Pohlavní rozmnožování -definice
Obsah
Pohlavní rozmnožování je způsob rozmnožování, zahrnující splynutí haploidní samičí gameta (vaječná buňka) a haploidní samčí gameta (spermie). Fúze těchto gamet nastává při hnojení, což vede k tvorbě diploidního zygota. Zygota se vyvíjí do individuálního organismu, který je geneticky odlišný od mateřských organismů., To je na rozdíl od asexuální reprodukce, kdy se organismus reprodukuje bez zapojení gamet a výsledné potomstvo je klonem rodiče. Nicméně sexuální reprodukce má výhodu oproti asexuální reprodukci při zvyšování genetické variability a rozšiřování genofondu. Dále zajišťuje, že chromozomové číslo určitého druhu zůstane stejné napříč generacemi. Dva hlavní typy sexuální reprodukce jsou syngamie a konjugace.,
Pohlavní rozmnožování definice
Reprodukce odkazuje na proces, kdy rodič(y) reprodukovat jiného jedince (potomka), často stejného druhu. Je to jedna z vlastností charakterizující živou věc. A sexuální, to znamená, že reprodukce zahrnuje spojení genetického materiálu od obou rodičů tak, aby produkovat potomstvo. Dvě haploidní gamety se spojují, což vede k geneticky odlišnému diploidnímu potomstvu.,
Etymology
The term sexual comes from the Late Latin sexualis, from sexus, meaning „of copulation or generation”. The other term reproduction came from the Latin re, meaning „again” + productio, meaning „production”. Synonym: syngenesis.,
sexuální a asexuální reprodukce
existují dva způsoby reprodukce: sexuální a asexuální. Sexuální reprodukce zahrnuje základní procesy, jako je gametogeneze a hnojení., Stručně řečeno, gametogeneze je biologický proces, který zahrnuje buněčné dělení, zejména mitózu a meiózu, k produkci gamet (pohlavních buněk). To začíná s prvotní buňky dělící se mitoticky a pak každý z nich podstoupí meiosis. Meióza je forma buněčného dělení, kde buňka prochází dvěma sekvenčními buněčnými divizemi. Jako takový vede ke vzniku čtyř haploidních buněk. Každá haploidní buňka pak podléhá zrání, aby se stala plně diferencovanou gametou (pohlavní buňkou). U žen je zralá gameta vaječná buňka (také nazývaná vajíčko)., U mužů je zralá gameta spermie (také nazývaná spermatozoon). Mužská gameta obvykle musí najít a plavat až k vajíčku. Ve vyšších forem živočichů, samec a samice obvykle stejného druhu se zapojily do pohlavního styku, aby gamety blíž, pro unii. Spermatická buňka po nalezení vaječné buňky pronikne tak, aby se jejich genetický materiál mohl kombinovat jako jeden celý soubor (diploidní). Toto spojení označuje oplodnění a oplodněné vajíčko prochází řadou mitotických dělení, aby vzniklo embryo složené z diploidních buněk.,
asexuální reprodukce se liší od sexuální reprodukce způsobem, který byl potomek produkován asexuálními prostředky. Proces je jiný, protože nezahrnuje meiózu a hnojení. Kromě toho mateřský organismus produkuje potomstvo i v nepřítomnosti partnera. Potomek je však klonem rodiče., are budding, spore formation, fragmentation, and vegetative reproduction
Types of sexual reproduction
Two major types of sexual reproduction are syngamy and conjugation.,(1) Syngamie se týká fúze haploidních pohlavních buněk, což vede k tvorbě diploidního zygota. Syngamie se tedy v podstatě týká hnojení. Jedná se o nejběžnější typ reprodukce v mnohobuněčných sexuálních populacích, včetně lidí. Konjugace se liší od syngamie tak, že se dva organismy spojí v dočasné fúzi (např. cytoplazmatickým můstkem) za účelem výměny mikronukleárního materiálu. To lze pozorovat u jednobuněčných organismů, jako jsou bakterie, prvoky a jednobuněčné houby., Zatímco syngamie je trvalá fúze obou buněk, konjugace je dočasná fúze dvou buněk.
sexuální reprodukce u jednobuněčných organismů
u jednobuněčných organismů, jako jsou bakterie, se sexuální reprodukce provádí konjugací. Je to, když se dvě bakteriální buňky přechodně spojí, aby přenesly genetický materiál přes plazmid dárcovské buňky do přijímající buňky. Plazmid může být buď osamělý nebo součástí chromozomu. Bakteriální konjugace je nezbytná pro bakterie. Díky tomu mohou získat gen, který může být prospěšný pro jejich přežití., Například získaný gen může být novou charakteristikou, která umožňuje přijímající buňce prosperovat v poměrně škodlivém stavu. Nebo to může být gen umožňující příjemci využít nový metabolit. Také prostřednictvím tohoto procesu může být rezistence na antibiotika přenesena z jedné bakteriální buňky do druhé. V prvoky, časování je také proces, v němž dvě prvoky, např. nálevníků, se spojily v dočasné fusion pro výměnu micronuclear materiálu, pak samostatné, každá bytost, oplodněné buňky. To je také to, co se v podstatě vyskytuje v jiných jednobuněčných organismech., U některých řas a hub se samčí gameta spojuje s ženskou gametou, což vede ke spojení jejich jader a následné tvorbě zygoty.
Jak pro viry, některé odkazy naznačují, že byly schopné pohlavního rozmnožování, jak tam byly důkazy o genetické rekombinace mezi různými jednotlivými viry. Tato výměna genů byla přirovnána k přechodu mezi homologními chromozomy během meiózy ve vyšších životních formách.,(2) nicméně myšlenka, že se viry reprodukují sexuálně, je dodnes zpochybňována, protože někteří by viry ani nepovažovali za formu života.
Syngamy v mnohobuněčných organismů
V mnohobuněčných organismů, typ pohlavního rozmnožování je syngamy. Jedná se obecně o dvoufázový proces. Prvním krokem je plazmogamie., Týká se spojení cytoplazmů obou gamet. Druhý krok, karyogamie, se týká spojení jader obou gamet. Toto spojení má za následek jednu buňku se dvěma sadami chromozomů. V tomto okamžiku se výsledná diploidní buňka nazývá zygota. Zygota se pak mitoticky dělí na embryo. To znamená, že každá mateřská buněčná složka embrya vede ke vzniku dvou dceřiných buněk, z nichž každá má dvě sady chromozomů. Existuje mnoho způsobů, jak klasifikovat syngamii.,
| Typy syngamy založen na místě hnojení: | |
|---|---|
| Vnitřní oplození typ syngamy kde vajíčko je oplodněno spermie uvnitř těla jednoho z rodičů (obvykle samice) |
Vnější oplození typ syngamy, že se vyskytuje mimo mateřské orgány., |
| Typy syngamy založený na zdrojovém gamet: | |
| Autogamy Také nazývá self-fertilizace, tj. dvě gamety od jednoho rodiče. Tato forma syngamie je uniparentální a rodič je popsán jako hermafrodit pro držení dvou funkčních pohlavních orgánů. Taenia je příkladem hermafroditového organismu. |
Allogamie také nazývaná křížové oplodnění, tj. obě gamety pocházely od dvou rodičů. Tato forma syngamie je biparentální., Toto je častější forma syngamie než endogamie. |
| Typy syngamy na základě struktury gamety: | |
| Izogamie Mlíčí samců a samic jsou morfologicky a fyziologicky podobní (např. v Monocystis). |
Anisogamie gamety samců a samic jsou morfologicky a fyziologicky odlišné. Je častější než isogamie. Mužská gameta je relativně menší než ženská gameta. Proto jsou označovány jako mikrogamete a makrogamete., |
| Hologamie – když jsou gamety podobné somatickým buňkám z hlediska velikosti a tvaru, např. v kvasinkách. | |
Rostlinné syngamy
rostliny mají životní cyklus skládá ze dvou generací, gametophyte a sporophyte. Generace gametofytů je sexuální fáze životního cyklu rostlin. Začíná haploidní spórou, která prochází mitózou, aby vznikla haploidní gametofyt, který nese pohlavní orgány., Pohlavní orgány zase produkují gamety, které se budou později podílet na oplodnění. Spojení mužských a ženských gamet vede k diploidnímu zygotu, který se později vyvine do sporofytu. Generace sporofytů je fáze životního cyklu rostlin, která začíná zygotem až do doby, kdy se produkují spory. Sporofyt produkuje spory uvnitř sporangia prostřednictvím meiózy. U tracheofytů (vaskulárních rostlin) je sporofyt dominantní formou rostliny a je v mnohobuněčné formě., Naproti tomu dominantní formou mechorostů, jako jsou mechy a játrovky, je gametofyt. Rostlinným pohlavním orgánem je květina. Rostlina, která nese mužské i ženské reprodukční orgány, se nazývá monoecious. Naopak rostlina, která nese pouze jeden typ reprodukčního orgánu, se nazývá dvoudomá. V kvetoucích rostlinách je ženský reprodukční orgán pestík, zatímco mužský reprodukční orgán je prašník. Pistil obsahuje vaječník, který zase obsahuje vajíčka. Uvnitř vajíček jsou vaječné buňky. Prašník nese pylová zrna., Uvnitř pylových zrn jsou spermie.
spermie v pylu musí dosáhnout vajíčka a to je usnadněno opylením. Existují dva typy opylení: samoopylení a křížové opylení. Samoopylení se vyskytuje zejména u monoecious květin, protože mužské a ženské orgány jsou přítomny v jediném květu. Při křížovém opylení se pyl přenáší z mužského květu na ženský květ. Přenos může být usnadněn větrem nebo hmyzem., Na základě způsobu opylení jsou typy sexuální reprodukce v rostlinách autogamie (pro vlastní oplodnění) a alogamie (pro křížové hnojení). Allogamie je běžnějším typem reprodukce mezi vyššími rostlinami.
Pro opylení dochází, pyl přilepí na stigmatu pestíku a roste trubka, přes styl pestík dosáhnout carpel obsahující vajíčko. K oplodnění dochází, když spermie oplodní vaječnou buňku, zatímco další spermie oplodní jádra endospermu., Zygota bude tedy diploidní, zatímco endosperm bude triploidní ze spojení spermie a dvou ženských buněk. Zygota se vyvíjí do embrya, zatímco endosperm se vyvíjí do výživné tkáně obklopující embryo uvnitř osiva.
Zvířecí syngamy
Většina zvířat se množí pohlavně., Protože nalezení partnera je nezbytné pro reprodukci sexuálními prostředky, většina zvířat vykazuje sexuální dimorfismus, sexuální výběr, a rituály námluv. Sexuální dimorfismus se týká výskytu dvou sexuálně odlišných forem, takže se samec morfologicky liší od samice stejného druhu. Například samčí ptáci mají barevné peří ve srovnání s peřím ženských ptáků. Samice ptáků si vybírají partnera na základě požadovaných vlastností. Výběr partnera a rituály námluv jsou patrné i u jiných zvířat, včetně lidí.,
lidská syngamie
sexuální reprodukce u lidí je přirozeně pouze sexuálními prostředky. Tento proces zahrnuje námluvy a výběr partnera, kopulace, těhotenství, porod, a prenatální péče. Partner si vybírá potenciálního partnera v podstatě na základě vlastností, které zajišťují vyslání potomka. Pár se zabývá pohlavním stykem, aby došlo k vnitřnímu oplodnění. Sperma obsahující spermie se uvolňuje samcem do ženského reprodukčního orgánu. Pouze jedno spermie by bylo schopno oplodnit životaschopné vajíčko produkované okamžitě meiózou., Haploidní pohlavní buňky tvoří diploidní zygotu, která se dále podrobí mitóze, aby se stala embryem. Embryo pak vyvíjí orgány a stává se plodem uvnitř ženského lůna. Plod přijímá živiny uvnitř matčina lůna přes pupeční šňůru. Po období těhotenství (obvykle asi 266 dní) žena porodí vytlačením plodu z porodního kanálu. Nově narozené dítě pak dostává výživu laktací. Postnatální péče pokračuje, dokud se dítě nestane nezávislým.,
Výhody
Jedním z hlavních výhody pohlavního rozmnožování je zajistit, že chromozom počet druhů zůstává po celé generace. Lidé mají například 46 chromozomů. Polovina pochází od otce a druhá polovina od matky. Před spojení spermie a vaječné buňky, gamety podstoupí meiosis vyrábět haploidní gamety., Kvůli haploidii udržuje spojení gamet stejný počet chromozomů pro všechny somatické buňky. Spermie obsahuje 23 chromozomů a vajíčko má také 23 chromozomů. Když se spojí při oplodnění, zygota, která se vyvine do nového jedince, bude mít stejný celkový počet chromozomů, 46. Další výhodou sexuální reprodukce je větší genetická variace. Během meiózy dochází k genetické rekombinaci a výměně genů vyskytujících se mezi homologními chromozomy., Tím je zajištěno, že nově vytvořený zygote, zatímco obsahuje původní počet chromozomů, bude mít genom, který je geneticky odlišný od, a ne klon, jeden z rodičů. To zlepšuje genpool, protože zvyšuje šanci na získání vlastností, které lépe vybavují druhy pro přežití a přirozený výběr. Vzhledem k tlaku na získání lepší kvality než ostatní, s cílem být zvolen, nebo být schopen zajistit partnera pro sexuální rozmnožování, druhy jsou nakonec vyhnáni vyvíjet.,
See also
- Reproduction
- Meiosis
- Fertilization
- Gamete