Процесс двойного оплодотворения у покрытосеменных растений

Содержание

Введение……………………………………………………………...……………3

Процесс двойного оплодотворения у покрытосеменных растений……………4

Биологическое и эволюционное значение двойного оплодотворения…………7

Развитие эндосперма и его типы, образование зародыша………...…………….8

Заключение……………………………………………………………………….10

Список использованной литературы……………………………………………11

Введение

Открытие в 1896 году знаменитым русским ученым Сергеем Гавриловичем Навашиным двойного оплодотворения у цветковых растений дало начало новой эре исследований в биологии.

У растений процесс созревания половых клеток и процесс оплодотворения будет протекать по-другому, чем у животных. У цветковых растений гаплоидное поколение, либо гаметофит, сильно редуцированное и сведено к немногим клеткам, но все же существует. Мужской гаметофит будет развиваться из микроспор, а женский гаметофит ˗ из макроспор.
Данные открытия стали возможными благодаря развитию цитологии, которая является наукой о структуре и жизнедеятельности клетки, а цитология, в свою очередь, смогла начать свое развитие вследствие усовершенствований в области микроскопии, а именно, разработке новых микроскопов.

На современном этапе развития научно-технического прогресса цитологические и эмбриологические методы смогли стать важными элементами изучения живых организмов.

Вместе со световым микроскопом были созданы специальные микроскопы ˗ фазово-контрастный, интерференционный, поляризационный, люминесцентный. Это смогло дать возможность более тщательного и детального изучения процессов размножения и эмбрионального развития у растений.

Процесс двойного оплодотворения у покрытосеменных растений

Строительным материалом для мужского гаметофита становятся стволовые клетки, которые начинают делиться и образуют гаплоидные микроспоры. Позже микроспоры преобразуются в пыльцевое зерно. Сверху такое зернышко покрыто двойной оболочкой, защищающей его от внешних воздействий.

Внутри заключены вегетативная и генеративная клетки. Пыльца окончательно созревает в пыльниках к моменту распускания цветков. На заключительном этапе оболочка пыльцевой камеры разрывается, пыльца высыпается наружу.

Формирование женских гамет происходит в пестике. Здесь образуются семязачатки, количество которых у разных растений варьируется. Формирование семязачатка происходит из выростов стенки завязи. Внутри семязачатка происходит формирование гаплоидной мегаспоры и 3 направленных телец, которые позже отмирают. Через процесс деления ядра мегаспоры происходит формирование зародышевого мешка. Созревший гаметофит женского пола представляет собой образование, состоящее из 6 гаплоидных клеток и 1 диплоидной.

В завязь покрытосеменных растений проникает два спермия, один из них сливается с яйцеклеткой, дав начало диплоидному зародышу. Другой соединяется с центральной диплоидной клеткой. Образуется триплоидная клетка, из которой возникнет эндосперм ˗ питательный материал для развивающегося зародыша. Значение двойного оплодотворения, заключается в том, что обеспечивается активное развитие питательной ткани уже после оплодотворения. Поэтому семяпочка у покрытосеменных не запасает питательных веществ впрок и, следовательно, развивается гораздо быстрее, чем у многих других растений, например, у голосеменных [2].

У цветковых растений имеется ряд особенностей образования половых клеток и оплодотворения. Оплодотворению у них предшествует образование сильно редуцированного гаплоидного поколения ˗ гаметофитов. После оплодотворения прорастание пыльцы цветковых растений начинается с разбухания зерна и образования пыльцевой трубки, которая прорывает спородерму в более тонком ее месте ˗ так называемой апертуре. Кончик пыльцевой трубки выделяет специальные вещества, размягчающие ткани рыльца и столбика, в которые внедряется пыльцевая трубка. По мере роста пыльцевой трубки в нее переходят ядро вегетативной клетки и оба спермия. В огромном большинстве случаев пыльцевая трубка проникает в мегаспорангий (нуцеллус) через микропиле семязачатка, реже ˗ иным образом. Проникнув в зародышевый мешок, пыльцевая трубка разрывается, и ее содержимое изливается внутрь. Один из спермиев сливается с яйцеклеткой, и образуется диплоидная зигота, дающая затем начало зародышу. Второй спермий сливается со вторичным ядром, располагающимся в центре зародышевого мешка, что приводит к образованию триплоидного ядра, развивающегося затем в триплоидный эндосперм. Весь этот процесс получил название двойного оплодотворения. Прочие клетки зародышевого мешка ˗ антиподы и синергиды в оплодотворении не участвуют и довольно быстро разрушаются.