Gametofitų generavimas augalo gyvavimo cikle

Samanų gametofitai. Kartų kaitaliojimas, gametofitų fazė yra gametas gaminanti karta. Edas Reschke/Photolibrary/Getty Images

A gametofitas reprezentuoja seksualinę augalų gyvenimo fazę. Šis ciklas pavadintas kartų kaitaliojimas o organizmai pakaitomis keičia seksualinę fazę arba gametofitų kartą ir nelytinę fazę arba sporofitų kartą. Terminas gametofitas gali reikšti augalo gyvavimo ciklo gametofito fazę arba konkretų augalo kūną ar organą, gaminantį gametas.

Jis yra haploidas gametofito struktūra, kuri gametos susidaro. Šie vyrai ir moteryslytinių ląstelių, dar žinomi kaip kiaušinėliai ir sperma, susijungia perapvaisinimassuformuoti a diploidas zigota. Zigota virsta diploidiniu sporofitu, kuris atstovauja nelytinei ciklo fazei. Sporofitai gamina haploidą sporos iš kurių išsivysto haploidiniai gametofitai. Priklausomai nuo augalo tipo, didžioji jo gyvenimo ciklo dalis gali būti praleista gametofitų arba sporofitų kartoje. Kiti organizmai, pavyzdžiui, kai kurie dumbliai ir grybai , didžiąją savo gyvenimo ciklo dalį gali praleisti gametofitų fazėje.

Gametofitų vystymasis

Samanų sporofitai. Santiago Urquijo / Moment / Getty

Gametofitai išsivysto iš sudygimo sporos . Sporos yra dauginimosi ląstelės, kurios gali sukelti naujų organizmųaseksualiai(be tręšimo). Tai haploidinės ląstelės, kurias gamina mejozė in sporofitai . Sudygus, haploidinės sporos patiria mitozė suformuoti daugialąstę gametofito struktūrą. Subrendęs haploidinis gametofitas mitozės būdu gamina gametas.

Šis procesas skiriasi nuo to, kas vyksta gyvūnų organizmuose. Į gyvūnų ląstelės , haploidinės ląstelės (gametos) gaminamos tik mejozės būdu ir tik diploidinės ląstelės patiria mitozę. Augaluose gametofito fazė baigiasi diploidinės zigotos susidarymu ikilytinis dauginimasis. Zigota yra sporofito fazė, kurią sudaro augalų karta su diploidinėmis ląstelėmis. Ciklas prasideda iš naujo, kai diploidinės sporofito ląstelės patiria mejozę ir gamina haploidines sporas.

Gametofitų generavimas nekraujagysliniuose augaluose

KEPENĖS. Marchantia, Moteriškas gametofitas Archegoniją laikančios struktūros kepenyse. Skėčio formos statiniai turi archegoniją. Edas Reschke/Photolibrary/Getty Images

Gametofitų fazė yra pirminė fazė nekraujagysliniai augalai , pavyzdžiui, samanos ir kepenėlės. Dauguma augalų yra heteromorfinis , tai reiškia, kad jie gamina dviejų skirtingų tipų gametofitus. Vienas gametofitas gamina kiaušinėlius, o kitas – spermą. Samanos ir kepenėlės taip pat yra heterosporinis , tai reiškia, kad jie gamina du skirtingus tipus sporos . Šios sporos išsivysto į du skirtingus gametofitų tipus; vienas tipas gamina spermatozoidus, o kitas – kiaušinėlius. Vyriškas gametofitas vysto reprodukcinius organus, vadinamus antheridia (gaminti spermatozoidus) ir vystosi moteriškasis gametofitas archegonija (gaminti kiaušinius).

Nekraujagysliniai augalai turi gyventi drėgnose buveinėse ir pasikliauti vandeniu, kad atneštų patiną ir patelę gametos kartu. Antapvaisinimas, susidaręs zigotas subręsta ir virsta sporofitu, kuris lieka prisirišęs prie gametofito. Sporofitų struktūra priklauso nuo mitybos gametofito, nes tik gametofitas gali fotosintezė . Šių organizmų gametofitų karta susideda iš žalios, lapinės arba į samanas panašios augalijos, esančios augalo apačioje. Sporofitų kartai atstovauja pailgi stiebeliai su sporų turinčiomis struktūromis galuose.

Gametofitų generavimas kraujagyslių augaluose

Protalis yra gametofito fazė paparčio gyvenimo cikle. Širdies formos protalijos gamina lytines ląsteles, kurios susijungia ir sudaro zigotą, iš kurios išsivysto naujas sporofitas. Lester V. Bergman/Corbis Documentary/Getty Images

Augaluose su kraujagyslių audinių sistemos , sporofito fazė yra pirminė gyvavimo ciklo fazė. Skirtingai nuo nekraujagyslinių augalų, gametofitas ir sporofitas įsijungia nesėkliniai kraujagysliniai augalai yra nepriklausomi. Tiek gametofitų, tiek sporofitų kartos sugeba fotosintezė . Paparčiai yra šių augalų rūšių pavyzdžiai. Daugelis paparčių ir kitų kraujagyslių augalų yra homosporinis , tai reiškia, kad jie gamina vienos rūšies sporas. The diploidas gamina sporofitas haploidas sporos (pagal mejozė ) specializuotuose maišeliuose, vadinamuose sporangijomis.

Sporangijos randamos apatinėje paparčio lapų pusėje ir išleidžiamos sporos į aplinką. Išdygus haploidinei sporai, ji dalijasi iš mitozė formuojantis haploidinį gametofitinį augalą, vadinamą a protalis . Protalis gamina tiek vyrų, tiek moterų reprodukcinius organus, kurie sudaro atitinkamai spermatozoidus ir kiaušinėlius. Vanduo reikalingasapvaisinimasvykti spermatozoidams plaukiant link moterų reprodukcinių organų (archegonijų) ir susijungiant su kiaušialąstėmis. Po apvaisinimo diploidinė zigota išsivysto į subrendusią sporofito augalą, kuris atsiranda iš gametofito. Į paparčiai , sporofito fazė susideda iš lapinių lapų, sporangijų, šaknų ir kraujagyslių audinio. Gametofito fazę sudaro maži, širdies formos augalai arba protalijos.

Gametofitų generavimas sėklų auginimo augaluose

Šioje spalvotoje skenuojančioje elektroninėje mikrografijoje (SEM) matyti žiedadulkių vamzdeliai (oranžiniai) ant prerijos gencijono žiedo (Gentiana sp.) piestelės. Žiedadulkėse yra žydinčio augalo vyriškosios lyties ląstelės. SUSUMU NISHINAGA/Science Photo Library/Getty Images

Sėklą auginančiuose augaluose, pvz gaubtasėkliai ir gimnasėklių, mikroskopinių gametofitų karta visiškai priklauso nuo sporofitų kartos. Į žydintys augalai , sporofitų karta gamina tiek patinus, tiek pateles sporos . Vyriškos mikrosporos (spermatozės) susidaro mikrosporangijose (žiedadulkių maišeliuose) žiedų kuokelėje. Patelės megasporos (kiaušiniai) susidaro megasporangiume gėlių kiaušidėje. Daugelyje gaubtasėklių yra žiedų, kuriuose yra ir mikrosporangijų, ir megasporangijų.

Theapvaisinimasprocesas vyksta, kai žiedadulkės pernešamas vėjo, vabzdžių ar kt augalų apdulkintojai į moteriškąją žiedo dalį (karpelį). Žiedadulkės sudygsta, sudarydamos a žiedadulkių vamzdelis kuris tęsiasi žemyn, kad prasiskverbtų į kiaušidę ir leistų spermos ląstelei apvaisinti kiaušinėlį. Iš apvaisinto kiaušinėlio išsivysto sėkla, kuri yra naujos sporofitų kartos pradžia. Moterų gametofitų karta susideda iš megasporų su embriono maišeliu. Vyrų gametofitų karta susideda iš mikrosporų ir žiedadulkių. Sporofitų karta susideda iš augalo kūno ir sėklų.

Gametophyte Key Takeaways

• Augalų gyvavimo ciklas keičiasi tarp gametofito fazės ir sporofito fazės cikle, žinomas kaip kartų kaita.
• Gametofitas reprezentuoja seksualinę gyvavimo ciklo fazę, nes šiame etape gaminamos gametos.
• Augalų sporofitai atstovauja nelytinei ciklo fazei ir gamina sporas.
• Gamatofitai yra haploidiniai ir išsivysto iš sporofitų sukurtų sporų.
• Vyriški gametofitai gamina reprodukcines struktūras, vadinamas anteridijomis, o moteriškos lyties gametofitai – archegonijas.
• Nekraujagysliniai augalai, tokie kaip samanos ir kepenys, didžiąją gyvenimo ciklo dalį praleidžia gametofitų kartoje.
• Nekraujagyslinių augalų gametofija yra žalia, į samanas panaši augalija augalo apačioje.
• Besėkliuose kraujagyslių augaluose, tokiuose kaip paparčiai, gametofitų ir sporofitų kartos gali fotosintezuoti ir yra nepriklausomos.
• Paparčių gametofitinė struktūra yra širdies formos augalas, vadinamas protaliumi.
• Sėklas turinčiuose kraujagyslių augaluose, tokiuose kaip gaubtasėkliai ir gimnasėkliai, gametofito vystymasis visiškai priklauso nuo sporofito.
• Gaubtasėkliuose ir gimnasėkliuose esantys gametofitai yra žiedadulkės ir kiaušialąstės.

Šaltiniai

• _{Gilbert, Scott F. Augalų gyvavimo ciklai. Vystymosi biologija. 6-asis leidimas. , JAV nacionalinė medicinos biblioteka, 1970 m. sausio 1 d., www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK9980/.}
• _{Grahamas, L. K. ir L. W. Wilcoxas. Sausumos augalų kartų kaitos kilmė: dėmesys matrotrofijai ir heksozės transportavimui. Karališkosios draugijos filosofiniai sandoriai B: Biologijos mokslai , JAV nacionalinė medicinos biblioteka, 2000 m. birželio 29 d., www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1692790/.}