Розмноження одноклітинних організмів
( нестатеве)
Які особливості притаманні нестатевому розмноженню? Нестатеве розмноження організмів відбувається за допомогою окремих нестатевих клітин (їхнім поділом навпіл, множинним поділом, брунькуванням) або за рахунок утворення спор. Нестатеве розмноження спостерігають в одноклітинних і деяких багатоклітинних організмів (водорості, гриби, вищі спорові).
У разі поділу клітини навпіл (мал. 1) утворюються дві дочірні клітини, удвічі дрібніші за материнську.
При цьому органели материнської клітини більш-менш рівномірно розподіляються між ними. Якщо ж певна органела наявна в материнській клітині в однині, то вона потрапляє в одну з дочірніх клітин, а в іншій формується заново (наприклад, довгий джгутик у евглени зеленої). Дочірні клітини, що утворилися, живляться, ростуть і, досягнувши певних розмірів, також починають розмножуватись.
Під час множинного поділу спочатку багаторазово ділиться ядро материнської клітини, завдяки чому вона стає багатоядерною, а вже потім ділиться її цитоплазма й утворюється відповідна кількість дочірніх клітин (мал. 2).
Така форма нестатевого розмноження притаманна, наприклад, паразиту крові людини малярійному плазмодію.
Клітини певних організмів (наприклад, дріжджів, деяких інфузорій) можуть розмножуватись брунькуванням: при цьому від більшої клітини (материнської) відокремлюється менша (дочірня) (мал. 3).
Розмноження спорами відомо у багатьох еукаріотів: грибів, водоростей, мохів, хвощів, плаунів, папоротей, їхні спори — це окремі спеціалізовані клітини, оточені, зазвичай, захисними оболонками. Вони слугують для розмноження і розповсюдження організмів. Деякі спори мають джгутики, за допомогою яких вони здатні активно пересуватись у вологому середовищі (наприклад, у певних видів водоростей і грибів) (мал. 4).
У таких спор немає щільної оболонки, тому тривалість їхнього життя незначна. Спори, які не мають джгутиків, зазвичай, вкриті щільною оболонкою і здатні зберігати життєздатність протягом кількох десятків років. Вони поширюються вітром, водою, іншими організмами. В одних випадках спори утворюються шляхом мітозу (певні види грибів і водоростей), в інших - мейозу (мохи, хвощі, плауни, папороті).
У деяких паразитичних одноклітинних тварин (наприклад, споровиків) спори - це одноклітинні або багатоклітинні утвори, оточені щільною оболонкою. Ці спори не є формою нестатевого розмноження, оскільки вони слугують лише для переживання несприятливих періодів і поширення (наприклад, для зараження нових хазяїв). Те саме стосується і спор, які утворюють деякі групи бактерій.
Форми статевого розмноження у одноклітинних організмів:
1) Кон'югація – це загальна назва кількох форм статевого розмноження, при яких спеціальні статеві клітини не утворюються. Кон'югація властива інфузоріям, хоча вони як правило розмножуються поділом. У цих організмів є два ядра – макронуклеус і мікронуклеус. Мікронуклеус спочатку ділиться мітотично і з нього формуються стаціонарне і мігруюче ядра, які мають гаплоїдний набір хромосом. Потім дві клітини зближуються, між ними утворюється протоплазматіний місток. По ньому відбувається переміщення в цитоплазму партнера мігруючого ядра, яке потім зливається зі стаціонарним. Формуються звичайні мікро- і макронуклеуси, клітини розходяться. При кон’югації не відбувається збільшення кількості особин, але відбувається обмін фрагментами молекул ДНК, тому нащадки генетично відрізняються від своїх батьків.
2) Копуляція – це статевий процес, при якому дві особини набувають властивостей гамет і зливаючись утворюють зиготу. Відбуваються об'єднання і рекомбінація спадкового матеріалу, тому особини генетично відмінні від батьківських. Коли зливаються дві однакові за будовою статеві клітини, то процес називається ізогамією (деякі водорості, найпростіші). Злиття різних за будовою чоловічої та жіночої статевих клітин називається анізогамія.
Процес утворення зрілих статевих клітин (гамет) називається гаметогенезом (овогенез у самок і сперматогенезом у самців). Розвиток гамет відбувається у гонадах – статевих залозах – у яєчниках у самок і сім'яниках у самців. Тому розрізняють два типи статевих клітин: чоловічі (сперматозоони) і жіночі (яйцеклітини). Статеві клітини розвиваються з первинних статевих клітин (сперматоцити і овоцити), які відокремлюються на ранніх стадіях зародкового розвитку. Ядра чоловічих і жіночих гамет містять рівноцінну спадкову інформацію. Утворенню гамет передує мейоз, який супроводжується зменшенням кількості хромосом удвоє. Таким чином, убудь-яких організмів гамети обов’язково гаплоїдні, а зигота диплоїдна, з неї формується диплоїдний зародок, половина хромосом якого від материнського організму, а половина — від батьківського.
Овогенез — процес розвитку жіночих статевих клітин і овогенної тканини. В цьому процесі виділяють наступні періоди:
1) розмноження (клітини диплоїдної овогенної тканини діляться шляхом мітозу, утворюючи диплоїдні овоцити);
2) ріст овоцитів, проходження ними клітинного циклу, під час якого відбувається синтез ДНК, подвоєння і побудова другої хроматиди хромосом;
3) дозрівання овоцитів (їх поділ шляхом мейозу).
У результаті овогнезу з овоциту утворюється одна гаплоїдна яйцеклітина з однохроматидними хромосомами і три редукційних (чи полярних) тільця. Далі яйцеклітина бере участь у статевому процесі, а редукційні тільця відмирають.
Сперматогенез— процес розвитку статевих клітин — сперматозоонів — зі сперматогенної тканини. Сперматогенез проходить такі стадії:
1) розмноження – клітини диплоїдної сперматогенної тканини діляться шляхом мітозу та утворюють диплоїдні сперматоцити;
2) ріст сперматоцитів, проходження ними клітинного циклу, у ході якого здійснюються синтез ДНК і добудовування другої хроматиди;
3) дозрівання сперматоцитів – спематодити 2-го порядку діляться шляхом мейозу, в результаті чого з кожного сперматоцита 1-го порядку виникає по чотири гаплоїдні однохроматидні сперматозоони. При цьому в кожному сперматозооні (людини та інших ссавців) хромосомні набори розрізняються за статевими хромосомами: одні несуть Х-хромосому, інші — Y-хромосому, а всі хромосоми несуть різні комбінації генів, набуті в результаті обміну ділянками у I профазі мейозу;
4) формування сперматозоонів, що готові до запліднення. Сперматозоони із джгутиками характерні для різних груп організмів (зелені та бурі водорості, папороті, плауни, хвощі, мохи, хордові тварини тощо). У більшості голонасінних та покритонасінних рослин, деякі водорості, гриби та тварини (аскариди, річковий рак) сперматозоони джгутиків не мають.
( нестатеве)
Які особливості притаманні нестатевому розмноженню? Нестатеве розмноження організмів відбувається за допомогою окремих нестатевих клітин (їхнім поділом навпіл, множинним поділом, брунькуванням) або за рахунок утворення спор. Нестатеве розмноження спостерігають в одноклітинних і деяких багатоклітинних організмів (водорості, гриби, вищі спорові).
У разі поділу клітини навпіл (мал. 1) утворюються дві дочірні клітини, удвічі дрібніші за материнську.
При цьому органели материнської клітини більш-менш рівномірно розподіляються між ними. Якщо ж певна органела наявна в материнській клітині в однині, то вона потрапляє в одну з дочірніх клітин, а в іншій формується заново (наприклад, довгий джгутик у евглени зеленої). Дочірні клітини, що утворилися, живляться, ростуть і, досягнувши певних розмірів, також починають розмножуватись.
Під час множинного поділу спочатку багаторазово ділиться ядро материнської клітини, завдяки чому вона стає багатоядерною, а вже потім ділиться її цитоплазма й утворюється відповідна кількість дочірніх клітин (мал. 2).
Така форма нестатевого розмноження притаманна, наприклад, паразиту крові людини малярійному плазмодію.
Клітини певних організмів (наприклад, дріжджів, деяких інфузорій) можуть розмножуватись брунькуванням: при цьому від більшої клітини (материнської) відокремлюється менша (дочірня) (мал. 3).
Розмноження спорами відомо у багатьох еукаріотів: грибів, водоростей, мохів, хвощів, плаунів, папоротей, їхні спори — це окремі спеціалізовані клітини, оточені, зазвичай, захисними оболонками. Вони слугують для розмноження і розповсюдження організмів. Деякі спори мають джгутики, за допомогою яких вони здатні активно пересуватись у вологому середовищі (наприклад, у певних видів водоростей і грибів) (мал. 4).
У таких спор немає щільної оболонки, тому тривалість їхнього життя незначна. Спори, які не мають джгутиків, зазвичай, вкриті щільною оболонкою і здатні зберігати життєздатність протягом кількох десятків років. Вони поширюються вітром, водою, іншими організмами. В одних випадках спори утворюються шляхом мітозу (певні види грибів і водоростей), в інших - мейозу (мохи, хвощі, плауни, папороті).
У деяких паразитичних одноклітинних тварин (наприклад, споровиків) спори - це одноклітинні або багатоклітинні утвори, оточені щільною оболонкою. Ці спори не є формою нестатевого розмноження, оскільки вони слугують лише для переживання несприятливих періодів і поширення (наприклад, для зараження нових хазяїв). Те саме стосується і спор, які утворюють деякі групи бактерій.
Форми статевого розмноження у одноклітинних організмів:
1) Кон'югація – це загальна назва кількох форм статевого розмноження, при яких спеціальні статеві клітини не утворюються. Кон'югація властива інфузоріям, хоча вони як правило розмножуються поділом. У цих організмів є два ядра – макронуклеус і мікронуклеус. Мікронуклеус спочатку ділиться мітотично і з нього формуються стаціонарне і мігруюче ядра, які мають гаплоїдний набір хромосом. Потім дві клітини зближуються, між ними утворюється протоплазматіний місток. По ньому відбувається переміщення в цитоплазму партнера мігруючого ядра, яке потім зливається зі стаціонарним. Формуються звичайні мікро- і макронуклеуси, клітини розходяться. При кон’югації не відбувається збільшення кількості особин, але відбувається обмін фрагментами молекул ДНК, тому нащадки генетично відрізняються від своїх батьків.
2) Копуляція – це статевий процес, при якому дві особини набувають властивостей гамет і зливаючись утворюють зиготу. Відбуваються об'єднання і рекомбінація спадкового матеріалу, тому особини генетично відмінні від батьківських. Коли зливаються дві однакові за будовою статеві клітини, то процес називається ізогамією (деякі водорості, найпростіші). Злиття різних за будовою чоловічої та жіночої статевих клітин називається анізогамія.
Процес утворення зрілих статевих клітин (гамет) називається гаметогенезом (овогенез у самок і сперматогенезом у самців). Розвиток гамет відбувається у гонадах – статевих залозах – у яєчниках у самок і сім'яниках у самців. Тому розрізняють два типи статевих клітин: чоловічі (сперматозоони) і жіночі (яйцеклітини). Статеві клітини розвиваються з первинних статевих клітин (сперматоцити і овоцити), які відокремлюються на ранніх стадіях зародкового розвитку. Ядра чоловічих і жіночих гамет містять рівноцінну спадкову інформацію. Утворенню гамет передує мейоз, який супроводжується зменшенням кількості хромосом удвоє. Таким чином, убудь-яких організмів гамети обов’язково гаплоїдні, а зигота диплоїдна, з неї формується диплоїдний зародок, половина хромосом якого від материнського організму, а половина — від батьківського.
Овогенез — процес розвитку жіночих статевих клітин і овогенної тканини. В цьому процесі виділяють наступні періоди:
1) розмноження (клітини диплоїдної овогенної тканини діляться шляхом мітозу, утворюючи диплоїдні овоцити);
2) ріст овоцитів, проходження ними клітинного циклу, під час якого відбувається синтез ДНК, подвоєння і побудова другої хроматиди хромосом;
3) дозрівання овоцитів (їх поділ шляхом мейозу).
У результаті овогнезу з овоциту утворюється одна гаплоїдна яйцеклітина з однохроматидними хромосомами і три редукційних (чи полярних) тільця. Далі яйцеклітина бере участь у статевому процесі, а редукційні тільця відмирають.
Сперматогенез— процес розвитку статевих клітин — сперматозоонів — зі сперматогенної тканини. Сперматогенез проходить такі стадії:
1) розмноження – клітини диплоїдної сперматогенної тканини діляться шляхом мітозу та утворюють диплоїдні сперматоцити;
2) ріст сперматоцитів, проходження ними клітинного циклу, у ході якого здійснюються синтез ДНК і добудовування другої хроматиди;
3) дозрівання сперматоцитів – спематодити 2-го порядку діляться шляхом мейозу, в результаті чого з кожного сперматоцита 1-го порядку виникає по чотири гаплоїдні однохроматидні сперматозоони. При цьому в кожному сперматозооні (людини та інших ссавців) хромосомні набори розрізняються за статевими хромосомами: одні несуть Х-хромосому, інші — Y-хромосому, а всі хромосоми несуть різні комбінації генів, набуті в результаті обміну ділянками у I профазі мейозу;
4) формування сперматозоонів, що готові до запліднення. Сперматозоони із джгутиками характерні для різних груп організмів (зелені та бурі водорості, папороті, плауни, хвощі, мохи, хордові тварини тощо). У більшості голонасінних та покритонасінних рослин, деякі водорості, гриби та тварини (аскариди, річковий рак) сперматозоони джгутиків не мають.
Немає коментарів:
Дописати коментар