Запліднення - що таке і як відбувається? Подвійне запліднення у квіткових

Запліднення - це процес злиття двох клітин, в результаті чого відбувається утворення нової клітини, що дає початок іншому організму цього ж роду або виду. Що таке подвійне запліднення у цветковихрастеній і як воно відбувається, читайте у цій статті.

Сутність запліднення

Воно відбувається в результаті злиття двох клітин, жіночої та чоловічої, і виникнення диплоидной зиготи. У кожній парі хромосом присутня одна батьківська і одна материнська клітина. Сутність процесу запліднення полягає в тому, щоб відновити диплоїдний набір хромосом і об'єднати спадковий матеріал батьків. Їх потомство буде більш життєздатним, оскільки з'єднає в собі самі корисні якості від батька і матері.

Запліднення - що таке?

Це процес спонукання яйця до розвитку в результаті об'єднання ядер. Запліднення - що таке? Це незворотній процес, який відбувається в результаті злиття різностатевих гамет і об'єднання їх ядер. Запліднене яйце не піддається цій процедурі вдруге.

Але існують рослини, які відтворюють нове покоління тільки за допомогою жіночої гамети без запліднення. Таке розмноження називається незайманим. Примітно, що ці два способи розмноження у одного виду рослин можуть чергуватися.

Подвійне запліднення квіткових рослин

Статеві клітини обох начал називаються гаметами. Причому жіночими є яйцеклітини, а чоловічими - спермії, які у рослин насіннєвих нерухомі, а у спорових - рухливі. Запліднення - що таке? Це поява особливої клітини - зиготи, що містить спадкові ознаки спермия і яйцеклітини.

Квіткові рослини володіють складним заплідненням, яке називається подвійним, оскільки, крім яйцеклітини, запліднюється ще одна особлива клітка. Формування спермий відбувається в порошинках пилку, а їх дозрівання здійснюється в тичинках, точніше в їх пильовиках. Місцем утворення яйцеклітин є семязачатки, розташовані в зав'язі маточки. Коли яйцеклітина заплідниться спермием, з семязачатка починають розвиватися насіння.

Щоб запліднення у квіткових сталося, спочатку потрібно обпилити рослина, тобто на рильце маточки повинні потрапити порошинки пилку. Опинившись на рильце, вони починають проростати всередину зав'язі, в результаті чого утворюється пилкова трубка. Одночасно з цим в порошинці відбувається утворення двох сперміїв. Вони не стоять на місці, а починають просуватися до пилкової трубці, яка проникає в семязачаток. Тут в результаті поділу і подовження однієї клітини відбувається утворення зародкового мішка.

Він потрібен для розташування в ньому яйцеклітини і ще однієї клітини, в якій зосереджений подвійний набір спадкової інформації. Після цього відбувається проростання пилкової трубки в зародковий мішок і злиття одного спермія з яйцеклітиною, в результаті якого утворюється зигота, а іншого - з кліткою особливої. Розвиток зародка відбувається з зиготи. Друге злиття утворює поживну тканину, або ендосперм, необхідний для живлення зародка в період зростання.

Що потрібно для існування кожного виду рослин?

• Перш за все необхідно відновити диплоїдний набір хромосом, а в його межах - їх парність.
• Забезпечити матеріальну безперервність між поколіннями, наступними низкою.
• Об'єднати в одному виді або роді спадкові властивості двох батьків.

Все це здійснюється на генетичному рівні. Для того щоб запліднення здійснилося, дозрівання материнських і батьківських гамет має статися одночасно.

Запліднення у покритонасінних рослин

Цей процес вперше охарактеризував німецький вчений Страсбургер в другій половині дев'ятнадцятого століття. Запліднення покритонасінних рослин відбувається в результаті злиття двох ядер різних гамет: з чоловічим і жіночим началом. Їх цитоплазма не бере участі в заплідненні. Власне запліднення відбувається тоді, коли спермій зливається з ядром яйцеклітини.

Місцем виникнення сперміїв є пилкові зерно або пилкова труба. Зерно починає проростати після того, як потрапляє на рильце. Час початку цього процесу у кожної рослини різне, як і час запліднення. Наприклад, пилкові зерна буряка проростають через 2:00, а кукурудзи - моментально. Перша ознака проростання зерна - його збільшення в об'ємі. Звичайно одне пилкові зерно утворює одну трубку. Але деякі рослини не підкоряються цьому правилу і утворюють кілька трубок, з яких тільки одна досягає свого розвитку.

Пилкова трубка з пересуваються по ній спермиями зростає і врешті-решт розривається. Всі її вміст опиняється всередині зародкового мішка. Один з проникли сюди спрямовує впроваджується в яйцеклітину і зливається з її гаплоидним ядром. Запліднення - що таке? Це злиття двох ядер: спермия і яйцеклітини. Запліднена яйцеклітина починає ділитися, виходять дві нові клітини. Вони діляться на чотири і так далі. Таким чином, відбувається багаторазове розподіл, в результаті якого розвивається зародок рослини.

Покритонасінні рослини після процесу запліднення мають здатність розвивати додатковий орган, який називається ендоспермом. Це не що інше, як живильне середовище зародка. При злитті другого спермія і диплоїдного ядра відбувається утворення певного набору хромосом, з яких два - материнського походження, і один - батькового. Таким чином, подвійне запліднення організмів рослинного походження здійснюється тоді, коли один спермій зливається з яйцеклітиною, а інший - з ядром клітини, розташованої в центрі.

Відмінні риси покритонасінних рослин

• Велика пристосованість до произрастанию в різних умовах.
• Подвійне запліднення, що дозволяє мати запас речовин, необхідних для нормального проростання насіння.
• Наявність триплоїдного ендосперму.
• Освіта семяпочек всередині зав'язі, при якому стінки маточки захищають їх від пошкоджень.
• Розвиток плода покритонасінних рослин з зав'язі.
• Знаходження насіння всередині плоду, стінки якого є його захистом.
• Наявність квітки дає можливість запилювати рослини комахою.

Завдяки перерахованим ознаками покритонасінні рослини займають панівне становище в світі.

Особливість запліднення покритонасінних рослин

Вона випливає з того, що ці рослини мають подвійне запліднення. Унікальна особливість представлена явищем, званим Ксенія. Його сенс полягає в тому, що пилок безпосередньо впливає на властивості і ознаки ендосперму. Для прикладу візьмемо кукурудзу.

Вона буває з жовтими і білими насінням. Їх колір залежить від відтінку ендосперму. При запиленні жіночих квіток білозерної кукурудзи пилком желтозерного сорти її забарвлення все одно буде жовтою, хоча розвиток ендосперму відбувається на рослині з білими зернами.

Яку роль відіграють квіткові рослини?

Ці рослини налічують 13000 пологів і 250 000 видів. Вони отримали широке поширення по всьому світу. Квіткові рослини - це ключові компоненти біосфери, що виробляють органічні речовини, що зв'язують вуглекислоту і виділяють кисень. Пасовищні ланцюга живлення починаються саме з них. Багато різновидів квіткових рослин людина використовує в їжу. З них будують житла і виготовляють різні господарські матеріали.

Не обходиться без них і медицина. Окремі види покритонасінних рослин є панівними на планеті, їм відводиться вирішальна роль у формуванні покриву рослинності і створенні основної частини наземної фітомаси. У кінцевому підсумку саме цими рослинами визначається можливість самого існування людини на землі як виду біологічного.