Оплодотворение реферат по биологии

Обновлено: 05.07.2024

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Оплодотворение у животных

Оплодотворение — процесс слияния мужских и женских половых клеток, в результате которого образуется зигота. Зигота — оплодотворенная яйцеклетка. Она всегда имеет диплоидный набор хромосом. Из зиготы развивается зародыш, который дает начало новому организму.

Таким образом оплодотворение у животных состоит из нескольких стадий :

Первая стадия — денудация — характеризуется тем, что яйцеклетка, проходя по яйцепроводу, освобождается от окружающих фолликулярных клеток (лучистого венца). Основная роль в денудация принадлежит спермиям, которые, внедряясь между клетками фолликулярного эпителия, выделяют ферменты, главным образом гиалуронидгзу. За счет этих ферментов и неизвестных еще факторов разжижав гиалуроновая кислота, входящая в состав студенистого вещества, связывающего клетки лучистого венца. Рассеивание клеток лучистого венца это не видовая особенность, и оно может происходить под влиянием спермиев животных другого вида. Так, при осеменении свиней смесью спермы быка и хряка спермин быка освобождают яйцо от фолликулярных клеток, а проникают в него только спермин хряка. Процессу денатурации способствуют также механические препятствия, обусловленные ворсинками слизистой оболочки яйцепровода.

Для оплодотворения не обязательно полное освобождение яйцеклетки от клеток лучистого венца. Достаточно лишь места, чтобы спермии проникли через прозрачную оболочку яйцеклетки в околожелточное пространство. Этот процесс, составляющий вторую стадию оплодотворения, в видовом отношении более специфичен. В это время заканчивается созревание яйцеклетки (выделение второго направительного тельца). Ядро, содержащее гаплоидное число хромосом, превращается в женский пронуклеус. На третьей стадии оплодотворения один, реже несколько спермиев проникают через желточную оболочку яйцеклетки в ее цитоплазму. Это уже строго специфический процесс, поскольку в яйцеклетку могут проникать только спермин своего вида. При этом проникает не весь спермий, а лишь его головка и шейка. Внедрившись в цитоплазму клетки спермий претерпевает большие изменения. Головка спермия быстро увеличивается в десятки раз, вследствие ассимиляции.

Этот процесс, основной и является еще недостаточно изученным. Образуется каждая новая клетка (зигота), ядро которой содержит диплоидное количество хромосом. Образовавшаяся зигота, таким образом, имеет двойную наследственность.

Полиспермия (переоплодотворение). Проникновение в протоплазму яйцевой клетки двух или вообще нескольких спермиев называется полиспермией.

В норме после проникновения в яйцо одного спермия другие не пропускаются. У стареющих яиц зональная реакция начинается, что обусловливает невозможность проникновения спермия в яйцо, а иногда под влиянием каких-то условий проходит слияние ядра яйца с несколькими спермиями. Это происходит, вероятно, тогда, когда одновременно приблизившиеся к яйцу спермии проникают внутрь него.

Множественное оплодотворение, или суперфекундация (superfecunio) , — это оплодотворение нескольких яйцевых клеток в период одного полового цикла, но спермой разных производителей. Оно часто наблюдается у многоплодных животных (собаки, свиньи, кошки), реже у кобыл, коров. Суперфекундация, развившаяся в результате осеменения производителями, принадлежащими к одной породе и одинаковой с самками масти, часто остается незамеченной; она выявляется, когда несколько производителей, принимавших участие в осеменении самки, принадлежат к разным породам и даже видам. Так, из-за недосмотра в стадию возбуждения у породистых собак наряду с чистопородными могут родиться щенята с признаками двух или трех пород, нескольких мастей т. д. Отмечены случаи суперфекундации у свиней, когда рождаются поросята различных мастей, у кобыл, проявлявшейся одновременным рождением нормально развитых жеребенка и муленка.

У животных существует два способа оплодотворения: наружный и внутренний. При наружном оплодотворении самка выметывает яйцеклетки (икру), а самец — сперму во внешнюю среду, где и происходит оплодотворение. Такой способ оплодотворения характерен для водных обитателей (морских ежей, рыб, земноводных).

При внутреннем оплодотворении слияние гамет происходит в половых путях самки. Такой способ характерен для наземных и некоторых водных обитателей (червей, насекомых, рептилий, птиц, млекопитающих).

Оплодотворенное яйцо может развиваться либо в теле самки, как у млекопитающих, либо во внешней среде, как у многих птиц, пресмыкающихся, насекомых. В последнем случае оплодотворенное яйцо покрывается специальной оболочкой или скорлупой. Самка откладывает его в наиболее безопасное место.

Биологическое значение оплодотворения состоит в том, что при слиянии гамет восстанавливается диплоидный набор хромосом, а новый организм несет наследственную информацию и признаки двух родителей.

Партеногенез

Разновидность полового размножения, при котором взрослая особь развивается из неоплодотворенного яйца, называется партеногенезом.

Партеногенез встречается у низших ракообразных (дафний), насекомых (пчел, тлей), у некоторых птиц (индюшек) и, как правило, чередуется с обычным половым размножением. Из неоплодотворенных яйцеклеток с гаплоидным набором хромосом развивается новый организм. При первом делении митоза после удвоения ДНК хромосомы не расходятся и диплоидный набор восстанавливается.

Партеногенез может идти как при благоприятных условиях, так и при неблагоприятных. Например, у тлей, дафний летом развиваются самки, а осенью из неоплодотворенных яиц развиваются самцы. У пчел из неоплодотворенных яиц развиваются всегда самцы — трутни, а из оплодотворенных — самки (матки) и рабочие пчелы.

Партеногенез можно вызвать искусственно, воздействием какого-либо фактора на яйцеклетку.

Виды партеногенеза

В науке есть несколько способов классификации этого удивительного биологического явления:

§ По способу размножения: естественный (происходящий в природных условиях) и искусственный (воспроизведенный в лаборатории).

§ По полноте протекания: рудиментарный – когда неоплодотворенные клетки начинают деление, но зародышевое развитие прекращается на раннем этапе; и полный, когда это самое зародышевое развитие доходит до формирования взрослой особи.

§ В зависимости от пола организма различается гиногенез (партеногенез самок) и андрогенез (партеногенез самцов).

Партеногенез у пчел

У пчел при партеногенезе из неоплодотворенных яиц рождаются самцы, они же трутни, из оплодотворенных исключительно самки, которые в свою очередь делятся на размножающуюся матку (королеву улья) и бесплодную рабочую пчелку.

Партеногенез у муравьев

В муравьином царстве явление партеногенеза присутствует у восьми видов муравьев и может условно разделится на три вида:

§ самки производят рабочих муравьев и других самок через него, при этом рабочие самцы стерильны.

§ рабочие муравьи производят самок посредством партеногенеза.

§ самки производят других самок посредством партеногенеза, а рабочих муравьев самцов – обычным половым путем.

Партеногенез у ящериц

Существует лишь несколько видов ящериц, размножающихся столь необычным образом, среди них, например комодские вараны, обладающие удвоенной копией яиц ДНК и специальным веществом – полоцитом, способным выступать в качестве спермы, оплодотворяя яйцеклетку, превращая ее в эмбрион.

Биологическое значение партеногенеза

Основное значение партеногенеза в том, что благодаря ему, те виды, чьи особи представлены преимущественно самками (например, пчелы ) могут ускорено размножаться без участия мужского начала. Также часто бывает, что из оплодотворенных яйцеклеток появляются самки, а из неоплодотворенных самцы и таким образом, с помощью партеногенеза происходит регуляция численных соотношений полов.

* Данная работа не является научным трудом, не является выпускной квалификационной работой и представляет собой результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала при самостоятельной подготовки учебных работ.

Оплодотворение, имплантация, плацентация. Эмбрио- и органогенез.

Функция плаценты, плодных оболочек.

Морфологические и физиологические особенности плода

в различные периоды внутриутробной жизни. Биофизический профиль плода

Оплодотворение происходит в ампулярном отделе трубы после процессов капацитации сперматозоидов - утраты поверхностных гликопротеиновых антигенов головки сперматозоида и его активации. Капацитация происходит во влагалище, матке, трубах по мере продвижения сперматозоидов.

Необходимым условием оплодотворения является синхронность гаметогенеза и овуляции. Время между овуляцией и оплодотворением у женщин колеблется в пределах 12-24 часов. Из 100 проовулировавших яйцеклеток 15 не оплодотворяются (физиологическая презиготная элиминация).

Статистический анализ родов в странах США, Западной Европы и Австралии показал, что имеются характерные кривые рождаемости с широким пиком в зимние месяцы, небольшой подъем летом и снижение весной и осенью. А зачатие чаще наступает весной и осенью, зимой и летом чаще наблюдаются ановуляторные и гиполютеиновые циклы. Сезонное варьирование частоты некоторых видов врожденной патологии у человека объясняется дисинхронизацией овуляции и процесса созревания ооцита при переходе от ановуляторных циклов к овуляторным циклам в период смены сезонов года (Никитин А.И. Старение гамет и врожденная патология // Акушерство и гинекология. - 1981. - №№ 3, 6-9).

Ритм гаметогенеза и овуляции определяется продолжительностью световой стимуляции. В г.Архангельске минимальный световой день составляет 3 часа 51 минуту (22 декабря), максимальный - 21 час 21 минуту (22 июня). Опосредованное действие света через эпифиз обуславливает в 80-85% появление менархе в первом квартале года.

И беременность наиболее благоприятно протекает при зачатии с возрастающей продолжительностью светового дня от 7 до 14 часов (10 февраля - 15 апреля) или убывающей продолжительностью светового дня с 14 до 7 часов (15 августа - 15 ноября). При этом для первородящих женщин в возрасте до 24 лет оптимальным периодом зачатия является первый пик плодовитости, что соответствует менархе по сезону - кумуляция фертильности. Для женщин старше 28 лет более оптимален второй сезонный пик фертильности.

При зачатии в благоприятные периоды плодовитости частота таких осложнений беременности как невынашивание, ранние и поздние токсикозы снижается в 2-2,5 раза.

Критические периоды развития беременности

Оплодотворение (40 час.)

Эмбриогенез (до 9 недель):

имплантация (1-2 недели)

плацентация (3-6 - 12-14 недель)

Гистоорганогенез (до 12-14 нед.)

интенсивный рост плода системогенез (до 37 недель)

До 50% зигот погибает на ранних стадиях развития и около 20% диагносцируемых беременностей заканчиваются спонтанным выкидышем, при чем более половины из них обусловлены летальными аномалиями хромосом.

Искусственное прерывание беременности вызывает внезапную и принципиально отличную от спонтанного аборта реакцию. Поэтому после искусственного аборта повышается частота внутриутробной гибели зародышей в основном мужского пола при последующих беременностях.

Альфа-фетопротеин (АФП) - эмбриоспецифический белок в амниотической жидкости, увеличение его наблюдается при аномалиях развития нервной трубки, врожденном нефрозе, тератомах, гастроинтестинальных атрезиях, синдромах Турнера, Дауна, Меккеля, тетраде Фалло и др., а также при внутриутробной гибели плода.

Трофобластический бета-глобулин (ТБГ) появляется с конца первой недели беременности (возможность ранней диагностики), нарастает по мере увеличения беременности. Снижение его наблюдается при неразвивающейся беременности, среднетяжелых и тяжелых гестозах и невынашивании беременности.

Альфа-2-микроглобулин фертильности (АМГФ) секретируется в амниотическую жидкость. Специфичен вне беременности для овуляции с максимальным нарастанием к концу цикла.

Плацентарный альфа-1-микроглобулин (ПАМГ-1) содержится в амниотической жидкости, снижается по мере развития беременности. Имеет отношение к процессам регуляции роста плода. При гестозах, угрозе прерывания беременности, гипотрофии происходит значительное увеличение сывороточной концентрации ПАМГ-1.

Плацента обеспечивает иммунную защиту зародыща и плода, фиксируя антитела и снижая лкеточный и тканевый иммунитет матери, ее гистагематический барьер регулирует проникновение веществ от матери к плоду и обратно.

Индекс проницаемости плаценты для лекарственных веществ в среднем составляет 50%, с широкими колебаниями от 10 до 90-100%.

Существует и параплацентарный обмен, обусловленный активной функцией децидуальной, амниотической и хориальной оболочек. Ооклоплодные воды образуются эпителием амниона, и среднесуточный обмен их составляет 12-15 литров. В амнионе и хорионе содержатся ферменты азотного, углеводного и липидного обменов, РНК, гликоген, мукополисахариды, протеины и аминокислоты. Через амнион и хорион свободно проходят глюкоза, мочевина, калий, натрий, кальций.

Показатели физического развития плода в зависимости от срока беременности

Прикрепленные файлы: 1 файл

Оплодотворение.docx

Оплодотворение - это встреча двух половых клеток, мужской и женской, называемых гаметами (от греческого слова gamos, или "брак"): яйцеклетки и сперматозоида. Этр событие происходит в одной из труб женщины и приводит к образованию первой клетки эмбриона человека: яйца.
Овоцит прозрачен, округл и имеет размер в десятую долю миллиметра. Он имеет ядро и цитоплазму, содержащую запасные вещества, чтобы выжить и добраться до матки, если он оплодотворен, кроме того, он окружен клейкой мембраной, или прозрачной зоной. Овоцит содержит 23 хромосомы. Он не может передвигаться сам, ему помогают реснички и мышечные движения трубы, где он медленно движется и может выжить в течение двенадцати-двадцати четырех часов.

Сперматозоиды, наоборот, обладают подвижностью и способностью оплодотворять. Они имеют головку, содержащую ядро, и хвост для перемещения. Как и овоциты, каждый сперматозоид содержит 23 хромосомы. Они значительно меньше овоцитов и имеют размеры пять сотых долей миллиметра и продвигаются со скоростью два-три миллиметра в минуту. Попав во влагалище во время семяизвержения, они проникают в матку через ее шейку и в течение двух часов добираются до трубы, где находится овоцит.

Несмотря на огромное количество сперматозоидов (от 120 до 300 миллионов), которое извергается во время кульминации каждого полового акта, необходимо учитывать, что всего лишь несколько миллионов имеют возможность попасть во влагалище, а из них, в свою очередь, только несколько сот сперматозоидов достигают яйцеклетки и окружают ее. И лишь один единственный сперматозоид окончательно проникает сквозь цитоплазму в яйцеклетку для ее оплодотворения. Определенные вещества высвобождают в сперматозоидах ферменты, с помощью которых размягчается оболочка яйцеклетки, и, проникнув через нее, сперматозоид сливается с яйцеклеткой, что являет собой соединение 46 хромосом (23 женские и 23 мужские) - необходимых составляющих зародыша. Если яйцеклетка оплодотворяется сперматозоидом с Х-хромосомой, то рождается девочка, если с Y-хромосомой - мальчик. Таким образом определяется пол и генетические характеристики будущего ребенка.

Оплодотворенная яйцеклетка продвигается к матке. Этот процесс длится 3-4 дня. В это время происходит деление клеток зародыша. Образовавшаяся клеточная масса - латинское название морула - по своему внешнему виду напоминает плод малины, но размер ее в это время достигает всего одной десятой миллиметра. Таким образом, оплодотворенная яйцеклетка, достигнув матки, закрепляется в ней, т. е. происходит процесс имплантации, который является началом развития новой жизни.

При попадании в матку на 4-й день яйцо состоит из 16 клеток. Оно закрепится в слизистой матки только на 7-й день после оплодотворения. Три дня свободного передвижения в матке позволят клеткам не только продолжать размножаться, но также дифференцироваться и образовывать структуру. Клетки центра морулы увеличиваются и образуют бластомер (будущий эмбрион). Наружные клетки образуют оболочку, называемую хорион, формирующую полость, заполненную жидкостью. Яичник, в свою очередь, продолжает работать: фолликул, в котором находился овоцит, преобразуется в желтое тело, которое начинает вырабатывать гормон прогестерон, необходимый для имплантации яйца в матку. Другие гормоны, эстрогены, вырабатываемые в первой половине цикла, подготавливают ткани к действию прогестерона, образуемого во второй половине цикла.

Зародыш (embryo; синоним эмбрион) — организм на ранних стадиях развития, образовавшийся из оплодотворенной яйцеклетки. В акушерстве и гинекологии З. называют организм в течение первых 8 нед. развития. Внутриутробное развитие с 9-й по 38—39 неделю называется плодным, или фетальным, периодом, а сам организм — плодом. Рост плода в различные периоды бывает неравномерным, что отражается на пропорциях частей тела.

Различают 5 периодов развития зародыша животных и человека.
Первый период одноклеточного зародыша, или зиготы, продолжается с момента оплодотворения до начала дробления яйца (до одних сут). В цитоплазме зиготы перемещаются различные органеллы (митохондрии и др.) и включения, определяется плоскость билатеральной симметрии.

Второй период — период дробления длится с момента разделения зиготы на две дочерние клетки до формирования однослойного многоклеточного зародыша, или бластулы. Процесс дробления протекает во время продвижения зародыша по маточной трубе и продолжается в матке. Клетки, составляющие зародыша в этот период, называются бластомерами. Они округлой формы, сравнительно крупные, малодифференцированные, обладают значительной потенциальной способностью к развитию. Период дробления заканчивается превращением зародыша из одноклеточного в многоклеточный (морулу) — округлый комплекс из 8—12 клеток. После попадания морулы в матку процесс дробления значительно ускоряется, зигота полностью разделяется на бластомеры, дающие начало клеткам и тканям зародыша и провизорным (временным, внезародышевым) органам. Бластула (у человека дискобластула) образуется к концу периода дробления — к 6-м суткам внутриутробного развития. В ходе дробления в конце 1-й недели З. дифференцируется на эмбриобласт (внутреннюю клеточную массу) и трофобласт. Трофобласт обеспечивает питание зародыша, его имплантацию, выполняет другие функции. Центральные более крупные и темные бластомеры образуют эмбриобласт, из которого развивается тело зародыша. Зародышевый диск, или щиток, распластан над полостью, содержащей белковую жидкость. Стенки полости, к которой прикреплен зародышевый щиток, образованы клетками трофобласта. В начале 2-й недели зародыш погружается в толщу слизистой оболочки матки (имплантируется), из нее в зародыш поступают питательные вещества, образующиеся под воздействием протеолитических ферментов, вырабатываемых трофобластом. Трофобласт, зародышевый щиток и полость с жидкостью образуют зародышевый пузырь, или бластоцисту.

Третий период — период гаструляции. Однослойный зародыша (бластула) превращается в двуслойный — гаструлу, состоящую из двух зародышевых листков: наружного — первичной эктодермы, или эпибласта, и внутреннего — первичной энтодермы, или гипобласта. В 1-й фазе гаструляции у высших позвоночных и человека формируется двуслойный зародышевый диск в результате расщепления его на наружный и внутренний листки. На 2-й неделе образуются последовательно амниотический (эктодермальный) и желточный (энтодермальный) пузыри. Во 2-й фазе гаструляции появляется третий зародышевый листок — средний, или мезодерма, таким образом зародыш становится трехслойным. Клетки будущей мезодермы первоначально скапливаются в заднем отделе наружного слоя бластодиска в виде утолщенного тяжа — первичной полоски и первичного узелка (узелок Гензена), затем погружаются в промежуток между эктодермой и энтодермой. Первичная полоска появляется на 15-е сутки. У человека и человекообразных обезьян задолго до этого образуется внезародышевая мезенхима. Периферический слой ее клеток, прилежащий к трофобласту, формирует соединительнотканную основу хориона — наружной ворсинчатой оболочки плода, в ворсинки трофобласта врастают сосуды. Благодаря контакту хориона со слизистой оболочкой матки обеспечивается обмен веществ между организмом матери и плода.

Четвертый период характеризуется обособлением основных зачатков органов и тканей. Из эктодермы обособляются нервная трубка и кожная эктодерма. Из нервной трубки размашется нервная система, из кожной эктодермы — эпителий (эпидермис) кожи. Из мезодермы дорсально обособляются сегментированные участки (сомиты), вентрально — боковые пластинки (спланхнотомы), а в промежуточной части — сегментарные ножки (нефротомы). Боковые пластинки у зародыша позвоночных, оставаясь несегментированными, расщепляются на наружный (париетальный) и внутренний (висцеральный) листки с щелевидной вторичной полостью (целомом). У высших позвоночных целом туловища (эндоцелом) продолжается в так называемый внезародышевый целом (экзоцелом), находящийся между париетальным и висцеральным листками провизорных органов. Сомиты делятся на дорсолатеральный участок — дерматом, средний — миотом и медиовентральный — склеротом. Дерматомы и склеротомы, разрыхляясь. образуют зачаток соединительной ткани и скелета — мезенхиму, состоящую из отростчатых и частично амебовидно-подвижных клеток и межклеточной жидкости. Дерматомная мезенхима дает начало соединительнотканной основе кожи, склеротомная — хрящевой и костной ткани. Часть клеток мезенхимы, образующая впоследствии соединительную и неисчерченную (гладкую) мышечную ткани, кровь и сосуды, выселяется из спланхнотомов. Из миотомов формируются скелетные мышцы, из нефротомов — эпителиальные канальцы почек, из спланхнотомов развиваются целомический эпителий, миокард, корковое вещество надпочечников, эпителии половых желез (яичников, яичек).

В этот период еще отсутствует тканевая дифференцировка (за исключением провизорных органов). Зачатки органов состоят из малодифференцированных (эмбриональных) клеток. Затем зародыш обособляется от желточного мешка и других внезародышевых образований. Центральные (зародышевые) части энтодермы и висцеральной мезодермы прогибаются в форме желобка, который замыкается в кишечную трубку, соединенную с желточным мешком посредством желточного протока. Передний и задний концы кишечной трубки вначале замкнуты, на 4—6-й неделе формируется ротовое и клоакальное отверстия. По бокам головы зародыша образуется 4—5 парных углублений (зачатки жаберных щелей), навстречу им из передней кишки растут выпячивания — жаберные карманы, из которых у человека развиваются среднее ухо, вилочковая и околощитовидные железы, а из вентрального выпячивания передней (глоточной) кишки — щитовидная железа,

Провизорные органы существуют и функционируют только в период внутриутробного развития. Они играют важную роль в развитии зародыша. Желточный мешок у зародыша человека, функционируя на ранних стадиях развития, участвует в питании зародыша и выполняет кроветворную функцию. Кровеносные сосуды аллантоиса — пальцевидного выроста задней кишки тесно связаны с хорионом. Амнион (водная оболочка), образуя вокруг зародыша замкнутый мешок, заполненный жидкостью (околоплодными водами), защищает зародыша от вредных воздействий и создает благоприятные условия для его развития.

Обмен веществ у зародыша значительно интенсивнее, чем в дифференцированном организме. Высока чувствительность зародыша к разнообразным повреждающим воздействиям, особенно в так называемые критические периоды развития, когда происходят ответственные процессы морфогенеза — в периоды имплантации и формирования плаценты. Они приходятся на конец 1-й и начало 2-й недели и на 3—6-ю недели. Однако каждый эмбриональный зачаток и развивающийся из него орган вследствие асинхронности дифференцировки имеют свои критические периоды чувствительности, когда действие различных факторов избирательно нарушает органогенез.

Процесс опыления. Образование пыльцевых зерен внутри мешочков пыльника. Различные виды пыльцы. Опыление пчелами. Поглощение пыльцевым зерном питательного раствора сахарозы, который выделяют клетки рыльца. Двойное оплодотворение у цветковых растений.

Рубрика	Биология и естествознание
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	27.05.2013
Размер файла	16,2 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

1. Образование спор и их прорастание в цветке

4. Жизненный цикл цветковых растений

1. Образование спор и их прорастание в цветке

Микроспоры образуются в пыльцевых гнездах (микроспорангиях) тычинки. В результате редукционного деления в клетках спорообразующей ткани формируются споры - микроспоры, имеющие гаплоидный набор хромосом. Споры возникают или одиночно, или тетрадами (рогоз). Каждая спора имеет две оболочки - экзину (наружная) и интину (внутренняя). Экзина отличается необычайной стойкостью: в отличие от интины она не растворяется в кислотах, щелочах, выдерживает температуру до 300 °С и сохраняется миллионы лет в геологических отложениях.

Микроспора цветковых растений, находясь еще в микроспорангии, начинает прорастать - делиться. У тропических растений ядро споры делится сразу, у растений умеренных широт - через несколько дней или недель (например, у березы только в конце зимы). В результате деления образуется пылинка, или пыльца, состоящая из двух клеток: вегетативной и генеративной. Генеративная делится, образуя два спермия.

Завязь пестика выполняет иную функцию, чем пыльники тычинок. Там формируются семяпочки (или семязачатки), прикрепленные к стенке завязи с помощью семяножки. Семяпочка имеет покров - интегумент (один или два). Покровы на вершине семяпочки не смыкаются и образуют пыльцевход (микропиле). Внутреннюю часть семяпочки составляет нуцеллус. В нуцеллусе появляются несколько спорообразующих клеток, одна из которых дает начало спорам.

В результате редукционного деления возникают 4 мегаспоры, из которых только одна достигает полного развития. Находясь еще в семяпочке, она начинает прорастать (делиться). В результате неоднократного деления ядра мегаспоры образуется восьмиядерный зародышевый мешок. Два ядра из восьми сливаются и образуют диплоидное вторичное ядро. Три гаплоидные клетки, одна из которых яйцеклетка, располагаются в зародышевом мешке ближе к микропиле, а две другие получили название синергид. Еще три клетки - антиподы - находятся на противоположной стороне зародышевого мешка.

растение пыльца оплодотворение цветковый

Опыление - необходимое условие оплодотворения, происходящего в цветке. Суть опыления состоит в переносе пыльцы из пыльников на рыльце пестика.

Различают два принципиально различных типа опыления: самоопыление и перекрестное. При самоопылении пыльца переносится на рыльце пестика в пределах данного цветка или данной особи.

Самоопыление, особенно постоянное, рассматривается как вторичное явление, вызванное неблагоприятными условиями среды, т.е. неблагоприятными для перекрестного опыления; оно выполняет страхующую роль. Постоянное самоопыление трактуется как тупик эволюционного развития. Самоопыление чаще бывает у однолетников с коротким жизненным циклом, растущих в неблагоприятных экологических условиях на сухих и бедных почвах (пастушья сумка, клевер шершавый, клевер скученный). Такой вид опыления позволяет им быстрее восстановить численность вида. Кроме того, самоопыление характерно для растений, где невозможно перекрестное опыление. Этот вид опыления осуществляется, когда тычинки постоянно соприкасаются с пестиком (копытень, седмичник). Чаще самоопыление наблюдается у растений темнохвойного леса (брусника, черника). У кислицы, растущей в темнохвойном лесу, где большая влажность воздуха и почти нет опыляющих насекомых, опыление происходит, когда цветки еще в бутоне, - клейстогамия.

Перекрестное опыление - основной тип опыления цветковых растений. Оно биологически более совершенно. У растений есть специальные устройства морфологического и физиологического характера, предотвращающие или ограничивающие самоопыление и, следовательно, способствующие перекрестному опылению. К ним относится двудомность растений, т. е. разновременное созревание тычинок или пестиков: протандрия - раньше созревает пыльца (колокольчики, гвоздики, сложноцветные), протогиния - раньше созревает рыльце (крестоцветные, розоцветные).

Различают два вида перекрестного опыления: биотическое и абиотическое.

Биотическое опыление: энтомофилия, орнитофилия, хироптерофилия. Абиотическое - анемофилия, гидрофилия. При перекрестном опылении цветки имеют приспособления для опыления агентами живой и неживой природы.

Энтомофилия - опыление с помощью насекомых. Насекомые посещают цветки для сбора пыльцы, нектара, а иногда в поисках убежища, отложения яиц, поиска партнера. Растения для опыления насекомыми имеют ряд приспособлений. Так, мак, пион, шиповник, зверобой образуют много пыльцы и этим привлекают жуков, которые питаются пыльцой. Нектар растения выделяют в разном количестве и в разное время дня, что помогает насекомым находить его в любое время. В привлечении насекомых большое значение имеют запах и окраска растений. Цветовая гамма цветков разнообразна, и восприятие цвета у насекомых отличается от восприятия человека. Пчел привлекает ультрафиолетовое излучение некоторых растений, которое не воспринимает глаз человека (дербенник иволистный), а также пестрая окраска цветка - точки, штрихи, линии, пятна разной величины и окраски, которые указывают на местонахождение нектара в цветке, например желтое кольцо на голубом цветке незабудки. Разнообразная окраска цветков, безусловно, имеет приспособительное значение. Учитывая, что насекомые по-разному воспринимают цветовую гамму, можно видеть, что для сбора нектара или пыльцы они выбирают цветки такой окраски, которая наиболее восприимчива для глаз насекомого. Бабочки белянки летят в поисках пищи на красное, желтое, сине-фиолетовое, а нимфалиды и бархатницы предпочитают желтый или голубой цвет, ночные бабочки - белый, светло-желтый, светло-пурпурный. Цветочные мухи, жужжалы посещают цветки с ярко-желтой, синей, фиолетовой окраской. Цветки привлекают насекомых своим запахом. Запах не всегда приятный. Запах гниющего мяса издают цветки раффлезии, стапелий, некоторых кирказонов. Такой запах привлекает мух как место для отложения яиц.

Орнитофилия - опыление птицами - характерно для тропиков. Птицами (колибри, нектарницы, цветочница) опыляются эвкалипты, канны, алоэ, акации, некоторые кактусы, фуксии. Цветки этих растений без запаха, но имеют яркую окраску, выделяя много водянистого нектара.

Хироптерофилия - опыление летучими мышами, распространено в тропиках Азии и Америки. Ими опыляются такие растения, как банан, агава, баобаб. Цветки имеют зеленовато-желтую, коричневую или фиолетовую окраску, которая лучше воспринимается летучими мышами в ночное время. Кроме того, у этих цветков прочные "посадочные площадки" - толстые цветоножки, прочные безлистные участки ветвей, затхлый запах, имитирующий запах самих летучих мышей.

Анемофилия - опыление с помощью ветра. Оно представляет собой адаптацию цветковых растений к неблагоприятным условиям, которые ограничивают возможность биотического опыления. Ветроопыляемые растения цветут до распускания листьев (лещина, береза), их цветки без околоцветника, без запаха и окраски (невзрачные), но имеют перистое рыльце. Цветки собраны в соцветия (сережка, кисть, колос). Тычинки свободно свисающие.

Гидрофилия - перенос пыльцы водой или по водной поверхности. Это опыление характерно для немногих водных растений (валлиснерия, элодея, руппия и др.). У валлиснерии опыление происходит на поверхности воды. Опыленный женский цветок затем опять уходит под воду.

3. Оплодотворение

Процессу оплодотворения предшествует прорастание пыльцевого зерна на рыльце. Микроспора еще внутри пыльника прорастает и ее ядро подвергается митотическому делению, в результате которого образуется маленькая репродуктивная клетка и большая вегетативная. Попав на пестик, вегетативная клетка вытягивается в пыльцевую трубку, а ядро генеративной клетки делится и дает две мужские клетки спермии. На следующем этапе пыльцевая трубка проникает в зародышевый мешок, разрывается, и из нее выходят гаметы. Один спермий сливается с яйцеклеткой (зигота диплоидна), другой - со вторичным ядром. Такое оплодотворение называется двойным. Это выдающееся открытие принадлежит русскому ученому С. Г. Навашину. Из оплодотворенной клетки (зиготы) развивается зародыш будущего растения. Из вторичного ядра зародышевого мешка - эндосперм семени, иными словами, семя образуется из семяпочки после оплодотворения. Из покровов семяпочки развивается кожура семени, из зиготы - многоклеточный зародыш, из триплоидной клетки - запасающая ткань эндосперм. Возможно, возникновение в семени запасающей ткани из нуцеллуса (центральной части семяпочки). Эту ткань называют периспермом.

4. Жизненный цикл цветковых растений

Жизненный цикл у покрытосеменных растений существенно отличается от жизненного цикла предыдущих групп растений. Женский гаметофит покрытосеменных сильнее редуцирован, чем гаметофит голосеменных. Это зародышевый мешок. Архегонии отсутствуют. Оплодотворение двойное (один спермий оплодотворяет яйцеклетку, другой - вторичное ядро зародышевого мешка). Эндосперм триплоидный.

Таким образом, у покрытосеменных растений хотя и происходит смена поколений - спорофита и гаметофита, однако мужской и женский гаметофиты редуцированы еще больше - до нескольких клеток, находящихся в тканях цветка спорофита. Спорофит же - обычные, хорошо знакомые нам деревья, кустарники и травы.

2. Положий А.В., Гуреева И.И. Высшие растения. Анатомия, морфология, систематика. Томск, 2004.

3. Долгачева В.С., Алексахина Е.М. М.: Academia, 2003. 416с. ISBN 5-7695-0916-3

6. Бавтуто Г.А., Еремин В.М., Жигар М.П. Атлас по анатомии растений //Минск. Ураджай, 2001.

7. Медведев С.С. Физиология растений. СПб, 2004.

Подобные документы

Двойное оплодотворение - половой процесс у покрытосеменных растений, при котором оплодотворяются как яйцеклетка, так и центральная клетка зародышевого мешка. Особенности протекания процессов микроспорогенеза и мегаспорогенеза. Понятие и роль опыления.

реферат [195,4 K], добавлен 07.06.2010

Опыление как жизненно важный процесс для всех цветковых растений, разновидности. Приемы адаптации растений к насекомым. Селекция цветов, алгоритм наследования нужных признаков у растений. Секреты опыления плодовых культур. Роль пчел в процессе опыления.

реферат [263,6 K], добавлен 07.06.2010

Общая характеристика цветковых растений, их отличие от голосеменных. Типы завязей. Строение растений: цветоножка, цветоложе, чашелистики. Общая схема строения цветка. Жизненный цикл цветкового растения. Двойное оплодотворение. Опыление ветром, насекомыми.

презентация [1,2 M], добавлен 09.04.2012

Опыление как способ размножения покрытосеменных растений. Автогамия обоеполых цветков. Формы и способы осуществления аллогамии. Морфологические адаптации цветковых растений к перекрестному опылению: ветром, водой, птицами, насекомыми и летучими мышами.

курсовая работа [334,8 K], добавлен 21.01.2015

Морфологические особенности двудольных растений. Двудольные как группа цветковых растений. Строение семян цветковых растений. Вегетативные и репродуктивные органы. Значение в хозяйственной деятельности человека. Эфиромасличные и декоративные растения.

презентация [5,6 M], добавлен 19.01.2012

Теоретический анализ оплодотворения у животных (внешнее и внутреннее), у растений (простое и двойное). Характеристика основных этапов эмбрионального и постэмбрионального развития. Отличительные черты непрямого развития с неполным и полным метаморфозом.

презентация [856,9 K], добавлен 19.05.2010

Обзор особенностей автотрофного питания высших цветковых растений. Описания паразитов, полностью или частично лишенных хлорофилла. Изучение наиболее известных корневых полупаразитов. Анализ влияния цветковых паразитов на качества урожая растений-хозяев.

Читайте также: