Изогамия это в биологии кратко
Обновлено: 05.07.2024
Различные формы изогамии:
А) изогамия подвижные клетки, Б) изогамия неподвижных клеток, В) конъюгация.
Различные формы анизогамия:
А) анизогамия подвижных клеток, Б) оогамия (яйцеклетка и сперматозоид), В) анизогамия неподвижных клеток (яйцеклетка и сперматозоид).
Изогамия это форма половое размножение это включает гаметы аналогичных морфология (похожая форма и размер), отличаясь в целом только аллель выражение в одном или нескольких области типа спаривания. Поскольку обе гаметы похожи друг на друга, их нельзя классифицировать как "мужской" или "женский пол". Вместо этого считается, что организмы, подвергающиеся изогамии, имеют разные типы вязки, чаще всего обозначаются как "+" и "-" штаммы, хотя у некоторых видов Базидиомицеты существует более двух типов спаривания (обозначенных цифрами или буквами), некоторые могут иметь даже тысячи типов спаривания. Во всех случаях, оплодотворение происходит, когда гаметы двух разных типов спаривания сливаются с образованием зигота. [1] [2]
Большинство одноклеточных организмов изогамны. [3]
Содержание
Эволюция
Похоже, что изогамия была первой стадией половое размножение. У нескольких линий (растений, животных) эта форма размножения независимо эволюционировала до анизогамный виды с гаметы мужчин и женский пол типы для оогамный виды, у которых женская гамета намного крупнее мужской и не может двигаться. Есть хороший аргумент в пользу того, что этот паттерн был обусловлен физическими ограничениями механизмов, с помощью которых две гаметы собираются вместе, как требуется для половое размножение. [4]
В Аскомицеты, анизогамия (пол) произошла от изогамии до типов спаривания. [5] [ неудачная проверка ]
Биологические типы
С подвижными клетками
Есть несколько видов изогамии. Обе гаметы могут быть бичеванный и поэтому подвижный. Этот тип встречается, например, в водоросли такие как некоторые, но не все виды Хламидомонада.
С неподвижными клетками
У другого типа ни одна из гамет не флагеллируется.
Конъюгация
Другая, более сложная форма - конъюгация (похожая на обмен генетическим материалом через мост в бактериальная конъюгация, но с репродукцией). Это происходит у некоторых зеленых водорослей, Zygnematophyceae, например, Спирогира. Эти водоросли растут как волокна клеток. Когда две нити противоположных типов спаривания сближаются, клетки образуют конъюгационные трубки между нитями. Как только трубки сформированы, одна ячейка клубится вверх и ползет через трубку в другую ячейку, чтобы слиться с ней, образуя зиготу.
В инфузорииделение клеток может следовать за самооплодотворением (автогамия), или он может следовать за конъюгацией (обменом ядер).
В зигомицеты грибы, два гифы противоположных типов спаривания образуют специальные структуры, называемые гаметангия где касаются гифы. Затем гаметангия сливается в зигоспорангий. У других грибов сливаются клетки двух гиф с противоположными типами спаривания, но сливается только цитоплазма (плазмогамия). Два ядра не сливаются, что приводит к образованию дикарион ячейка, которая дает начало мицелий состоящий из дикарионов. Кариогамы (слияние ядер) затем в конечном итоге происходит в спорангии, и приводит к образованию диплоидных клеток (зигот), которые немедленно подвергаются мейоз формировать споры.
Во многих случаях изогамное оплодотворение используется организмами, которые также могут размножаться бесполым путем. двойное деление, подающий надежды, или бесполое образование спор. Переход на половое размножение Режим часто запускается при смене благоприятных условий выращивания на неблагоприятные. [ нужна цитата ] Оплодотворение часто приводит к образованию толстостенного зиготного покоящаяся спора которые могут выдерживать суровые условия окружающей среды и прорастут, когда условия роста снова станут благоприятными.
(от изо. и . гамия), тип полового процесса, при к-ром сливающиеся (копулирующие) гаметы не различаются морфологически, но имеют разл. биохимич. и физиол. свойства. И. широко распространена у одноклеточных водорослей, низших грибов и мн. простейших (корненожки радиолярии, низшие грега-рины), но отсутствует у многоклеточных организмов. (см. ГЕТЕРОГАМИЯ, ООГАМИЯ).
Смотреть что такое "ИЗОГАМИЯ" в других словарях:
изогамия — изогамия … Орфографический словарь-справочник
ИЗОГАМИЯ — (греч.). Половой процесс у растений, когда копиллирующие элементы не отличаются друг от друга, в противоположность оогамии. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. изогамия (изо. гр. gamos брак) тип… … Словарь иностранных слов русского языка
ИЗОГАМИЯ — (от изо. и греч. gamos брак) тип полового процесса, при котором сливаются одинаковые внешне, но различающиеся биохимическими и физиологическими свойствами половые клетки (гаметы). Характерна для водорослей, низших грибов и простейших (у… … Большой Энциклопедический словарь
ИЗОГАМИЯ — ИЗОГАМИЯ, наличие одинаковых по размеру и структуре мужских и женских репродуктивных клеток, которые действуют как ГАМЕТЫ (половые клетки). Встречается у водорослей, простейших и примитивных растений. В отличии от изогамии, при анизогамии мужские … Научно-технический энциклопедический словарь
ИЗОГАМИЯ — ИЗОГАМИЯ, наиболее простой тип полового процесса у простейших, когда обе соединяющиеся половые особи (resp. гаметы) морфологически между собой неразличимы, являясь т. о. изогаметами. И. встречается у грегарин и некоторых жгутиковых … Большая медицинская энциклопедия
изогамия — Тип полового процесса, осуществляемый путем соединения изогамет; И. свойственна многим одноклеточным и некоторым низшим грибам. [Арефьев В.А., Лисовенко Л.А. Англо русский толковый словарь генетических терминов 1995 407с.] Тематики генетика EN… … Справочник технического переводчика
ИЗОГАМИЯ — англ.isogamy нем.Isogamie франц.isogamie см. > … Фитопатологический словарь-справочник
Изогамия — * ізагамія * isogamy 1. Оплодотворение путем слияния внешне одинаковых зародышевых клеток (изогамет), которые обозначают как плюс и минусгаметы или плюс и минус пол. Эти гаметы всегда биполярны, т. е. ориентированы в мужском и женском направлении … Генетика. Энциклопедический словарь
Изогамия — Различные формы изогамии: A) изогамия подвижных гамет, B) изогамия неподвижных гамет, C) конъюгация Изогамия (от др. греч. ἴ … Википедия
изогамия — ЭМБРИОЛОГИЯ ЖИВОТНЫХ ИЗОГАМИЯ – тип полового процесса, при котором участвующие в нем гаметы сходны между собой по форме и размерам. Сливающиеся в ходе изогамии гаметы могут различаться по физиологическим и биохимическим свойствам. Характерна для… … Общая эмбриология: Терминологический словарь
Эволюция
Похоже, что изогамия была первой стадией полового размножения. В некоторых эволюционных линиях животных и растений эта форма размножения независимо эволюционировала до анизогамии (с гаметами мужского и женского типа) и оогамии (женская гамета намного больше, чем гамета самца, и не может двигаться). Существует хороший аргумент в пользу того, что эта закономерность была обусловлена физическими ограничениями на механизмы, с помощью которых два гамета сливаются вместе при половом размножении. У грибов аскомицетов ( Ascomycota ), анизогамия развилась от изогамных типов спаривания.
С подвижными клетками
Существует несколько видов изогамии. Обе половые клетки могут быть жгутиконосцами и, следовательно, подвижны. Этот тип встречается, например, у водорослей, таких как некоторые, но не все виды хламидомонада (Chlamydomonas).
С неподвижными клетками
Конъюгация
Другая, более сложная форма – это конъюгация (подобно обмену генетическим материалом через цитоплазматический мостик при конъюгации у бактерий, но с вовлечением репродукции). Такой тип спаривания наблюдается у некоторых зеленых водорослей, например, Спирогира (Spirogyra). Эти водоросли растут как нити клеток. Когда две нити противоположных типов спаривания сближаются, клетки образуют конъюгационные трубки между нитями. Как только трубки сформированы, протопласт из одной клетки перемещается по трубке в другую, чтобы слиться с ней, образуя зиготу.
У инфузорий деление клеток может сопровождаться самооплодотворением (аутогамия), или переносом ядер между двумя клетками без образования зиготы.
У грибов зигомицетов (Zygomycota) две гифы противоположных спаривающих типов образуют специальные структуры, называемые гаметангиями, где они касаются друг друга. Затем гаметангия сливается с зигоспорангием. У других грибов клетки из двух гиф с противоположными типами спаривания происходит слияния цитоплазмы (плазмогамия). Два ядра не сливаются, что приводит к образованию дикарион (клетки с двумя гаплоидными ядрами), образовывающих мицелий. Кариогамия (слияние ядер) встречается в спорангии и приводит к образованию диплоидных клеток (зигот), которые сразу же подвергаются мейозу, образуя споры.
Во многих случаях изогамовое оплодотворение используется организмами, которые также могут размножаться бесполым путем, через бинарное деление, почкование или бесполые споры. Переход к режиму полового размножения часто вызван изменением от благоприятных к неблагоприятным условиям среды. Оплодотворение часто приводит к образованию зиготических покоящихся спор с толстыми стенками, которые могут выдержать суровые условия и прорастают, как только они становятся снова благоприятными.
В изогамия Это репродуктивная система растений, в которой морфологически схожи гаметы. Сходство происходит по форме и размеру, при этом мужские и женские половые клетки невозможно различить. Эта репродуктивная система считается наследственной. Встречается в разных группах водорослей, грибов и простейших.
Гаметы, участвующие в изогамии, могут быть подвижными (реснитчатыми) или нет. Объединение одного и того же происходит путем спряжения. Недифференцированные половые клетки сливаются и обмениваются генетическим материалом.
Изогамия может быть гомотальной или гетеротальной. Он гомотален, когда происходит слияние гамет с одинаковым геномом. При гетеротальной изогамии гаметы имеют различный генетический состав.
характеристики
Размножение по изогамии происходит спряжением. При этом содержимое одной ячейки перемещается в другую и происходит слияние.
Участвуют процессы каригами (слияние ядер) и плазмогамии (слияние цитоплазмы). Дифференцировка соматических клеток в половые может быть связана с условиями окружающей среды. Также может влиять взаимодействие с другими особями того же вида.
После дифференцировки гаметы должны найти и распознать другие половые клетки. В группах, где происходит изогамия, распознавание и слияние гамет происходит по-разному.
Половые клетки могут быть жгутиковыми или неподвижными. В некоторых случаях они большие, как у некоторых зеленых водорослей.
Типы
Существует два типа изогамии, связанных с генетическим составом гамет.
Гомоталическая изогамия
Гамета индивидуума конъюгирована с другой из той же клональной группы. В этом случае считается происходящим самооплодотворение.
Все ядра имеют один и тот же генотип и не взаимодействуют с разными генотипами. Соматические клетки дифференцируются непосредственно в половые клетки.
Гаметы образуются в клональных популяциях, а затем происходит слияние с образованием зиготы.
Гетеротальная изогамия
Гаметы производятся у разных людей, которые имеют разный генетический состав.
Гаметангиальная клетка (производящая гамету) одного типа образует пару с клеткой другого типа. Они распознаются через химические коммуникации, которые в некоторых случаях связаны с производством феромонов.
Организмы с изогамными гаметами
Состояние изогамии, по-видимому, преобладает у одноклеточных организмов, в то время как анизогамия почти универсальна для многоклеточных эукариот. В большинстве эукариотических линий одноклеточных организмов гаметы равны по размеру, и мы не делаем различий между самцами и самками.
Модельные организмы
У эукариот имеется значительное количество видов с изогамными гаметами. Однако мы упомянем только те роды, которые постоянно появляются в биологической литературе, хотя их гораздо больше.
Хорошо известная социальная амеба этого вида Dictyostelium discoideum, обычные дрожжи, которые мы используем для приготовления пищи Saccharomyces cerevisiae и простейшие паразиты, вызывающие сонную болезнь Trypanosoma brucei все они являются примерами организмов с идентичными гаметами.
У зеленых водорослей изогамия - обычное явление. Фактически, у этих организмов существует два типа изогамии.
Некоторые виды производят гаметы относительно среднего размера с фототаксической системой, представленной глазным пятном. У других видов такие же гаметы, но намного меньше, чем в предыдущем случае. Также у них отсутствует глазное пятно.
Исключения из правила
Однако невозможно сделать такое радикальное наблюдение и ограничить изогамные гаметы одноклеточными линиями, а анизогамию - многоклеточными существами.
Действительно, растения представляют собой некоторые исключения из этого правила, поскольку такие роды колониальных зеленых водорослей, как Пандорина, Вольвулина Y Ямагишиелла представить состояние изогамии.
Есть и исключения в обратном направлении, поскольку есть одноклеточные организмы, такие как зеленые водоросли отряда Bryopsidales, которые представляют разные гаметы.
Изогамия в водорослях
У водорослей наблюдалось присутствие двух типов половых клеток, связанных с изогамией.
В некоторых группах гаметы средних размеров с механизмами фототаксиса. Есть глазное пятно, которое стимулируется светом.
Обычно они связаны с наличием хлоропластов и способностью накапливать резервные вещества. В других случаях гаметы очень маленькие и на них нет глазного пятна.
Половое размножение у изогамных водорослей происходит по-другому.
Хламидомонада
Это группа одноклеточных зеленых водорослей с двумя жгутиками. Он представляет собой гетероталическую изогамию. Гомотальная изогамия может иметь место у некоторых видов.
Гаплоидные вегетативные клетки дифференцируются в половые клетки при увеличении азотных условий в среде. Есть два типа гамет с разными генетическими дополнениями.
Гаметы производят агглютинины (молекулы адгезии), которые способствуют прикреплению жгутиков. После слияния две гаметы предоставляют генетическую информацию, необходимую для развития эмбриона.
Closterium
Эти водоросли относятся к подразделению Charyophyta. Они одноклеточные. Они представляют гомоталическую и гетеротальную изогамию.
Гаметы не подвижны. В этом случае при зарождении половых клеток образуется сосочек конъюгации. Цитоплазмы высвобождаются путем разрушения клеточной стенки.
Позже происходит слияние протоплазм обеих гамет и образуется зигота. Считается, что при гетероталической изогамии происходит химическое притяжение между различными генетическими типами.
Бурые водоросли
Это многоклеточные организмы со жгутиковидными изогамными гаметами. Другие группы размножаются по анизогамии или оогамии.
Гаметы морфологически одинаковы, но ведут себя по-разному. Есть виды, у которых женский тип выделяет феромоны, привлекающие мужской тип.
В других случаях гамета одного типа перемещается на короткое время. Затем проглотите жгутик и высвободите феромоны. Другой тип движется дольше и имеет рецептор для сигнала феромона.
Изогамия у грибов
И гомотальный, и гетеротальный типы относятся к изогамии. В большинстве случаев распознавание гамет связано с производством феромонов.
Дрожжи
В различных одноклеточных группах, таких как Сахаромицетыгаметы дифференцируются в ответ на изменение состава питательной среды. При определенных условиях, например при низком уровне азота, соматические клетки делятся посредством мейоза.
Гаметы с различным генетическим составом распознаются по сигналам феромонов. Клетки образуют выступы в сторону источника феромонов и соединяются своими вершинами. Ядра обеих гамет мигрируют, пока не сливаются и не образуют диплоидную клетку (зиготу).
Нитчатые грибы
Это многоклеточные организмы. В основном они представляют собой гетероталлические системы. В процессе полового развития они образуют донорскую (мужскую) и рецептивную (женскую) структуры.
Слияние клеток может происходить между гифами и более специализированной клеткой или между двумя гифами. Вхождение донорского ядра (самца) в гифу стимулирует развитие плодового тела.
Ядра сливаются не сразу. Плодовое тело образует дикариотическую структуру с ядрами различного генетического состава. Впоследствии ядра сливаются и делятся посредством мейоза.
Изогамия у простейших
Изогамия происходит у жгутиковых одноклеточных групп. Эти реснитчатые организмы устанавливают цитоплазматическую связь между гаметами в специализированных областях плазматической мембраны.
Ресничные группы имеют два ядра, макронуклеус и микроядро. Макронуклеус - соматическая форма. Диплоидное микроядро делится мейозом и образует гамету.
Гаплоидные ядра обмениваются цитоплазматическим мостиком. Впоследствии цитоплазма каждой клетки восстанавливается, и они восстанавливают свою автономию. Этот процесс уникален для эукариот.
В Euplots производятся определенные феромоны каждого генетического типа. Клетки останавливают соматический рост, когда обнаруживают феромон разного генетического состава.
Для видов Дилепт молекулы распознавания представлены на поверхности клетки. Совместимые гаметы связаны белками адгезии в ресничках.
В Парамеций распознающие вещества образуются между совместимыми гаметами. Эти вещества способствуют слиянию половых клеток, а также их адгезии и последующему слиянию.
Экологические и эволюционные последствия
Симметричные родительские вложения
Равенство в гаметах означает, что вложения родителей будут симметричными для обоих организмов, участвующих в репродуктивном процессе.
В отличие от системы анизогамии, где родительские вложения асимметричны, и именно женская гамета обеспечивает большую часть негенетических ресурсов (питательных веществ и т. Д.) Для развития зиготы. С развитием систем, которые представляют диморфизм в своих гаметах, асимметрия также развивалась в родительских организмах.
Эволюция
Согласно свидетельствам и моделям воспроизводства, которые мы находим у современных видов, кажется логичным рассматривать изогамию как наследственное состояние, возникающее на первых этапах полового размножения.
В различных линиях многоклеточных организмов, таких как растения и животные, независимо развилась дифференциальная система воспроизводства, в которой женские гаметы большие и неподвижные, а мужские маленькие и имеют способность перемещаться к семяпочкам.
Хотя точные траектории перехода от изогамного состояния к анизогамному не известны, было сформулировано несколько теорий.
Теория 1
Один из них подчеркивает возможный компромисс между размером гамет и их количеством. Согласно этому аргументу происхождение анизогамии - это эволюционно устойчивая стратегия, вызванная разрушительным отбором в поисках эффективности и выживания зиготы.
Теория 2
Другая теория пытается объяснить это явление как способ компенсации неподвижной клетки (яйцеклетки) множеством клеток, способных двигаться (сперматозоиды).
Теория 3
Третья точка зрения объясняет возникновение анизогамии как адаптивную характеристику, позволяющую избежать конфликтов между ядром и цитоплазмой из-за монородительского наследования органелл.
Читайте также: