Tartalom
- TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
- A sporofiták jellemzői
- A gametofiták jellemzői
- Nem érrendszeri és érrendszeri növények
- A generációs folyamatok genetikai vezérlése
Az összes növényben és néhány algában olyan generációk változása következik be, amelyekben a fajok diploid és haploid fázisban vannak. A szexuális szaporodás olyan ivarsejteket eredményez, amelyek különféle egyének két sejtjét egyesítik. A meiosis szintén ivarsejteket termel. A hipoidok sejtjeikben egy kromoszómakészletet tartalmaznak. A diploid sejtek két kromoszómakészletet tartalmaznak. A növényeknél a haploid és a diploid sejtek mitózissal osztódnak. A növények haploid fázisát gametofitnak, a diploid fázist sporofitának nevezzük. Az utódok a diploid sporofitáktól a haploid gametofitáig váltakoznak, és generációk után ismét vissza. Ez azt jelenti, hogy a növények kétféle növényt generálnak azonos genetikai anyaggal.
TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
A növények váltakozó generációkban léteznek, amelyeket sporofitáknak és gametofitoknak neveznek. A sporofiták a növények diploid fázisát képviselik.A gametofiták a növények haploid fázisát képviselik.
A sporofiták jellemzői
A sporofiták olyan diploid növények, amelyek meiozist használnak spórák előállítására. Ezek a spórák haploid sejtek, amelyek haploid gametofitákká alakulnak. A megaspórák nőstény gametofitákká, mikrospórák hím gametofitákká nőnek. A meiozis a sporofita sporangiájában fordul elő, és haploid spórákat eredményez. Ezek a spórák tartalmaznak egy sejtet, amely párzás nélkül újabb új növényré válhat. A sporofiták az érrendszeri növényekben fejlődtek, nagyobbá, dominánsabbá és hosszabb élettartamúvá váltak a gametofitákhoz képest.
A gametofiták jellemzői
A gametofiták haploid növények, amelyek mitózist használnak haploid ivarsejtek előállítására. Ezek az ivarsejtek nőstények petesejt (petesejt) vagy férfi hím sperma formájában. A gametofiták archegoniumot vagy női nemi szerveket tartalmaznak, vagy az antheridiumot vagy a férfi nemi szerveket tartalmazzák. A sperma és a tojás egyesül az archegoniumban, hogy diploid zigóta sejtet hozzon létre. Ez a zigóta sporofitává válik. A vaszkuláris növényi gametofiták sokkal kisebbek, mint a sporofiták, néha csak néhány sejt méretűek. A pollenmag példája a hím gametofitának az érrendszeri növényekben.
Nem érrendszeri és érrendszeri növények
A vaszkuláris és nem érrendszeri növények érdekes különbségeket mutatnak sporofiták és gametofiták között. A vaszkuláris növények nem igényelnek annyi vizet a virágzáshoz, és a nagy, hosszú élettartamú sporofita fázist mutatják, mint a tényleges növény. A gymnospermék, például a tűlevelűek kúpjukban kis mennyiségű női gametofita szövetet tartalmaznak, például fenyőmagot. Ezek a diófélék tartalmazzák az embrionális diploid sporofitát. A hím tűlevelű gametofit pollenként létezik, amely szétszóródik. Virágos növények, például gyümölcsfák és virágok esetében a nőstény gametofiták néhány sejtet tartalmaznak, és a virág petefészkéjében helyezkednek el; a hím pollenként létezik. A vaszkuláris növények kisméretű gametofitái csak egy szezonban élnek. Azokat a vaszkuláris növényeket, amelyek kétféle spórát és gametofitát állítanak elő, heteroszporikusnak nevezzük.
A nem vaszkuláris növények, mint például a bryophytes (ideértve a mohákat, a májfűeket és a kürtkéket is) eltérő tulajdonságokkal rendelkeznek gametofitáik és sporofitáik szempontjából. A Bryophytes a bolygó legrégebbi szárazföldi növényei, amelyek több mint 400 millió éve léteznek. A szaporodásuk sikere érdekében nedvesebb vonalakra van szükség. Sporofitáik nem láthatók dominánsan. Gametofita-generációjuk azonban a növény észrevehető, fotoszintézisű része (mint például a zöld moha), amely a szubsztrátumokhoz rizoidokon keresztül kapcsolódik, nem pedig a diploid sporofitán keresztül. Valójában sporofitáik nem olyan hosszú élettartamúak, mint az érrendszeri növényekben. A sporophyte a lombikszerű archegonium belsejében megtermékenyített tojásból képződik, és áthatoló lábán keresztül kapcsolódik a gametofithoz. A sporophyte táplálékot kap a gametofitától. A sporophyte nagyon kicsi szárot alkot, amelyet seta-nak és egyetlen sporangiumnak neveznek. Ezt az embrionális sporofitát egy calyptra nevű védőburkolat veszi körül. Az egysejtű spórák szél útján mozognak, és csak a nedves területen csíráznak; víz szükséges a megtermékenyítéshez. Ezután egy új gametofita növényt képeznek, amely több spórát hoz létre a sporophyte ciklusban. Mivel csak egy spórát és gametofitot készítenek, ezeket a nem vaszkuláris növényeket homosporikusnak nevezik.
A generációs folyamatok genetikai vezérlése
A tudósok továbbra is több váltakozó generációt tanulnak a növényekben. A mohák genetikai vizsgálata azt mutatja, hogy a KNOX nevű fehérjecsoport elősegíti a sporofiták fejlődését. A csíraszigeten Arabidopsis thaliana, a PKL génre szükség van az anyai sporofitákhoz, hogy elősegítsék a férfi és női gametophyiták fejlődését. A folytatott kutatás a sporofita és a gametofita generációs folyamatok komplex természetének még izgalmasabb aspektusait eredményezi.