Generatie van gametofyten van de levenscyclus van planten

Mos gametofyten. In afwisseling van generaties is de gametofytfase de gametenproducerende generatie. Ed Reschke/Photolibrary/Getty Images

EEN gametofyt staat voor de seksuele fase van het plantenleven. Deze cyclus heet afwisseling van generaties en organismen wisselen af ​​tussen een seksuele fase, of gametofytgeneratie en een aseksuele fase, of sporofytgeneratie. De term gametofyt kan verwijzen naar de gametofytfase van de levenscyclus van de plant of naar het specifieke plantenlichaam of orgaan dat gameten produceert.

Het is in de haploïde gametofytenstructuur die gameten worden gevormd. Deze mannelijke en vrouwelijkegeslachtscellen, ook bekend als eieren en sperma, verenigen zich tijdensbevruchtingeen vormen diploïde zygoot. De zygote ontwikkelt zich tot een diploïde sporofyt, die de aseksuele fase van de cyclus vertegenwoordigt. Sporofyten produceren de haploïde sporen waaruit haploïde gametofyten ontstaan. Afhankelijk van het type plant kan het grootste deel van zijn levenscyclus worden doorgebracht in de generatie van gametofyten of in de generatie van sporofyten. Andere organismen, zoals sommige algen en schimmels , kunnen het grootste deel van hun levenscyclus in de gametofytfase doorbrengen.

Ontwikkeling van gametofyten

Mos sporofyten. Santiago Urquijo/Moment/Getty

Gametofyten ontwikkelen zich door de ontkieming van sporen . Sporen zijn voortplantingscellen die aanleiding kunnen geven tot nieuwe organismenongeslachtelijk(zonder bevruchting). Het zijn haploïde cellen die worden geproduceerd door meiosis in sporofyten . Na ontkieming ondergaan de haploïde sporen mitose om een ​​meercellige gametofytstructuur te vormen. De volwassen haploïde gametofyt produceert vervolgens gameten door mitose.

Dit proces verschilt van wat wordt gezien in dierlijke organismen. In dierlijke cellen , haploïde cellen (gameten) worden alleen geproduceerd door meiose en alleen diploïde cellen ondergaan mitose. In planten eindigt de gametofytfase met de vorming van een diploïde zygote doorseksuele reproductie. De zygote vertegenwoordigt de sporofytfase, die bestaat uit de plantengeneratie met diploïde cellen. De cyclus begint opnieuw wanneer de diploïde sporofytcellen meiose ondergaan om haploïde sporen te produceren.

Generatie van gametofyten in niet-vasculaire planten

LEVERMOS. Marchantia, vrouwelijke gametofyt Archegoniumdragende structuren in een levermos. De gesteelde parapluvormige structuren dragen archegonia. Ed Reschke/Photolibrary/Getty Images

De gametofytenfase is de primaire fase in niet-vasculaire planten , zoals mossen en levermossen. De meeste planten zijn heteromorf , wat betekent dat ze twee verschillende soorten gametofyten produceren. Eén gametofyt produceert eieren, terwijl de andere sperma produceert. Mossen en levermossen zijn ook heterosporous , wat betekent dat ze twee verschillende soorten sporen . Deze sporen ontwikkelen zich tot twee verschillende soorten gametofyten; het ene type produceert sperma en het andere produceert eieren. De mannelijke gametofyt ontwikkelt voortplantingsorganen genaamd antheridia (produceert sperma) en de vrouwelijke gametofyt ontwikkelt zich archegonia (maak eieren).

Niet-vasculaire planten moeten in vochtige habitats leven en afhankelijk zijn van water om het mannetje en het vrouwtje te brengen gameten samen. Bijbevruchting, de resulterende zygote rijpt en ontwikkelt zich tot een sporofyt, die gehecht blijft aan de gametofyt. De sporofytstructuur is afhankelijk van de gametofyt van voeding, omdat alleen de gametofyt in staat is om fotosynthese . De gametofytengeneratie in deze organismen bestaat uit de groene, blad- of mosachtige vegetatie aan de voet van de plant. De sporofytengeneratie wordt weergegeven door de langwerpige stengels met sporenbevattende structuren aan de punt.

Generatie van gametofyten in vaatplanten

Het prothallium is de gametofytfase in de levenscyclus van de varen. De hartvormige prothallia produceren gameten die zich verenigen om een ​​zygote te vormen, die zich ontwikkelt tot een nieuwe sporofytplant. Lester V. Bergman/Corbis Documentaire/Getty Images

In planten met vaatweefselsystemen , is de sporofytfase de primaire fase van de levenscyclus. In tegenstelling tot niet-vasculaire planten, treden de gametofyt- en sporofytfasen in niet-zaadproducerende vaatplanten zijn onafhankelijk. Zowel de gametofyt- als de sporofytgeneratie zijn in staat tot: fotosynthese . Varens zijn voorbeelden van dit soort planten. Veel varens en andere vaatplanten zijn homosporous , wat betekent dat ze één type spore produceren. De diploïde sporofyt produceert haploïde sporen (door meiosis ) in gespecialiseerde zakjes genaamd sporangia.

Sporangia bevinden zich aan de onderkant van de varenbladeren en laten los sporen de omgeving in. Wanneer een haploïde spore ontkiemt, deelt deze zich door mitose het vormen van een haploïde gametofytplant genaamd a prothallium . Het prothallium produceert zowel mannelijke als vrouwelijke voortplantingsorganen, die respectievelijk sperma en eieren vormen. Water is nodig voorbevruchtingplaatsvinden als sperma naar de vrouwelijke voortplantingsorganen (archegonia) zwemt en zich verenigt met de eieren. Na de bevruchting ontwikkelt de diploïde zygote zich tot een volwassen sporofytplant die voortkomt uit de gametofyt. In varens , bestaat de sporofytfase uit de bladbladeren, sporangia, wortels en vaatweefsel. De gametofytfase bestaat uit de kleine, hartvormige planten of prothallia.

Generatie van gametofyten in zaadproducerende planten

Deze gekleurde scanning-elektronenmicroscoop (SEM) toont pollenbuizen (oranje) op de stamper van een prairiegentiaanbloem (Gentiana sp.). Stuifmeel bevat de mannelijke geslachtscellen van een bloeiende plant. SUSUMU NISHINAGA/Science Photo Library/Getty Images

In zaadproducerende planten, zoals: bedektzadigen en gymnospermen, is de microscopische gametofytgeneratie volledig afhankelijk van de sporofytgeneratie. In bloeiende planten , de sporofytengeneratie produceert zowel mannelijke als vrouwelijke sporen . Mannelijke microsporen (sperma) vormen zich in microsporangia (pollenzakjes) in de bloemmeeldraad. Vrouwelijke megasporen (eieren) vormen zich in megasporangium in de bloemeierstok. Veel angiospermen hebben bloemen die zowel microsporangium als megasporangium bevatten.

Debevruchtingproces vindt plaats wanneer: stuifmeel wordt overgedragen door wind, insecten of andere bestuivers van planten naar het vrouwelijke deel van de bloem (carpel). De stuifmeelkorrel ontkiemt en vormt een stuifmeel buis die zich naar beneden uitstrekt om de eierstok binnen te dringen en een zaadcel in staat te stellen het ei te bevruchten. Het bevruchte eitje ontwikkelt zich tot een zaadje, wat het begin is van een nieuwe sporofytengeneratie. De vrouwelijke gametofytengeneratie bestaat uit de megasporen met embryozak. De mannelijke gametofytengeneratie bestaat uit microsporen en stuifmeel. De sporofytengeneratie bestaat uit het plantenlichaam en de zaden.

Belangrijke afhaalrestaurants van gametofyten

• De levenscyclus van de plant wisselt tussen een gametofytfase en een sporofytfase in een cyclus die bekend staat als afwisseling van generaties.
• De gametofyt vertegenwoordigt de seksuele fase van de levenscyclus, aangezien gameten in deze fase worden geproduceerd.
• Plantensporofyten vertegenwoordigen de aseksuele fase van de cyclus en produceren sporen.
• Gamatofyten zijn haploïde en ontwikkelen zich uit sporen die door sporofyten worden gegenereerd.
• Mannelijke gametofyten produceren reproductieve structuren die antheridia worden genoemd, terwijl vrouwelijke gametofyten archegonia produceren.
• Niet-vasculaire planten, zoals mossen en levermossen, brengen het grootste deel van hun levenscyclus door in de generatie van gametofyten.
• De gametophye in niet-vasculaire planten is de groene, mosachtige vegetatie aan de voet van de plant.
• In zaadloze vaatplanten, zoals varens, zijn de generaties gametofyten en sporofyten beide in staat tot fotosynthese en zijn onafhankelijk.
• De gametofytstructuur van varens is een hartvormige plant die een prothallium wordt genoemd.
• In zaaddragende vaatplanten, zoals angiospermen en gymnospermen, is de gametofyt voor ontwikkeling volledig afhankelijk van de sporofyt.
• Gametofyten in angiospermen en gymnospermen zijn stuifmeelkorrels en eitjes.

bronnen

• _{Gilbert, Scott F. Plantlevenscycli. Ontwikkelingsbiologie. 6e editie. , U.S. National Library of Medicine, 1 januari 1970, www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK9980/.}
• _{Graham, LK en LW Wilcox. De oorsprong van afwisseling van generaties in landplanten: een focus op matrotrofie en hexosetransport. Filosofische transacties van de Royal Society B: biologische wetenschappen , U.S. National Library of Medicine, 29 juni 2000, www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1692790/.}