нах-ся скоплениями – сорусы. Спорангии покрыты индузиями. На спинке спорангии им-ся клетки с толстой клет стенкой. Эти клетки способ-т к сильному растрескиванию спорангиев. В рез споры (п) высыпаются на знач-м расстоянии. Они попадают в почву и прорастают. Обр-ся заросток (п). он не им-т ни листьев, ни корней. Произошла редукция пол пок. Тело наз-ся таллом т.е. слоевище. Таллом прикрепл с пом ризоидов. На заростке им-ся антеридии и архегонии. В архегониях обр-ся яйцеклетки. В антеридиях сперматозоиды. Оплд происх с пом воды. В рез оплд обр-ся зигота (2п) и из зиготы разв новый папоротник. Т.о. папоротники размн-ся бесп путем. В ж/цикле преобл спорофит т.е. сам папор. Это прогресс черта. Но оплд еще идет в присут воды и не оказ-т защиту пол пок. Гаметофит я-я самост раст. Однако в поколение набл-ся редукция пол пок, что я-я шагом вперед. Нпр 3: Сосна обыкн я-я семенным раст. Преобл бесп пок – спорофит. На сосне разв жен имуж шишки, кот отн-ся спорофиту. В жен шишках разв мегаспоры, а муж микроспоры. Сосна я-я разноспоровым раст. Жен ш растет в теч 3х лет, поэт разл жш 1 года, 2 и 3го года. Жен ш сост из оси, на ней распол чешуйки 2х видов:1. кроющая – небольш разм, тонкая и я-я видоизмен листа. В пазухе кроющей чешуи им-ся 2. кладующие чешуйки – более крупн и толст, у основ нах-ся 2 смз. Кладующая ч я-я видоизмененным боков побегом – мегоспорофилл т.е. листоподоб-е стр-ра несущая мегоспорангии (смз). Стр смз: на кладущей чешуе появл-ся меристематический бугорок. Он преобр-ся мегаспорангии. Затем мегоспорангии начинают покрываться покров тк – интегументом. Их наз-т смз. Интегументы не смыкаются и обр-ся микропиле или пыльцеход. Мегоспорангий многоклет-й. внутри него происх 2 проц: мегоспорогенез (это формир мегаспор. В нуцеллусе обр-ся 1 матер-я кл мегаспор – архегоний. Это кл дел-ся путем мейоза и обр-ся тетрадомегаспора. Из них 3 кл разруш-ся и остается 1 мегаспора) и гаметогенез (это разв пол пок (жен)). Мегаспора нач-т прорастать, его прорастание происх путем деления мегаспор и в рез орб-ся заросток. Заросток многоклет, (п), бесцв, микроскопич, поэт не может жить самост. На заростке нах-ся всего 2 архегония. Муж шишка сост из укороченной оси, на кот располаг-ся чешуйки т.е. микроспорофиллы. На них распол-ся 2 микроспорангии т.е. пыльчевые мешки. Муж ш собрана в колосок. Эти шишки появл весной, после опыления они рассыпаются. В микроспорангиях происх 2 проц: микроспорогенез и гаметогенез. Микроспорогенез – это проц форм-я микроспор. Микроспорангиях орб-ся множество археоспориальных клеток. Эти кл дел путем мейоза и обр-ся татрадомикроспоры. Они созревают и распадаются на микроспоры. Микроспоры им-т 2 обол интинум (внутр обол)и экзинум. Экзина обр-т 2 воздуш-х мешка. Эти мешки облегчают вес микроспоров. Микроспоры не покидают пыльцевые мешки и нач-т прорастать. Происх проц гаметогенеза. Прорастание микроспорангий закл-ся в делении ядра микроспор. Эти протариальные клетки сходны с муж заростком. Они разр-ся. След деление собственно споровой кл. в рез обр антеридиальные и вегет клетки. На этом этапе микроспоры наз-т зрелой пыльцой. Здесь происх проц опыления. Далее зрелая пыльца начинает делиться, в рез антеридиальной клетке обр ножка и спермагенная клетка. Вегет кл сохр-ся. Вегет кл прорастает и обр-т пыльцевую трубку. Ядро вегет-й кл оказ-ся на пыльц трубке, а кл ножка разруш. Спермагенная кл движется вслед за ядром вегет кл. пыльц трубка продолж прорастать в направлении к архегониям. А спермагенная кл делится и обр-т 2 спермия. Т.о. муж пол пок предст т/о 2 спермиями и вегет кл. произошла редукция пол пок. Затем оплд происх в след год после зимы. Спермии по пыльц трубке достигают до архегонии. При достижении архегонии конец пыльц труки разруш и спермии попадают один из архегониев. Один из спермиев слив-ся с яйцекл и обр зигота (2п) бесп пок т.е. из зиготы разв-ся зародыш спорофита (2п). Заросток (жен) накапл пит в-во и превр-ся в эндосперм(п). после оплд смз превр-ся в семя. Семенными покровами стан-ся интегумент. Т.о. впервые обр-ся семя, в кот нах-ся (2п) зародыш спорофитом и эндосперм (п). спорофит защищает пол пок. Напр 4: Господство покрытосеменных в растительном мире Земли произошло в силу их лучшей приспособленности к суше. И отличительными признаками явились:

- появление цветка - (греч. Antos – цветок, phiton – растение) – отсюда и название anthophita. Иногда даже утверждают, что понять и объяснить возникновение цветка – значит решить проблему происхождения покрытосеменных.

- семязачаток в отличие от голосеменных заключен в замкнутую полость – завязь. Обычно завязь считают важнейшим признаком покрытосеменных, откуда и название – angiospermae (греч.aggeion – сосуд, вместилище, sperma – семя). Пыльца улавливается не самим микропиле семязачатка, а специализированной частью пестика – рыльце. Гаметофит также как у голосеменных является полным иждивенцем спорофита, но еще больше редуцированный, т.к. не имеет гаметангий (архегоний и антеридии), очень мелкие, т.к. образуется в результате очень малого числа делений. Плодолистики – это видоизмененные мегаспорофиты, а микроспорофиты в тычинки. Само раст это бесп пок (2п). Нпм а цветке разв-ся тычинка (микроспорофилл т.е. листоподобная стр-ра. Она им-т пыльники - микроспорангии) и плодолистики. Отн-ся к разноспоровым раст.

- процесс двойного оплодотворения внутри редуцированного гаметофита (особый тип оплодотворения), при котором один из спермиев сливается с яйцеклеткой, образуя зиготу, а второй – с ядром центральной клетки зародышевого мешка, давая тем самым начало триплоидной (3n) эндосперму. Это по мнению ряда авторов, уникальный признак angiospermae, аргумент в пользу их эволюционного единства и монофилетического происхождения.

- образование плода. Это один из важнейших ароморфозов покрытосеменных.

Жен пол пок я-я 8-7 ядерный зародышевый мешок. Зарод мешке ядра специализированы. Им-ся центр-е ядро зарод-го мешка (2п), яйцекл (п), 2 синергида и 3 антипода.

Общие свойства ферментов как биокатализаторов:

Ферменты – это белки, которые увеличивают скорость протекания химической реакции, при этом не расходуются.

Свойства Ф-ов:

1. Специфичность – субстартная и каталическая:

А) Субстартная специфичность – способность каждого фермента взаимодействовать

с одним или нескольким субстратом:

- абсолютная – активный центр ферментов обладающих абсолютной специфичностью некомплементарен только одному субстрату (Фермент оргиназа);

- групповая – фермент катализирует однотипные реакции с группой структурно похожих субстратов;

- стереоспецифичность – при наличии у субстратов стереоизомеров фермент проявляет специфичность к одному из них.

Б) каталитическая специфичность – ферметнантивные реакции высокоэффективны, они протекают в 108 раз быстрее чем обычные реакции.

2. Лабильность – для фермента характерна конформационная лабильность – это способность к небольшим изменениям нативной конформации вследствии разрыва слабых связей.

3. Способность фермента к саморегуляции. Продукт одной реакции является субстратом для другой реакции. Так образуются метаболические пути. Имеются регуляторные ферменты, активность которых может изменяться в зависимости от потребности клетки в конечном продукте. Они катализируют либо самые медленные реакции, либо необратимые реакции

Поиск по сайту: