reprodukcja seksualna-definicja
spis treści
reprodukcja seksualna jest sposobem reprodukcji obejmującym połączenie haploidalnej gamety żeńskiej (komórki jajowej) i haploidalnej gamety męskiej (komórki plemnikowej). Fuzja tych GAMET następuje podczas zapłodnienia, w wyniku czego powstaje zygota diploidalna. Zygota rozwija się w osobny organizm, który jest genetycznie odmienny od organizmów macierzystych., Jest to w przeciwieństwie do rozmnażania bezpłciowego, gdzie organizm rozmnaża się bez udziału GAMET, a powstałe potomstwo jest klonem rodzica. Niemniej jednak rozmnażanie płciowe ma przewagę nad rozmnażaniem bezpłciowym w zwiększaniu zmienności genetycznej i poszerzaniu puli genowej. Ponadto zapewnia to, że liczba chromosomów danego gatunku pozostanie taka sama przez pokolenia. Dwa główne typy rozmnażania płciowego to syngamia i koniugacja.,
definicja reprodukcji seksualnej
reprodukcja odnosi się do procesu, w którym rodzice rozmnażają inne osobniki(potomstwo), często tego samego gatunku. Jest to jedna z cech charakteryzujących żywą istotę. Rozmnażanie płciowe polega na zebraniu materiału genetycznego od dwojga rodziców w celu wytworzenia potomstwa. Dwie haploidalne gamety łączą się, tworząc genetycznie odrębne diploidalne potomstwo.,
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.,
reprodukcja seksualna i aseksualna
istnieją dwa tryby reprodukcji: seksualna i aseksualna. Rozmnażanie płciowe obejmuje podstawowe procesy, takie jak gametogeneza i zapłodnienie., Krótko mówiąc, gametogeneza jest procesem biologicznym, który obejmuje podziały komórkowe, w szczególności mitozę i mejozę, w celu wytworzenia GAMET (komórek płciowych). Zaczyna się od komórek pierwotnych dzielących się mitotycznie, a następnie każda z nich ulegnie mejozie. Mejoza jest formą podziału komórki, w którym komórka przechodzi przez dwa kolejne podziały komórkowe. W wyniku tego powstają cztery haploidalne komórki. Każda komórka haploidalna ulega następnie dojrzewaniu, aby stać się w pełni zróżnicowaną gametą (komórką płciową). U samic dojrzałą gametą jest komórka jajowa (zwana także jajem)., U mężczyzn dojrzałą gametą jest komórka plemnikowa (zwana także plemnikiem). Gameta męska zwykle musi znaleźć i przepłynąć do komórki jajowej. U wyższych form zwierząt samiec i samica zazwyczaj tego samego gatunku podejmują stosunek płciowy, aby zbliżyć gamety do zjednoczenia. Plemniki po znalezieniu komórki jajowej wnikną w nią tak, że ich materiał genetyczny może połączyć się jako jeden pełny zestaw (diploid). Związek ten oznacza zapłodnienie, a zapłodnione jajo przechodzi szereg podziałów mitotycznych, dając początek zarodkowi składającemu się z komórek diploidalnych.,
rozmnażanie bezpłciowe różni się od rozmnażania płciowego tym, że potomstwo zostało wytworzone za pomocą środków bezpłciowych. Proces jest inny, ponieważ nie zawiera mejozy i zapłodnienia. Ponadto organizm macierzysty wytwarza potomstwo nawet w przypadku braku partnera. Potomstwo jest jednak klonem rodzica., are budding, spore formation, fragmentation, and vegetative reproduction
Types of sexual reproduction
Two major types of sexual reproduction are syngamy and conjugation.,(1) Syngamia odnosi się do fuzji haploidalnych komórek płciowych, w wyniku czego powstaje zygota diploidalna. Tak więc w istocie syngamia odnosi się do zapłodnienia. Jest to najczęstszy rodzaj rozmnażania w wielokomórkowych populacjach płciowych, w tym u ludzi. Koniugacja różni się od syngamii w taki sposób, że dwa organizmy łączą się w tymczasowej fuzji (np. przez most cytoplazmatyczny) w celu wymiany materiału mikrojądrowego. Można to zaobserwować wśród jednokomórkowych organizmów, takich jak bakterie, pierwotniaki i jednokomórkowe grzyby., Podczas gdy syngamia jest trwałą fuzją dwóch komórek, koniugacja jest tymczasową fuzją dwóch komórek.
rozmnażanie płciowe u organizmów jednokomórkowych
u organizmów jednokomórkowych, takich jak bakterie, rozmnażanie płciowe odbywa się przez koniugację. Jest to, gdy dwie komórki bakteryjne łączą się ze sobą przejściowo w celu przeniesienia materiału genetycznego przez plazmid komórki dawcy do komórki biorcy. Plazmid może być pojedynczą lub częścią chromosomu. Koniugacja bakteryjna jest niezbędna dla bakterii. To dzięki niemu mogą nabyć gen, który może być korzystny dla ich przetrwania., Na przykład, nabyty gen może być nową cechą, która umożliwia komórce biorcy rozwijać się w dość szkodliwym stanie. Lub może to być Gen umożliwiający biorcy wykorzystać nowy metabolit. To również dzięki temu procesowi oporność na antybiotyki może być przenoszona z jednej komórki bakteryjnej do drugiej. U pierwotniaków koniugacja jest również procesem, w którym dwa pierwotniaki, np. ciliaty, łączą się w tymczasową fuzję w celu wymiany materiału mikrojądrowego, a następnie oddzielają się, z których każdy jest zapłodnioną komórką. Jest to również to, co zasadniczo występuje w innych jednokomórkowych organizmów., U niektórych glonów i grzybów gameta męska łączy się z gametą żeńską, co skutkuje połączeniem ich jąder i późniejszym utworzeniem zygoty.
jeśli chodzi o wirusy, niektóre odniesienia sugerowały, że są zdolne do rozmnażania płciowego, ponieważ istniały dowody na rekombinację genetyczną między różnymi pojedynczymi wirusami. Ta wymiana genów była porównywana do krzyżowania się chromosomów homologicznych podczas mejozy w wyższych formach życia.,(2) niemniej jednak idea, że wirusy rozmnażają się seksualnie, jest nadal kwestionowana do dnia dzisiejszego, ponieważ niektórzy nawet nie uznaliby wirusów za formę życia.
syngamia u organizmów wielokomórkowych
u organizmów wielokomórkowych typem rozmnażania płciowego jest syngamia. Jest to na ogół dwuetapowy proces. Pierwszym krokiem jest plazmogamia., Dotyczy to połączenia cytoplazmatów obu GAMET. Drugi etap, kariogamia, dotyczy połączenia jąder obu GAMET. W wyniku tego połączenia powstaje pojedyncza komórka z dwoma zestawami chromosomów. W tym momencie powstała komórka diploidalna nazywana jest zygotą. Zygota następnie dzieli się mitotycznie, tworząc zarodek. Oznacza to, że każda komórka macierzysta zarodka rodzi dwie komórki potomne, z których każda posiada dwa zestawy chromosomów. Istnieje wiele sposobów klasyfikacji syngamii.,
| rodzaje syngamii na podstawie miejsca nawożenia: | ||
|---|---|---|
| nawożenie wewnętrzne rodzaj syngamii, w którym komórka jajowa jest zapłodniona przez plemnik wewnątrz ciała jednego z rodziców (zwykle samicy) |
zewnętrzne zapłodnienie rodzaj syngamii, która występuje poza ciałami rodzicielskimi., |
|
| rodzaje syngamii oparte na źródle GAMET: | ||
| Autogamia zwana również autogamią, tzn. dwie gamety pochodziły od jednego rodzica. Ta forma syngamii jest jednoparentna, a rodzic jest opisany jako Hermafrodyta z powodu posiadania dwóch funkcjonalnych narządów płciowych. Taenia jest przykładem organizmu hermafrodyty. |
Allogamia zwana też zapłodnieniem krzyżowym, tzn. dwie gamety pochodziły od dwojga rodziców. Ta forma syngamii jest dwuwarstwowa., Jest to bardziej powszechna forma syngamii niż endogamii. |
|
| rodzaje syngamii oparte na strukturze GAMET: | ||
| Izogamia gamety samców i samic są morfologicznie i fizjologicznie podobne (np. u Monocystis). |
Anisogamia gamety samców i samic różnią się morfologicznie i fizjologicznie. Jest to bardziej powszechne niż izogamia. Gameta męska jest stosunkowo mniejsza od gamety żeńskiej. Tak więc, są one określane jako microgamete i macrogamete, odpowiednio., |
|
| Hologamia – gdy gamety są podobne do komórek somatycznych pod względem wielkości i kształtu, np. u drożdży. | ||
syngamia roślin
cykl życia roślin składa się z dwóch pokoleń, gametofita i sporofita. Pokolenie gametofitów jest fazą płciową cyklu życia roślin. Rozpoczyna się w haploidalnym zarodniku, który ulega mitozie, dając początek haploidalnemu gametofitowi, który nosi narządy płciowe., Narządy płciowe z kolei wytwarzają gamety, które będą uczestniczyć w późniejszym zapłodnieniu. W wyniku połączenia gamet męskich i żeńskich powstaje zygota diploidalna, która później przekształca się w sporofit. Wytwarzanie sporofitów jest fazą w cyklu życia roślin, która rozpoczyna się od zygoty aż do czasu wytworzenia zarodników. Sporofity wytwarzają zarodniki wewnątrz sporangium poprzez mejozę. U tracheofitów (roślin naczyniowych) sporofit jest dominującą formą Rośliny i ma postać wielokomórkową., Natomiast dominującą formą mszaków, takich jak mchy i wątrobowce, jest gametofit. Narząd płciowy rośliny to kwiat. Roślina, która nosi zarówno męskie, jak i żeńskie narządy rozrodcze, nazywana jest monoecious. Odwrotnie, roślina, która nosi tylko jeden typ narządu rozrodczego, nazywana jest dwupienna. U roślin kwitnących żeński narząd rozrodczy jest słupkiem, podczas gdy męski narząd rozrodczy jest pylnikiem. Słupek zawiera jajnik, który z kolei zawiera jajniki. Wewnątrz jajeczek znajdują się komórki jajowe. Pylnik nosi ziarna pyłku., Wewnątrz ziaren pyłku znajdują się plemniki.
plemniki w pyłku muszą dotrzeć do owule, co ułatwia zapylanie. Istnieją dwa rodzaje zapylania: samozapylanie i zapylanie krzyżowe. Samozapylenie występuje zwłaszcza w kwiatach jednopiennych, ponieważ narządy męskie i żeńskie są obecne w jednym kwiatostanie. W zapylaniu krzyżowym pyłek jest przenoszony z kwiatu męskiego na kwiat żeński. Przenoszenie może być ułatwione przez wiatr lub owady., W oparciu o sposób zapylania, typy rozmnażania płciowego u roślin to autogamia (do samozapłodnienia) i allogamia (do zapłodnienia krzyżowego). Allogamia jest bardziej powszechnym rodzajem rozmnażania wśród roślin wyższych.
Aby doszło do zapylenia, pyłek przykleja się do piętna słupka i wyrasta rurką przez słupek, aby dotrzeć do karpiówki zawierającej owule. Zapłodnienie następuje, gdy komórka plemnikowa zapłodnia komórkę jajową, podczas gdy inna komórka plemnikowa zapłodnia jądra bielma., Tak więc zygota będzie diploidalna, podczas gdy bielmo będzie triploidalne ze Związku komórki plemnikowej i dwóch żeńskich komórek. Zygota rozwija się w zarodek, podczas gdy bielmo rozwija się w tkankę odżywczą otaczającą zarodek w nasionach.
syngamia zwierząt
większość zwierząt rozmnaża się płciowo., Ponieważ znalezienie partnera jest niezbędne w rozmnażaniu za pomocą środków seksualnych, większość zwierząt wykazuje dymorfizm płciowy, selekcję seksualną i rytuały zalotów. Dymorfizm płciowy odnosi się do występowania dwóch odrębnych płciowo form, w których samiec różni się morfologicznie od samicy tego samego gatunku. Na przykład samce mają kolorowe upierzenie w porównaniu z upierzeniem samic. Samice ptaków wybierają partnera na podstawie pożądanych cech. Selekcja Mate i rytuały zalotów są widoczne również u innych zwierząt, w tym u ludzi.,
Syngamia ludzka
rozmnażanie płciowe u ludzi odbywa się wyłącznie drogą płciową. Proces ten obejmuje zaloty i dobór partnera, kopulację, ciążę, poród i opiekę prenatalną. Partner wybiera potencjalnego partnera zasadniczo w oparciu o cechy, które zapewniają potomstwo. Para angażuje się w stosunek płciowy, aby doszło do zapłodnienia wewnętrznego. Nasienie zawierające plemniki jest uwalniane przez samca do narządu rozrodczego samicy. Tylko jeden plemnik byłby w stanie zapłodnić żywotną komórkę jajową produkowaną natychmiast przez mejozę., Haploidalne komórki płciowe tworzą diploidalną zygotę, która następnie przechodzi mitozę, aby stać się zarodkiem. Zarodek następnie rozwija organy i staje się płodem wewnątrz kobiecego łona. Płód otrzymuje składniki odżywcze w łonie matki za pośrednictwem pępowiny. Po okresie ciąży (zwykle około 266 dni) samica rodzi poprzez wypchnięcie płodu z kanału porodowego. Nowo narodzone dziecko otrzymuje odżywianie przez laktację. Opieka poporodowa trwa, dopóki dziecko nie stanie się niezależne.,
zalety
jedną z głównych zalet reprodukcji seksualnej jest zapewnienie, że liczba chromosomów gatunku pozostaje w całym pokoleniu. Ludzie, na przykład, mają 46 chromosomów. Połowa pochodzi od ojca, a druga połowa od matki. Przed połączeniem komórki plemnikowej i komórki jajowej gamety przechodzą mejozę, tworząc haploidalne gamety., Ze względu na haploidię, związek GAMET utrzymuje taką samą liczbę chromosomów dla wszystkich komórek somatycznych. Komórka plemnikowa zawiera 23 chromosomy, a komórka jajowa również 23 chromosomy. Kiedy połączą się w czasie zapłodnienia, zygota, która rozwija się w nowego osobnika, będzie miała taką samą całkowitą liczbę chromosomów, 46. Kolejną zaletą rozmnażania płciowego jest większa zmienność genetyczna. Podczas mejozy dochodzi do rekombinacji genetycznej i wymiany genów zachodzących między chromosomami homologicznymi., Gwarantuje to, że nowo utworzona zygota, chociaż zawiera pierwotną liczbę chromosomów, będzie posiadać Genom, który jest genetycznie odmienny od żadnego z rodziców, a nie klon żadnego z nich. Poprawia to pulę genów, ponieważ zwiększa szansę na uzyskanie cech, które lepiej wyposażają gatunki do przetrwania i doboru naturalnego. Ze względu na presję nabywania wyższych cech nad innymi, aby zostać wybranym lub aby móc zapewnić sobie partnera do rozmnażania płciowego, gatunki są ostatecznie napędzane do ewolucji.,
See also
- Reproduction
- Meiosis
- Fertilization
- Gamete