Мегаспорангием у покрытосеменных растений является

Добавил пользователь Дмитрий К.
Обновлено: 19.09.2024

МЕГАСПОРОФИ́ЛЛ, мак­ро­спо­ро­филл (от ме­га . и спо­ро­филл ), ви­до­из­ме­нён­ный лист раз­но­спо­ро­вых выс­ших рас­те­ний, на ко­то­ром (или в па­зу­хе ко­то­ро­го) об­ра­зу­ют­ся ме­гас­по­ран­гии (или ме­гас­по­ран­гий) – ор­га­ны, фор­ми­рую­щие ме­га­спо­ры; у се­мен­ных рас­те­ний ме­гас­по­ран­ги­ем яв­ля­ет­ся ну­цел­лус се­мя­за­чат­ка (се­мя­поч­ки). Ме­гас­по­ры да­ют на­ча­ло жен­ско­му га­ме­то­фи­ту: у па­по­рот­ни­ко­вид­ных – жен­ско­му за­ро­ст­ку, у го­ло­се­мен­ных – пер­вич­но­му эн­дос­пер­му, у цвет­ко­вых рас­те­ний – за­ро­ды­ше­во­му меш­ку. У плау­но­вид­ных (напр., у се­ла­ге­нел­лы) М. от­ли­ча­ют­ся от ве­ге­та­тив­ных ли­сть­ев фор­мой и обыч­но со­б­ра­ны в ог­ра­ни­чен­ные в рос­те обое­по­лые спо­ро­нос­ные ко­лос­ки. У го­ло­се­мен­ных М. раз­но­об­раз­но­го строе­ния. Напр., у не­ко­то­рых са­гов­ни­ков М. яко­ре­вид­ные или пе­ри­стые, жёл­тые или крас­но­ва­тые. У хвой­ных М. прак­ти­че­ски не­раз­ли­чи­мы в об­щей слит­ной струк­ту­ре т. н. се­мен­ной че­шуи. У цвет­ко­вых рас­те­ний М. функ­цио­наль­но и мор­фо­ло­ги­че­ски со­от­вет­ст­ву­ет пло­до­ли­стик .

Микроскопическое фото спор (красным) Селагинелла. Три большие споры вверху мегаспораs, тогда как многочисленные более мелкие красные споры внизу представляют собой микроспоры.

Мегаспоры, также называемый макроспоры, являются разновидностью спора что присутствует в гетероспористый растения. Эти растения имеют два типа спор: мегаспоры и микроспоры. Вообще говоря, мегаспора, или большая спора, прорастает в самку. гаметофит, который производит яйцеклетки. Их удобряют сперма продуцируется мужским гаметофитом, развивающимся из микроспоры. К гетероспористым растениям относят:

• семенные растения (голосеменные и цветущие растения)
• водные папоротники (Сальвиниалес)
• спайкмосы (Селагинелловые)

Содержание

Мегаспорогенез

У голосеменных и цветковых растений мегаспоры образуются внутри нуцеллус из яйцеклетка. Во время мегаспорогенеза диплоидная клетка-предшественник, мегаспороцит или мегаспоровая материнская клетка, подвергается мейоз для производства изначально четырех гаплоидных клеток (Мегаспоры). [1] Покрытосеменные проявляют три модели мегаспорогенеза: моноспорический, биспоровый и тетраспор, также известный как Полигонум введите Ализма тип, а Друса типа соответственно. Моноспорический рисунок встречается наиболее часто (> 70% покрытосеменных) и встречается во многих экономически и биологически важных группах, таких как Brassicaceae (например, Арабидопсис, Капселла, Brassica), Злаковые (например, кукуруза, рис, пшеница), мальвовые (например, хлопок), бобовые (например, бобы, соя) и пасленовые (например, перец, табак, томат, картофель, петуния). [2]

Этот паттерн характеризуется клеточная пластина формирование после мейоз 1 и 2, что приводит к четырем одноядерным мегаспорам, три из которых дегенерируют. Биспоровый паттерн характеризуется образованием клеточной пластинки только после мейоза 1 и приводит к образованию двух двухъядерных мегаспор, одна из которых дегенерирует. Тетраспорический паттерн характеризуется клеточными пластинками, которые не могут сформироваться после мейоза 1 или 2, что приводит к образованию одной четырехъядерной мегаспоры. Следовательно, каждый паттерн дает начало одной функциональной мегаспоре, содержащей одно, два или четыре мейотических ядра соответственно. [2] Затем мегаспора подвергается мегагаметогенезу, давая начало женскому [гаметофиту].

Мегагаметогенез

Семяпочки растений с мегаспороцитами перед мейозом: семяпочка голосеменного растения слева, семяпочка покрытосеменных (внутри яичника) справа

После мегаспорогенеза мегаспора перерастает в самку. гаметофит (эмбриональный мешок) в процессе, называемом мегагаметогенезом. Процесс мегагаметогенеза варьируется в зависимости от того, какой паттерн мегаспорогенеза произошел. Некоторые виды, такие как Tridax трилобата, Ehretia laevis, и Алекра Томсони, могут претерпевать разные паттерны мегаспорогенеза и, следовательно, разные паттерны мегагаметогенеза. Если имел место моноспорический узор, одиночный ядро подвергается митоз трижды, образуя восьмиъядерную клетку. Эти восемь ядер разделены на две группы по четыре. Обе эти группы отправляют ядро ​​в центр клетки; они становятся полярными ядрами. В зависимости от вида эти ядра сливаются вместе до или после оплодотворения центральной клетки. Три ядра на конце клетки около микропилара становятся яйцевым аппаратом с яйцеклеткой в ​​центре и двумя синергидами. На другом конце клетки клеточная стенка формируется вокруг ядер и образует антиподы. Таким образом, полученный зародышевый мешок представляет собой семиклеточную структуру, состоящую из одной центральной клетки, одной яйцеклетки, двух синергидных клеток и трех антиподальных клеток. [2] [3]

Биспоровые и тетраспорические структуры претерпевают различные процессы и также приводят к различным зародышевым мешкам. В Лилия имеющий тетраспорную структуру, центральная клетка зародышевого мешка - 4N. Следовательно, при оплодотворении эндосперм будет иметь 5N, а не типичный 3N. [4]

Органом полового размножения покрытосеменных растений является цветок. Цветок — видоизмененный, укороченный, неразветвленный побег, предназначенный для образования спор и гамет и полового процесса, завершающегося образованием семян и плода.

Строение цветка

У цветка различают цветоножку, цветоложе, околоцветник, тычинки и пестики. У некоторых цветков отдельные части могут отсутствовать.

Цветки большинства видов растений имеют и тычинки, и пестики. Такие цветки называют обоеполыми (вишня, горох). Цветки, которые имеют только пестики, называют пестичными (женскими). Цветки, которые имеют только тычинки, называют тычиночными (мужскими). В зависимости от распределения однополых цветков на растениях различают: однодомные растения — растения, у которых на одних и тех же экземплярах располагаются и женские, и мужские цветки (огурец, кукуруза, дуб); двудомные растения — растения, у которых на одних экземплярах располагаются женские, а на других — мужские цветки (крапива двудомная, конопля, облепиха); многодомные растения — растения, у которых на одних и тех же экземплярах встречаются как обоеполые, так и однополые цветки в различных количественных соотношениях (гречиха, некоторые виды ясеня, клена).

Цветоножка — междоузлие под цветком. Цветки, лишенные цветоножки, называются сидячими (цветки в соцветии корзинка у подсолнечника, астры, одуванчика).

Цветоложе — укороченная стеблевая часть цветка. На ней располагаются все остальные части цветка.

Околоцветник — стерильная часть цветка, его покров. Околоцветник может быть простым (не дифференцированным на чашечку и венчик, образованным совокупностью однородных листочков, имеющих одинаковые размеры и окраску) и двойным (дифференцированным на чашечку и венчик, отличающиеся друг от друга размерами и окраской. Простой околоцветник может быть венчиковидным (образованным ярко окрашенными листочками) или чашечковидным (образованным зелеными листочками). Цветки, лишенные околоцветника (ива, тополь), называются голыми.

Чашечка — наружная часть двойного околоцветника, представляет собой совокупность чашелистиков — видоизмененных прицветных листьев. Обычно чашелистики имеют небольшие размеры и зеленую окраску. Они сходны с обычными листьями, но устроены проще.

Различают: раздельнолистную чашечку — чашечку, образованную свободными (несросшимися) чашелистиками (капуста, лютик); сростнолистную чашечку — чашечку, образованную частично или полностью сросшимися чашелистиками (картофель, табак, горох).

Венчик — внутренняя, обычно окрашенная часть двойного околоцветника. Представляет собой совокупность лепестков, часто имеющих яркую окраску. Количество лепестков венчика может быть различным. Лепестки могут быть более или менее одинаковыми (лютик,яблоня) либо отличаться размерами и формой (фиалка, горох). В результате венчик может быть правильным, неправильным или асимметричным. Венчик, как и чашечка, может быть раздельнолепестным и сростнолепестным. Раздельнолепестной венчик состоит из свободных, несросшихся лепестков. Сростнолепестной венчик состоит из сросшихся в той или иной степени лепестков. Главная функция венчика — привлечение опылителей.

Андроцей

Андроцей — совокупность тычинок одного цветка. Количество тычинок в цветке — от одной (орхидные) до нескольких сотен (некоторые кактусы). У большинства растений тычинка состоит из тычиночной нити и пыльника. Тычиночная нить — нижняя, как правило, суженная стерильная часть тычинки. Нижний конец тычиночной нити отходит от цветоложа, а верхний конец несет пыльник. Обычно тычиночные нити тонкие, длинные, округлые в сечении. Пыльник — верхняя расширенная фертильная часть тычинки. Пыльник состоит из двух половинок, соединенных связником. Каждая половинка имеет два пыльцевых гнезда (микроспорангия), в которых происходит образование микроспор, а впоследствии пылинок. Связник является продолжением тычиночной нити, через него в пыльник поступают питательные вещества.

Микроспорогенез

Микроспорогенез — процесс образования микроспор в микроспорангиях (гнездах пыльника). Микроспоры формируются из материнских клеток — микроспороцитов, имеющих диплоидный набор хромосом. В результате мейоза каждая материнская клетка образует четыре гаплоидных микроспоры. Микроспоры быстро обособляются друг от друга.

Микрогаметогенез

Микрогаметогенез — процесс образования мужских половых клеток (спермиев), происходит в пыльцевом зерне, которое является мужским гаметофитом покрытосеменных растений. Развитие мужского гаметофита происходит также в гнездах пыльников тычинок и сводится к одному митотическому делению микроспоры и формированию оболочек пыльцевого зерна. Оболочка пыльцевого зерна состоит из двух слоев: интины (внутренней, тонкой) и экзины (наружной, толстой). Каждое пыльцевое зерно содержит две гаплоидные клетки: вегетативную и генеративную. Из генеративной (спермагенной) далее образуются два спермия. Из вегетативной (сифоногенной) впоследствии образуется пыльцевая трубка.

Гинецей

Гинецей — совокупность пестиков одного цветка. Обычно в пестике выделяют три части: завязь, столбик и рыльце.

Завязь — замкнутая, нижняя, полая часть пестика, несущая и защищающая семязачатки. Завязь бывает: верхняя, нижняя, полунижняя. В завязи может располагаться от одного (пшеница, вишня) до нескольких тысяч (мак) семязачатков. Стенки завязи выполняют функцию защиты семязачатков от неблагоприятных факторов среды (высыхание, колебание температур, поедание насекомыми и т.д.). Внутри завязи (в семязачатках) происходит мегаспорогенез и мегагаметогенез, они принимают участие в образовании околоплодника.

Столбик — средняя более или менее удлиненная стерильная часть пестика, отходящая обычно от верхушки завязи, соединяет завязь и рыльце.

Рыльце — верхняя расширенная часть пестика, предназначено для восприятия пыльцы. Рыльце может быть разнообразной формы (двухлопастное, звездчатое, перистое и т.д.) и размера в зависимости от особенностей опыления. При отсутствии столбика рыльце называют сидячим.

Семязачаток состоит из нуцеллуса (ядра) — центральной части, являющейся мегаспорангием, двух покровов — интегументов, которые при смыкании образуют узкий канал — микропиле, или пыльцевход, через который пыльцевая трубка проникает к зародышевому мешку. С помощью семяножки семязачаток прикрепляется к плаценте. Место прикрепления семязачатка к семяножке называют рубчиком. Противоположную микропиле часть семязачатка, где сливаются нуцеллус и интегументы, называют халазой.

В семязачатке происходят мегаспорогенез, мегагаметогенез и процесс оплодотворения. После оплодотворения (реже без него) из семязачатка формируется семя.

Мегаспорогенез

Процесс формирования мегаспор называется мегаспорогенезом. Он происходит в нуцеллусе семязачатка. После заложения семязачатка и формирования нуцеллуса в области микропиле начинает разрастаться одна археспориальная (спорогенная) клетка — мегаспороцит, или материнская клетка мегаспор.

Материнская клетка мегаспор имеет диплоидный набор хромосом. У большинства покрытосеменных из нее путем мейоза образуются четыре гаплоидные мегаспоры. Из них лишь одна (обычно нижняя, обращенная к халазе, реже верхняя, обращенная к микропиле) дает начало женскому гаметофиту — зародышевому мешку. Остальные мегаспоры отмирают.

Мегагаметогенез

Процесс формирования женских половых клеток происходит в зародышевом мешке. Формирование женского гаметофита начинается с разрастания мегаспоры, которая далее три раза делится митозом. В результате этого образуются восемь клеток, которые располагаются следующим образом: три — на одном полюсе зародышевого мешка (микропилярном), три — на другом (хадазальном), две — в центре. Две оставшиеся сливаются в центре клетки, образуя диплоидную центральную клетку зародышевого мешка. Одна из трех клеток, расположенных на микропилярном полюсе, отличается большими размерами и является яйцеклеткой. Две рядом расположенные клетки являются вспомогательными и называются синергидами. Группа из трех клеток, находящихся на противоположном, халазальном полюсе, называется антиподом. Таким образом, сформированный женский гаметофит включает шесть гаплоидных клеток (яйцеклетка, две клетки-синергиды, три клетки-антипода) и одну диплоидную клетку.

Оплодотворение. Образование семян и плодов

Купить проверочные работы
и тесты по биологии

Процессу оплодотворения предшествует опыление — перенос пыльцы от пыльцевых мешков тычинок к рыльцам пестиков. Попав на рыльце пестика, под воздействием веществ, выделяемых пестиком, пыльца начинает прорастать: образуется пыльцевая трубка, внедряющаяся в ткань рыльца. Кончик пыльцевой трубки выделяет вещества, размягчающие ткань рыльца и столбика. В процессе формирования пыльцевой трубки принимает участие сифоногенная клетка. По мере роста пыльцевой трубки в нее переходит спермагенная клетка, которая делится митозом с образованием двух спермиев (у некоторых растений спермагенная клетка дает начало двум спермиям еще до прорастания пыльцы). Пыльцевая трубка продвигается по столбику пестика и врастает в зародышевый мешок, как правило, через микропиле. После проникновения в зародышевый мешок кончик пыльцевой трубки разрывается, и спермии попадают внутрь. Один из спермиев сливается с яйцеклеткой, образуя диплоидную зиготу. Второй спермий сливается с центральной клеткой зародышевого мешка, образуя триплоидную клетку, из которой далее формируется эндосперм (питательная ткань) семени, обеспечивающий питание зародыша. Синергиды и антиподы дегенерируют. Вышеописанный процесс получил название двойного оплодотворения. Двойное оплодотворение у цветковых растений было открыто в 1898 году русским ботаником С.Г. Навашиным.

После двойного оплодотворения из яйцеклетки формируется зародыш семени, из центрального ядра зародышевого мешка — эндосперм, из интегументов — семенная кожура, из всего семязачатка — семя, а из стенок завязи — околоплодник. В целом из завязи пестика формируется плод с семенами.

главное отличие между мегаспорангием и микроспорангием является то, что Мегаспорангий - это мешок, в котором образуются мегапоры или женские гаметы, тогда как микроспорангий - это мешок, в котором вырабатываются микроспоры или мужские гаматы. Кроме того, в семенных растениях мегоспорангий относится к яйцеклетке, а микроспорангий относится к пыльнику.

Megasporangium и microsporangium являются гамет / спорообразующими структурами семенных растений, некоторых ликофитов и нескольких папоротников.

Ключевые области покрыты

1. Что такое мегаспорангий
- определение, структура, функции
2. Что такое микроспорангий
- определение, структура, функции
3. Каковы сходства между мегаспорангием и микроспорангием
- Краткое описание общих черт
4. В чем разница между мегаспорангием и микроспорангием
- Сравнение основных различий

Основные условия

Женские гаметы, цветущие растения, мужские гаметы, мегаспорангий, микроспорангий, спорогенез

Что такое Мегаспорангий

Рисунок 1: яйцеклетка

Три структурные части яйцеклетки - кожные покровы, ядро ​​и эмбриональный мешок. Кожные покровы - это внешние слои яйцеклетки. Nucellus - это внутренняя клеточная масса яйцеклетки, состоящая из диплоидных, спорофитных клеток. Он подвергается нормальным функциям мегаспорангии. Материнская клетка мегапоры в середине ядра претерпевает спорогенез в результате мейоза. Одна из четырех полученных клеток может развиться в мегапор. Он называется эмбриональным мешком у покрытосеменных и развивается в мегагаметофит, женский гаметофит.

Что такое микроспорангий

Рисунок 2: пыльник

Ткань спорангия, которая подвергается мейозу с образованием микроспор, находится в середине тапетума. Клеточная стенка микроспор состоит из каллозы. Во время образования пыльцевых зерен из этих микроспор клеточная стенка каллозы разлагается, и образуются внутренняя и внешняя стенки пыльцевого зерна.

Сходства между мегапорангием и микроспорангием

• Megasporagium и microsporangium - две структуры, которые производят гаметы или споры в гетероспористых растениях, включая семенные растения, ликофиты и папоротники.
• Спорангиогенез происходит внутри них и гаплоидных спор или гамет, продуцируемых мейозом.

Разница между мегаспорангием и микроспорангием

Определение

Мегаспорангий относится к спорангию, который развивает только мегапоры, в то время как микроспорангий относится к спорангию, который развивает только микроспоры.

Типы гамет / спор

Megasporangium производит женские гаметы или мегапоры, в то время как microsporangium производит мужские гаметы или микроспоры. Это основное различие между мегаспорангием и микроспорангием.

В цветковых растениях

Megasporangium называют яйцеклеткой у цветковых растений, в то время как microsporangium называют пыльником.

Размер

Другое различие между мегаспорангием и микроспорангием заключается в том, что мегоспорагий производит большие округлые гаметы или споры, в то время как микроспорангий производит маленькие, иногда подвижные гаметы.

Заключение

Мегаспорангий - это мешок, в котором образуются женские гаметы или мегапоры, в то время как микроспорангий - это мешок, где вырабатываются мужские гаметы или микроспоры. Они встречаются в семенных растениях, ликофитах и ​​папоротниках. Основное различие между мегаспорангием и микроспорангием заключается в типе гамет или спор, продуцируемых каждым типом спорангия.

Ссылка:

Развитие управляющих функций мозга ребёнка: полезные советы и упражнения для педагогов

Сертификат и скидка на обучение каждому участнику

У высших растений, в отличие от низших, зигота дает начало многоклеточному зародышу . В результате роста и дифференциации зародыша развивается спорофит. Как и зигота, все клетки зародыша и развивающегося из него спорофита характеризуются удвоенным числом хромосом.

На спорофите образуются спорангии , в которых развиваются споры — очень маленькие, обычно едва различимые невооруженным глазом одноклеточные образования, служащие для бесполого размножения. При образовании спор число хромосом в результате мейоза уменьшается вдвое, и поэтому каждая спора по отношению к клеткам спорофита является гаплоидной.

Развитие половых клеток у цветковых растений

У растений наблюдается регулярная смена ядерных фаз (гаплоидной и диплоидной). Особого внимания заслуживают цветковые растения – самые распространенные на Земле. В жизненном цикле высших растений выделяют смену двух поколений: гаметофита и спорофита. Гаметофит – небольшое растеньице полового поколения, на котором формируются половые органы, продуцирующие гаметы. На нем развиваются как женские, так и мужские гаметы. У семенных растений гаметофиты практически утратили способность к самостоятельному существованию. Преобладающим поколением является спорофит (большинство клеток диплоидны), обычно представляющий собой крупное листостебельное растение, существующее достаточно длительный срок. Спорофит образуется после слияния мужских и женских гаплоидных гамет.

Цветок – основной орган размножения покрытосеменных цветковых растений. Цветок можно считать как спорофитом, органом бесполого размножения (так как он производит микроспоры и мегаспоры), так и гаметофитом – органом полового размножения (так как из микроспор развиваются мужские гаметы– спермии, а из мегаспор – женские – яйцеклетки).

Развитие пыльцевых зерен происходит в пыльцевых гнездах – микроспорангиях пыльников – в два этапа.

Этап первый – микроспорогенез спорогенной ткани делятся митозом, образуя клетки микроспор – микроспороциты (2n). Микроспороциты делятся мейозом, образуя микроспоры (n). Каждая материнская клетка дает четыре микроспоры (тетрада микроспор).

Этап второй – микрогаметогенез – развитие микрогаметофита. Каждая микроспора (n) делится митозом, образуя микрогаметофит – мужской гаметофит, или пыльцевое зерно . Сначала осуществляется процесс бесполого размножения спорофита, для чего и используются мелкие споры. Затем внутри пыльцевого мешка из прорастающей (делящейся) споры формируется микроскопический мужской гаметофит, являющийся уже новым половым поколением.

Развитие зародышевого мешка происходит в семязачатке (мегаспорангии) в два этапа . Первый этап – мегаспорогенез – развитие мегаспор . Спорогенные клетки (2n) делятся митозом, образуя клетки мегаспор – мегаспороциты (2n). Мегаспороциты делятся мейозом, образуя мегаспоры (n). Каждая материнская клетка дает четыре мегаспоры. В мегагаметофите развивается только одна из микроспор (обычно нижняя), остальные дегенерируют. Второй этап – метагаметогенез – развитие мегагаметофита (зародышевого мешка). Оставшаяся из четырех одна мегаспора (n) последовательно делится тремя митозами без цитокинеза (делятся только ядра). Образуется по четыре ядра на полюсах зародышевого мешка – восьмиядерный зародышевый мешок .

Два ядра от полюсов отходят к центру и сливаются вместе, образуя центральные (вторичные) ядра (2n). Остающиеся на полюсах ядра превращаются в клетки: антиподы (n), яйцеклетку (n), синергиды (n). Формируется мегагаметофит (зародышевый мешок).

первый спермий (n) + яйцеклетка (n) = зигота (2n);

второй спермий (n) + центральное ядро (2n) = первичное ядро эндосперма (Зn).

Результатом полового размножения гаметофита цветкового растения является образование диплоидной зиготы и крупной триплоидной клетки. Их деление путем митоза в конечном итоге приводит к формированию зародыша и эндосперма семени (запасы питательных веществ). Семя – это важный этап в развитии нового поколения спорофита.

Читайте также:

  
• Что посадить после гладиолусов
  
• Малина ремонтантная уход и выращивание
  
• Можно ли у автоцветов обрезать листья
  
• Эра млекопитающих и покрытосеменных
  
• Население европы в xiv веке голодало почему невозможно было увеличить площадь хлебных посевов