Pohlavní rozmnožování. Gametogeneze u rostlin a živočichů.

Transkript

1 "Učení nás bude více bavit aneb moderní výuka oboru lesnictví prostřednictvím ICT ". Pohlavní rozmnožování Gametogeneze u rostlin a živočichů. 2/65

2 Pohlavní rozmnožování obecně zajišťuje variabilitu druhu - žádný z potomků není shodný ani s jedním rodičem, ani s jiným potomkem týchž rodičů (výjimkou jsou jednovaječná dvojčata) nový jedinec vzniká z jediné buňky zygoty zygota vzniká splynutím dvou pohlavních buněk - gamet 2

3 Gamety a pohlavní orgány gamety se u nižších organismů tvoří z kterékoli somatické buňky u vyšších organismů vznikají v gonádách = pohlavních orgánech jsou-li pohlavní orgány obojího typu na jednom jedinci = hermafroditismus jsou-li pohlavní orgány odděleně na různých jedincích = gonochorismus 3

4 Pohlavní rozmnožování jednobuněčných KOPULACE - v nepříznivých podmínkách dochází ke splynutí dvou organismů v jednu cystu KONJUGACE = spájení, těla dvou jedinců se k sobě přiloží, vymění si genetický materiál a opět se oddělí a dále množí nepohlavně 4

5 Konjugace šroubatky. 5

6 Konjugace nálevníků: 1 - dva jedinci se k sobě přiloží, 2, 3 - mikronukleus se dvakrát za sebou mitoticky rozdělí, 4 - makronukleus se rozpadá a vstřebává, část mikronukleu rovněž zaniká, 5 - zbylý mikronukleus se v každém jedinci opět rozdělí a 6 - dojde k jejich výměně, 7 - vyměněná jádra v každém jedinci splývají v tzv. synkarion, 8 - nakonec dojde k oddělení jedinců od sebe. 6

7 GAMETOGENEZE A GAMETY Gametogeneze je vznik, růst a vývoj pohlavních buněk = gamet. Podle rozdílu při vzniku a funkce při oplodnění je dělíme na pohlavní gamety samčí a na pohlavní gamety samičí. 7

8 Gametogeneze u rostlin vznik pylových zrn (mikrosporogeneze) V pletivu prašníků se vyvíjejí diploidní pylové mateřské buňky, které se zvětšují a jejich jádra se meioticky dělí. Výsledkem jsou čtyři haploidní jádra - mezi nimi se vytvoří přehrádky = vzniká útvar tzv. pylová tetráda. Vytvořením tetrády meioze končí. Každá buňka tetrády se osamostatní a dále se vyvíjí v samčí výtrus - v pylové zrnko. Ihned po vytvoření pylového zrnka začíná mitotické dělení jeho jádra, které vede k vytvoření vyživovací (vegetativní) a rozmnožovací (generativní) buňky. Vyživovací jádro se dále nedělí. Generativní buňka se znovu dělí buď v pylovém zrnku, nebo při prorůstání v pylové láčce. Výsledkem tohoto dělení je vytvoření dvou samčích pohlavních buněk, které se nazývají spermatické buňky. 8

9 Gametogeneze u rostlin vznik vajíček (makrosporogeneze). Vajíčka jsou drobná mnohobuněčná tělíska buď na okraji, nebo na vnitřní stěně plodolistů. K placentě jsou připojena poutkem. Na povrchu vajíčka jsou jeden nebo dva vaječné obaly (integumenty) a otvor klový (mikropyle). Uvnitř je vajíčko vyplněné diploidním parenchymatickým pletivem (nucellus). Jedna z buněk nucellu se nápadně zvětšuje a meioticky dělí na čtyři haploidní buňky. Tři z nich se redukují a zanikají, čtvrtá (spodní) se dále vyvíjí. Její jádro se třikrát za sebou dělí a z 8 vytvořených haploidních jader vzniká zárodečný vak. Tři z osmi haploidních jader zárodečného vaku umístěné při mikropylárním pólu dávají vznik třem buňkám. Prostřední z nich představuje vaječnou buňku - oosféru (neboli samičí pohlavní buňku) a dvě boční jsou buňky pomocné -synergidy. Na opačném konci zárodečného vaku vznikají z dalších tří jader stejným způsobem tři protistojné buňky (antipody). Dvě haploidní jádra uprostřed zárodečného vaku splývají v tzv. centrální jádro zárodečného vaku, které je druhotně diploidní. Takto vyvinuté vajíčko je schopné oplodnění. V semeníku se vytváří jedno i více vajíček 9

10 Řez zralým vajíčkem rostliny. 10

11 Gametogeneze u živočichů Vznik a vývoj pohlavních buněk mnohobuněčných živočichů se podle druhu pohlavních buněk nazývá spermatogeneze a ovogeneze. Ve vývoji pohlavních buněk rozlišujeme tyto fáze:» rozmnožování» růst» zrání 11

12 Spermatogeneze V zárodečném epitelu vznikají z tzv. gonocytů spermatogonie, jež se množí mitózou (fáze rozmnožování). V době pohlavní dospělosti se tyto buňky zvětšují (fáze růstu), intenzívně se dělí a přeměňují se na spermatocyty prvního řádu. Ty prodělají první meiotické dělení a z každého spermatocytu prvního řádu vznikají dva spermatocyty druhého řádu s polovičním počtem chromozómů. V nich probíhá druhé meiotické dělení, jímž vznikají z původní jedné buňky čtyři haploidní a rovnocenné spermatidy (fáze zrání). Spermatidy jako diferencované a specializované buňky již nemají schopnost se dělit. Na spermie se přetvářejí spermateliózou: Jádro spermatidy se mění v hlavičku spermie, pokrytou tenkou vrstvičkou cytoplazmy, centriola s mitochondriemi vytváří krček spermie, rovněž krytý slabou vrstvičkou cytoplazmy. Zbývající cytoplazma se diferencuje a tvoří bičík spermie. 12

13 Spermatogeneze Spermatelióza. 13

14 Ovogeneze = proces, při němž zráním vznikají z ovogonií zárodečného epitelu vaječníků vajíčka. z gonocytů vznikají ovogonie, které se intenzívně množí (fáze rozmnožování) ještě před narozením plodu samičího pohlaví, takže je před narozením v každém vaječníku přibližně určený počet ovogonií (u člověka asi 140 tisíc). Ve stadiu růstu se všechny ovogonie přemění na ovocyty prvního řádu, které procházejí rychle za sebou jdoucími dvěma meiotickými děleními (fáze zrání). Při prvním meiotickém dělení vznikají dvě nestejně velké buňky: velký ovocyt druhého řádu a maličká, zakrnělá buňka - první pólové tělísko, později zanikající. Po uvolnění vajíčka ovulací proběhne druhé zrací dělení, při němž se ovocyty druhého řádu ještě jednou rozdělí na plnohodnotnou buňku - zralé vajíčko a na malou buňku - druhé pólové tělísko, přilepené na povrchu vajíčka, jež později zanikne, takže zůstává pouze jediná haploidní buňka - vajíčko. Při procesu zrání dochází k redukci počtu chromozómů na polovinu a celé dozrávání vaječné buňky se dokončuje ve vejcovodu. 14

15 Vajíčko = buňka, která se liší od ostatních buněk nápadně svou velikostí Obsahuje mnoho cytoplazmy, má jádro s jedním nebo více jadérky a často i velký obsah výživného žloutku. Vajíčka různých druhů živočichů se liší tvarem, velikostí i vnitřním uspořádáním obsahu, zvláště množstvím a rozmístěním žloutku. 15

16 Rozdíl mezi spermatogenezí a ovogenezí Při spermatogenezi z jedné diploidní buňky vznikají čtyři rovnocenné gamety - spermie, Při ovogenezi vznikají útvary nestejné hodnoty. Ze čtyř buněk s haploidním počtem chromozómů, které jsou výsledkem dvou meiotických dělení, je jen jedna buňka plně hodnotné zralé vajíčko, schopné oplození. Ostatní tři jsou méně hodnotné buňky, které během dalšího vývoje rychle zanikají. 16