У растений зигота в отличие от их гамет

Обновлено: 08.07.2024

Гаметофит — это гаплоидная фаза жизненного цикла высших растений и водорослей, которая берет свое начало из спор и производит, в результате, половые клетки или гаметы.

Что такое спорофит?

Спорофит — это диплоидная фаза жизненного цикла растений и водорослей, результатом которой является производство спор.

В жизненном цикле растений наблюдается последовательное чередование спорофита и гаметофита. Гаметофиту отводится роль реализации полового размножения, а спорофиту — обеспечение бесполого типа воспроизведения организма.

У водорослей спорофит возникает из зиготы — внутри него формируются споры. Зигота образуется на половой гаплоидной фазе из женской гаметы — яйцеклетки. Важно, чтобы яйцеклетку оплодотворила мужская половая клетка.

Гаметофит — это гаплоидная фаза в жизненном цикле растительного организма. Он получает развитие из спор и формирует женские и мужские половые клетки. В результате слияния гамет формируется зигота — она дает гаплоидное поколение.

Формирование мужских гамет осуществляется из гаметангий или антеридий. У споровых и семенных растений гаметы имеют разные названия: в первом случае — сперматозоиды, во втором — спермиями.

Сперматозоиды подвижны — эта подвижность достигается за счет жгутиков. Женские гаметы, для сравнения — это неподвижная яйцеклетка: их образование происходит внутри женских гаметангиев.

Архегонии являются женскими гаметангиями растений.

Оплодотворение яйцеклетки наземной растительности осуществляется внутри архегония. Затем происходит спорообразование, и жизненный цикл проходит собственное чередование.

Наиболее заметно чередование поколений у споровых растений. Наблюдается раздельное нахождение гаметофита и спорофита у таких групп растений как:

У этих групп растений преимущество получило гаплоидное поколение. Жизненный цикл папоротников — хороший пример чередования поколений. Гаметофит у них представлен в виде маленького и недолговечного ростка, на котором вырастает спорофит.

У мхов фазы не разделяются — в этом случае коробочка со спорами формируется на гаметофите. Что касается цветковых растений, то мужские гаметы здесь формируются внутри тычинок, которые осуществляют перенос мужских половых клеток на пестики.

Гаметофит голосеменных имеет особенность. У голосеменных растений семена находятся в открытом виде в шишках, при этом процесс оплодотворения практически не отличается от процесса, происходящего у покрытосеменных. Развитие семени голосеменных происходит из семязачатка (он открыт на семенной чешуе), а у покрытосеменных семя находится внутри плода (мужской гаметофит покрытосеменных).

Выделяют несколько этапов в жизненном цикле растительных организмов:

формирование спорофита и спор;
преобразование спорофита и спор в молодой гаметофит;
образование гамет.

Особенности гаметофита и спорофита

Остановимся подробнее на том, что такое спорофит и гаметофит.

Гаметофит и спорофит растений отличаются как минимум по двум критериям: размеру и этапу оформления.

Также, к примеру, гаметофит относится к гаплоидам и характеризуется наличием одинарного набора хромосом. Спорофит же относится к диплоидам и обладает двойным набором хромосом.

Гаметофит обеспечивает половое размножение, а спорофит — бесполое.

С началом в гаметофите мейоза происходит запуск процесса образования гамет — эти гаметы отличаются высокой активностью.

У большинства растений в жизненном цикле преобладает спорофит. Это связано с определенными преимуществами, которые он обеспечивает. Если среда водная, то у гамет есть возможность передвигаться. А вот в наземно-воздушной среде у растений нет возможностей для перемещения собственных спор. Диплоидные растения легче сохраняют рецессивные признаки в сложных условиях на поверхности земли. Эти признаки в дальнейшем могут обеспечить выживание.

У разных групп растений соотношение спорофита и гаметофита разное. К примеру, для высших растений (за исключением мхов) характерно преобладание гаплоидности. Этому есть объяснение: в природе наличие семени важно для дальнейшей жизни. Гаметофит отвечает за реализацию непосредственного оплодотворения. Споры же нужны для распространения и произрастания вида на планете.

Только диплоидные организмы способны справляться с резкой сменой условий обитания. По этой причине диплоидное поколение преобладает у наземных растений, а у подводных растений чаще встречается гаметофит или гаплоидная часть.

К примеру, для одноклеточных водорослей (хламидомонад) характерно преобладание гаплоидности на протяжении всего периода жизни.

Отличия гаметофита от спорофита заключаются в:

мейоз — способ образования спор из спорофита;
гаметофит образуется из споры;
как результат мейоза — образование половых клеток из гаметофита.

Для зиготы и спорофита характерны диплоидные свойства, а вот споры и гаметофит связаны с гаплоидностью.

В изучении особенностей спорофита и гаметофита важны следующие моменты:

гаметофит папоротников, гаметофит плаунов и хвощей — это их заросток;
образование половых клеток происходит только в органах гаметофита;
женский гаметофит цветковых растений — это зародышевый мешок. В нем находится 7 клеток, в том числе яйцеклетка и центральная клетка с диплоидным набором хромосом;
в состав мужского гаметофита входят вегетативная клетка, превращающаяся в пыльцевую трубку, и генеративная клетка, продуцирующая образование двух спермиев. Один из спермиев сливается с яйцеклеткой, а второй участвует в оплодотворении центральной клетки. Как результат — появляется диплоидная зигота и триплоидный эндосперм.

Разделение спорофита и гаметофита — важный этап эволюционного процесса растений, который обусловил их высокий уровень приспособленности к окружающей среде.

Чтобы понять, чем зигота отличается от гаметы, нужно, прежде всего, знать их определения.

Гамета – это репродуктивная клетка, имеющая одинарный (или гаплоидный) набор хромосом, участвующая в половом размножении. То есть, другими словами, яйцеклетка и сперматозоид являются гаметами с набором хромосом по 23 в каждой.

Зигота – это результат слияния двух гамет. То есть зигота образуется в результате слияния женской яйцеклетки и мужского сперматозоида. В последствие она развивается в особь (в нашем случае, в человека) с наследственными признаками обоих организмов родителей.

Какой набор хромосом имеет зигота?

Как уже становится понятным, набор хромосом в зиготе образуется в результате слияния 23-х хромосом в каждой из родительских гамет, поскольку сама зигота образуется в процессе слияния двух гамет. То есть в зиготе 46 хромосом.

Роль зиготы и гаметы высока, поскольку без них невозможно размножение и смена поколений. Кроме того, образование зиготы и последующее развитие из зиготы новой особи обеспечивает генетическое разнообразие людей на Земле.

Гаметы (половые клетки) появляются в любом, в том числе и в человеческом, организме после его полового созревания. На эти клетки возложены уникальные функции. Они являются передатчиками наследственной информации от поколения к поколению. Их ядра содержат всю необходимую информацию для ее наследования новым организмом.

Если рассматривать отдельно мужские и женские гаметы, в них есть некоторые отличия. Так, в яйцеклетке содержится много цитоплазмы с питательным материалом (желтком), необходимой для нормального развития будущего зародыша. В сперматозоиде, напротив, высокое ядрено-цитоплазменное соотношение, то есть почти вся клетка представлена ядром. Это обусловлено основной функцией сперматозоида – ему нужно как можно скорей доставить материал к яйцеклетке.

Самая надежная, самая сильная, самая большая клетка человека – это все можно сказать о яйцеклетки женщины. Сами женщины часто не знают даже этого, не говоря уже о том, чтобы знать строение яйцеклетки – той самой, без которой абсолютно невозможно зачать и родить свое дитя.

Выделения с примесью крови у женщины во время овуляции могу быть в пределах нормы, но не всегда. Наша статья расскажет о том, в каких случаях кровянистые выделения должны стать причиной обязательного обращения к врачу и почему это происходит.

Зная, какие выделения во время овуляции и всего менструального цикла характерны для женщины, можно определить способность к зачатию в тот или иной момент, а также отличить нормальные выделения от патологических, чтобы предотвратить необратимые последствия для репродуктивной системы.

Познавать свой организм интересно каждой женщине. Тем более, если мы в статье расскажем об овуляции. Чем она отличается от месячных? Что называют поздней овуляцией? Как происходит овуляция в норме? Сколько овуляций может пережить женщина? - Ищите ответы на эти вопросы в нашем новом материале.

Как происходит образование зиготы? Сколько времени проходит с момента зарождения до дробления зиготы?

Значение термина

Зиготой называют клетку, образовавшуюся в результате слияния двух гамет (яйцеклетки и сперматозоида) и содержащую полный двойной набор хромосом. Термин введен немецким ученым-ботаником польского происхождения Эдуардом Страсбургером, который был первооткрывателем деления и слияния ядер. Понятие определяет любое оплодотворенное яйцо животного или растения, а у простейших организмов — продукт слияния изогамет или оплодотворенную макрогамету.

Зигота является начальной стадией развития эмбриона, длится этот этап не более 48 часов. Затем начинается разделение на дочерние клетки. У некоторых водорослей и грибов зигота покрывается плотной оболочкой и становится зигоспорой.

Первые деления осуществляются путем дробления: образующиеся клетки становятся все меньше на каждом этапе раздвоения, клеточного роста не происходит. Зигота тотипотентна, то есть способна, раздваиваясь, породить любой клеточный тип организма.

У наземных споровых и голосеменных растений зигота зарождается и развивается в женской клетке, называемой архегонией. Оплодотворение человека протекает в фаллопиевой трубе. Стадия до первого деления длится от 24 до 28 часов.

Строение зиготы

Оплодотворенная клетка становится одной из самых больших в организме. Диаметр человеческой зиготы составляет около 0,10–0,12 мм. Она прозрачна, шарообразна, покрыта гликопротеиновой оболочкой. Внутри располагаются два ядра, называемые пронуклеусами, образованные от гаплоидных ядер гамет. Женский пронуклеус несет материнские хромосомы, мужской — отцовские.

Гаплоидные ядра изначально расположены на расстоянии друг от друга, затем начинают сближение, в результате которого происходит объединение хромосом отца и матери в единый генотип эмбриона.