Sexuelle Fortpflanzung-Definition
Inhaltsverzeichnis
Die sexuelle Fortpflanzung ist eine Fortpflanzungsart, bei der haploide weibliche Gamete (Eizelle) und haploide männliche Gamete (Samenzelle) verschmelzen. Die Verschmelzung dieser Gameten erfolgt bei der Befruchtung, was zur Bildung einer diploiden Zygote führt. Die Zygote entwickelt sich zu einem individuellen Organismus, der sich genetisch von den Elternorganismen unterscheidet., Dies steht im Gegensatz zur asexuellen Fortpflanzung, bei der sich ein Organismus ohne Beteiligung von Gameten vermehrt und der resultierende Nachwuchs ein Klon des Elternteils ist. Nichtsdestotrotz hat die sexuelle Fortpflanzung den Vorteil gegenüber der asexuellen Fortpflanzung, indem sie die genetische Variation erhöht und den Genpool erweitert. Darüber hinaus stellt es sicher, dass die Chromosomenzahl einer bestimmten Spezies über Generationen hinweg gleich bleibt. Zwei Haupttypen der sexuellen Fortpflanzung sind Syngamie und Konjugation.,
Definition der sexuellen Fortpflanzung
Die Fortpflanzung bezieht sich auf einen Prozess, bei dem Eltern ein anderes Individuum(Nachkommen) reproduzieren, oft von der gleichen Spezies. Es ist eines der Merkmale, die ein Lebewesen charakterisieren. Und sexuell bedeutet es, dass die Reproduktion das Zusammenkommen von genetischem Material von zwei Elternteilen beinhaltet, um einen Nachwuchs zu produzieren. Zwei haploide Gameten vereinen sich, was zu einem genetisch ausgeprägten diploiden Nachwuchs führt.,
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.,
Sexuelle und asexuelle Fortpflanzung
Es gibt zwei Arten der Fortpflanzung: sexuelle und asexuelle. Die sexuelle Fortpflanzung umfasst grundlegende Prozesse wie Gametogenese und Befruchtung., Kurz gesagt, Gametogenese ist ein biologischer Prozess, der Zellteilungen, insbesondere Mitose und Meiose, zur Produktion von Gameten (Geschlechtszellen) umfasst. Es beginnt damit, dass sich die Urzellen mitotisch teilen und dann wird jede von ihnen einer Meiose unterzogen. Meiose ist eine Form der Zellteilung, bei der eine Zelle zwei sequentielle Zellteilungen durchläuft. Als solche entstehen vier haploide Zellen. Jede haploide Zelle reift dann zu einem vollständig differenzierten Gameten (Geschlechtszelle). Bei Frauen ist das reife Gamet eine Eizelle (auch Eizelle genannt)., Bei Männern ist das reife Gamet eine Samenzelle (auch Spermatozoon genannt). Der männliche Gamete muss normalerweise seinen Weg zur Eizelle finden und schwimmen. Bei höheren Tierformen nehmen das Männchen und das Weibchen in der Regel der gleichen Art Geschlechtsverkehr auf, um beispielsweise die Gameten näher zu bringen. Die Samenzelle dringt beim Auffinden der Eizelle in sie ein, so dass sich ihr genetisches Material als ein vollständiger Satz (diploid) kombinieren lässt. Diese Vereinigung markiert die Befruchtung und das befruchtete Ei durchläuft eine Reihe von mitotischen Spaltungen, um einen Embryo aus diploiden Zellen zu erzeugen.,
Asexuelle Fortpflanzung unterscheidet sich von der sexuellen Fortpflanzung in einer Weise, dass ein Nachwuchs durch asexuelle Mittel produziert wurde. Der Prozess ist anders, da er keine Meiose und Befruchtung beinhaltet. Darüber hinaus produziert der Elternorganismus auch in Abwesenheit eines Partners einen Nachwuchs. Der Nachwuchs ist jedoch ein Klon des Elternteils., are budding, spore formation, fragmentation, and vegetative reproduction
Types of sexual reproduction
Two major types of sexual reproduction are syngamy and conjugation.,(1) Syngamie bezieht sich auf die Fusion von haploiden Geschlechtszellen, die zur Bildung einer diploiden Zygote führt. Syngamie bezieht sich also im Wesentlichen auf die Befruchtung. Es ist die häufigste Art der Fortpflanzung in mehrzelligen sexuellen Populationen, einschließlich Menschen. Die Konjugation unterscheidet sich von der Syngamie so, dass zwei Organismen in einer temporären Fusion (z. B. durch eine zytoplasmatische Brücke) zusammenkommen, um mikronukleares Material auszutauschen. Dies kann bei einzelligen Organismen wie Bakterien, Protozoen und einzelligen Pilzen beobachtet werden., Während Syngamie eine permanente Verschmelzung der beiden Zellen ist, ist Konjugation eine vorübergehende Verschmelzung zweier Zellen.
Sexuelle Fortpflanzung in einzelligen Organismen
In einzelligen Organismen wie Bakterien erfolgt die sexuelle Fortpflanzung durch Konjugation. Es ist, wenn sich zwei Bakterienzellen vorübergehend zusammenschließen, um genetisches Material über das Plasmid der Spenderzelle auf die Empfängerzelle zu übertragen. Das Plasmid kann entweder einzeln oder Teil eines Chromosoms sein. Bakterielle Konjugation ist für Bakterien essentiell. Durch sie können sie ein Gen erwerben, das für ihr Überleben von Vorteil sein kann., Zum Beispiel könnte das erworbene Gen ein neuartiges Merkmal sein, das es der Empfängerzelle ermöglicht, in einem eher schädlichen Zustand zu gedeihen. Oder es kann ein Gen sein, das es dem Empfänger ermöglicht, einen neuen Metaboliten zu verwenden. Durch diesen Prozess kann auch die Resistenz gegen Antibiotika von einer Bakterienzelle auf eine andere übertragen werden. Bei Protozoen ist Konjugation auch der Prozess, bei dem zwei Protozoen, z. B. Ciliaten, in einer temporären Fusion zusammenkommen, um mikronukleares Material auszutauschen und sich dann zu trennen, wobei jede eine befruchtete Zelle ist. Dies ist auch das, was grundsätzlich in anderen einzelligen Organismen auftritt., In bestimmten Algen und Pilzen verbindet sich ein männliches Gamet mit einem weiblichen Gameten, was zur Vereinigung ihrer Kerne und zur anschließenden Bildung einer Zygote führt.
Was Viren betrifft, so deuteten einige Hinweise darauf hin, dass sie zur sexuellen Fortpflanzung fähig sind, da es Hinweise auf eine genetische Rekombination zwischen verschiedenen einzelnen Viren gegeben hatte. Dieser Austausch von Genen wurde mit der Kreuzung zwischen homologen Chromosomen während der Meiose in höheren Lebensformen verglichen.,(2) Dennoch ist die Vorstellung, dass sich Viren sexuell vermehren, bis heute umstritten, da einige Viren nicht einmal als Lebensform betrachten würden.
Syngamie in mehrzelligen Organismen
In mehrzelligen Organismen ist die Art der sexuellen Fortpflanzung Syngamie. Es ist im Allgemeinen ein zweistufiger Prozess. Der erste Schritt ist Plasmogamie., Es bezieht sich auf die Vereinigung der Zytoplasmen der beiden Gameten. Der zweite Schritt, die Karyogamie, bezieht sich auf die Vereinigung der Kerne der beiden Gameten. Diese Vereinigung führt zu einer einzigen Zelle mit zwei Chromosomensätzen. An diesem Punkt wird die resultierende diploide Zelle Zygote genannt. Die Zygote teilt sich dann mitotisch zu einem Embryo. Dies bedeutet, dass jede Elternzellkomponente des Embryos zwei Tochterzellen hervorbringt, die jeweils zwei Chromosomensätze besitzen. Es gibt viele Möglichkeiten, Syngamie zu klassifizieren.,
Eine Art von Syngamie, bei der die Eizelle von einer Samenzelle im Körper befruchtet wird eines der Elternteile (in der Regel weiblich)
Eine Art von Syngamie, die außerhalb der Elternkörper auftritt.,
Auch Selbstbefruchtung genannt, d. H. Die beiden Gameten stammten von einem Elternteil. Diese Form der Syngamie ist uniparental und der Elternteil wird als Zwitter beschrieben, weil er zwei funktionelle Geschlechtsorgane besitzt. Taenia ist ein Beispiel für einen hermaphroditischen Organismus.
Auch Kreuzbefruchtung genannt, d.h. Die beiden Gameten stammten von zwei Elternteilen. Diese Form der Syngamie ist biparental., Dies ist die häufigste Form der Syngamie als Endogamie.
Gameten von Männern und Frauen sind morphologisch und physiologisch gleich (zB in Monocystis).
Gameten von Männern und Frauen sind morphologisch und physiologisch unterschiedlich. Es ist häufiger als Isogamie. Die männliche gamete ist relativ kleiner als die weibliche gamete. Somit werden sie als Microgamete bzw. Macrogamete bezeichnet.,
Anlage syngamy
Die Pflanzen haben einen Lebenszyklus, der aus zwei Generationen, Gametophyt und der Sporophyt. Die Gametophytengeneration ist die sexuelle Phase des Pflanzenlebenszyklus. Es beginnt bei einer haploiden Spore, die einer Mitose unterzogen wird, um einen haploiden Gametophyten hervorzurufen, der die Geschlechtsorgane trägt., Die Geschlechtsorgane wiederum produzieren Gameten, die später an der Befruchtung teilnehmen werden. Die Vereinigung von männlichen und weiblichen Gameten führt zu einer diploiden Zygote, die sich später zu einem Sporophyten entwickelt. Die Sporophytengeneration ist die Phase im Pflanzenlebenszyklus, die mit der Zygote bis zu der Zeit beginnt, in der Sporen produziert werden. Der Sporophyt produziert Sporen innerhalb des Sporangiums durch Meiose. Bei Tracheophyten (Gefäßpflanzen) ist der Sporophyt die dominante Form der Pflanze und liegt in der vielzelligen Form vor., Im Gegensatz dazu ist die dominante Form der Bryophyten, wie Moose und Leberwürmer, der Gametophyt. Das Pflanzengeschlechtsorgan ist die Blume. Die Pflanze, die sowohl männliche als auch weibliche Fortpflanzungsorgane trägt, wird monoecious genannt. Umgekehrt wird die Pflanze, die nur eine Art Fortpflanzungsorgan trägt, als zweihäusig bezeichnet. In Blütenpflanzen ist das weibliche Fortpflanzungsorgan der Stempel, während das männliche Fortpflanzungsorgan der Anthere ist. Der Stempel enthält den Eierstock, der wiederum Eizellen enthält. In den Eizellen befinden sich die Eizellen. Die Anthere trägt die Pollenkörner., In den Pollenkörnern befinden sich die Samenzellen.
Die Samenzellen im Pollen müssen die Eizelle erreichen und dies wird durch Bestäubung erleichtert. Es gibt zwei Arten der Bestäubung: Selbstbestäubung und Kreuzbestäubung. Die Selbstbestäubung tritt besonders bei einhäusigen Blüten auf, da die männlichen und weiblichen Organe in einer einzigen Blüte vorhanden sind. Bei der Kreuzbestäubung wird der Pollen von der männlichen Blume auf die weibliche Blume übertragen. Die Übertragung kann durch Wind oder Insekten erleichtert werden., Basierend auf der Art der Bestäubung sind die Arten der sexuellen Fortpflanzung in Pflanzen Autogamie (zur Selbstbefruchtung) und Allogamie (zur Kreuzbefruchtung). Allogamie ist die häufigste Art der Fortpflanzung bei höheren Pflanzen.
Für die Bestäubung auftreten, klebt der Pollen auf das Stigma des Stempels und wächst eine Röhre durch den Stil des Stempels, um den Karpel mit der Eizelle zu erreichen. Die Befruchtung erfolgt, wenn die Samenzelle die Eizelle befruchtet, während eine andere Samenzelle die Endospermkerne befruchtet., Somit wird die Zygote diploid sein, während das Endosperm aus der Vereinigung einer Samenzelle und zweier weiblicher Zellen triploid sein wird. Die Zygote entwickelt sich zu einem Embryo, während sich das Endosperm zu Nährgewebe entwickelt, das den Embryo im Samen umgibt.
Animal syngamy
Most animals reproduce sexual., Da die Suche nach einem Partner für die Fortpflanzung mit sexuellen Mitteln unerlässlich ist, zeigen die meisten Tiere sexuellen Dimorphismus, sexuelle Selektion, und Balzrituale. Sexueller Dimorphismus bezieht sich auf das Auftreten von zwei sexuell unterschiedlichen Formen, so dass sich das Männchen morphologisch von dem Weibchen derselben Spezies unterscheidet. Zum Beispiel haben männliche Vögel ein buntes Gefieder im Vergleich zum Gefieder der weiblichen Vögel. Weibliche Vögel wählen einen Partner basierend auf wünschenswerten Eigenschaften. Mate-Auswahl und Balz Rituale sind angeblich auch bei anderen Tieren, einschließlich Menschen.,
Menschliche Syngamie
Die sexuelle Fortpflanzung beim Menschen erfolgt auf natürliche Weise nur durch sexuelle Mittel. Der Prozess beinhaltet Balz und Partnerauswahl, Kopulation, Schwangerschaft, Geburt und pränatale Versorgung. Der Partner wählt einen potenziellen Partner im Wesentlichen basierend auf den Eigenschaften, die die Einstellung eines Nachwuchses gewährleisten. Das Paar nimmt Geschlechtsverkehr auf, damit eine innere Befruchtung stattfinden kann. Der Samen, der Samenzellen enthält, wird vom Männchen in das Fortpflanzungsorgan der Frau freigesetzt. Nur ein einziges Sperma könnte eine lebensfähige Eizelle befruchten, die sofort durch Meiose produziert wird., Die haploiden Geschlechtszellen bilden die diploide Zygote, die als nächstes einer Mitose unterzogen wird, um ein Embryo zu werden. Der Embryo entwickelt dann Organe und wird zum Fötus im weiblichen Mutterleib. Der Fötus erhält Nährstoffe im Mutterleib über eine Nabelschnur. Nach der Tragzeit (normalerweise etwa 266 Tage) gebiert das Weibchen, indem es den Fötus aus dem Geburtskanal drückt. Das neugeborene Kind erhält dann Nahrung durch Laktation. Die postnatale Betreuung wird fortgesetzt, bis das Kind unabhängig wird.,
Vorteile
Einer der wichtigsten Vorteile der sexuellen Fortpflanzung besteht darin, sicherzustellen, dass die Chromosomenzahl einer Art über die Generationen hinweg erhalten bleibt. Menschen haben zum Beispiel 46 Chromosomen. Die Hälfte davon kommt vom Vater und die andere Hälfte von der Mutter. Vor der Vereinigung der Samenzelle und der Eizelle werden die Gameten einer Meiose unterzogen, um haploide Gameten zu produzieren., Aufgrund der Haploidie hält die Vereinigung der Gameten die Anzahl der Chromosomen für alle somatischen Zellen gleich. Die Samenzelle enthält 23 Chromosomen, und die Eizelle hat auch 23 Chromosomen. Wenn sie sich bei der Befruchtung kombinieren, hat die Zygote, die sich zu einem neuen Individuum entwickelt, die gleiche Gesamtzahl von Chromosomen, 46. Ein weiterer Vorteil der sexuellen Fortpflanzung ist eine größere genetische variation. Während der Meiose kommt es zur genetischen Rekombination und zum Austausch von Genen zwischen homologen Chromosomen., Dies stellt sicher, dass die neu gebildete Zygote, während sie die ursprüngliche Anzahl von Chromosomen enthält, ein Genom besitzt, das sich genetisch von und nicht von einem Klon eines Elternteils unterscheidet. Dies verbessert den Genpool, da es die Chance erhöht, Qualitäten zu erwerben, die Arten besser für das Überleben und die natürliche Selektion ausstatten. Aufgrund des Drucks, überlegene Eigenschaften gegenüber den anderen zu erlangen, um ausgewählt zu werden oder einen Partner für die sexuelle Fortpflanzung zu sichern, Spezies werden schließlich dazu getrieben, sich zu entwickeln.,
See also
- Reproduction
- Meiosis
- Fertilization
- Gamete