16
Pohlavní rozmnožování ♀♂ Gametogeneze u rostlin a živočichů. 2/65 "Učení nás bude více bavit aneb moderní výuka oboru lesnictví prostřednictvím ICT ".
Pohlavní rozmnožování ♀♂
Gametogeneze u rostlin a živočichů.
2/65
"Učení nás bude více bavit aneb moderní výuka oboru lesnictví prostřednictvím ICT ".
21.3.2012 Gametogeneze u rostlin a
živočichů. 2/65
2
Pohlavní rozmnožování obecně
• zajišťuje variabilitu druhu - žádný z potomků není shodný ani s jedním rodičem, ani s jiným potomkem týchž rodičů (výjimkou jsou jednovaječná dvojčata)
• nový jedinec vzniká z jediné buňky – zygoty
• zygota vzniká splynutím dvou pohlavních buněk - gamet
21.3.2012 Gametogeneze u rostlin a
živočichů. 2/65
3
Gamety a pohlavní orgány
• gamety se u nižších organismů tvoří z
kterékoli somatické buňky
• u vyšších organismů vznikají v gonádách =
pohlavních orgánech
• jsou-li pohlavní orgány obojího typu na
jednom jedinci = hermafroditismus
• jsou-li pohlavní orgány odděleně na různých
jedincích = gonochorismus
21.3.2012 Gametogeneze u rostlin a
živočichů. 2/65
4
Pohlavní rozmnožování jednobuněčných
• KOPULACE - v nepříznivých podmínkách
dochází ke splynutí dvou organismů v jednu
cystu
• KONJUGACE = spájení, těla dvou jedinců se
k sobě přiloží, vymění si genetický materiál a
opět se oddělí a dále množí nepohlavně
21.3.2012 Gametogeneze u rostlin a
živočichů. 2/65
5
Konjugace šroubatky.
21.3.2012 Gametogeneze u rostlin a
živočichů. 2/65
6
8
200. Konjugace nálevníků: 1 - dva jedinci se k sobě přiloží, 2, 3 - mikronukleus se dvakrát za sebou mitoticky rozdělí, 4 - makronukleus se rozpadá a vstřebává, část mikronukleu rovněž zaniká, 5 — zbylý mikronukleus se v každém jedinci opět rozdělí a 6 — dojde k jejich výměně, 7 -t vyměněná jádra v každém jedinci splývají v tzv. synkarion, 8 -r nakonec dojde k oddělení jedinců od sebe.
8
200. Konjugace nálevníků: 1 - dva jedinci se k sobě přiloží, 2, 3 - mikronukleus se dvakrát za sebou mitoticky rozdělí, 4 - makronukleus se rozpadá a vstřebává, část mikronukleu rovněž zaniká, 5 — zbylý mikronukleus se v každém jedinci opět rozdělí a 6 — dojde k jejich výměně, 7 -t vyměněná jádra v každém jedinci splývají v tzv. synkarion, 8 -r nakonec dojde k oddělení jedinců od sebe.
8
200. Konjugace nálevníků: 1 - dva jedinci se k sobě přiloží, 2, 3 - mikronukleus se dvakrát za sebou mitoticky rozdělí, 4 - makronukleus se rozpadá a vstřebává, část mikronukleu rovněž zaniká, 5 — zbylý mikronukleus se v každém jedinci opět rozdělí a 6 — dojde k jejich výměně, 7 -t vyměněná jádra v každém jedinci splývají v tzv. synkarion, 8 -r nakonec dojde k oddělení jedinců od sebe.
1 - dva jedinci se k sobě přiloží, 2, 3 - mikronukleus se dvakrát za sebou
mitoticky rozdělí, 4 - makronukleus se rozpadá a vstřebává, část
mikronukleu rovněž zaniká, 5 - zbylý mikronukleus se v každém jedinci opět
rozdělí a 6 - dojde k jejich výměně, 7 - vyměněná jádra v každém jedinci
splývají v tzv. synkarion, 8 - nakonec dojde k oddělení jedinců od sebe.
Konjugace nálevníků:
21.3.2012 Gametogeneze u rostlin a
živočichů. 2/65
7
GAMETOGENEZE A GAMETY
• Gametogeneze je vznik, růst a vývoj
pohlavních buněk = gamet.
• Podle rozdílu při vzniku a funkce při
oplodnění je dělíme na pohlavní gamety
samčí a na pohlavní gamety samičí.
21.3.2012 Gametogeneze u rostlin a
živočichů. 2/65
8
Gametogeneze u rostlin vznik
pylových zrn (mikrosporogeneze)
• V pletivu prašníků se vyvíjejí diploidní pylové mateřské buňky, které se zvětšují a jejich jádra se meioticky dělí.
• Výsledkem jsou čtyři haploidní jádra - mezi nimi se vytvoří přehrádky = vzniká útvar tzv. pylová tetráda.
• Vytvořením tetrády meioze končí.
• Každá buňka tetrády se osamostatní a dále se vyvíjí v samčí výtrus - v pylové zrnko.
• Ihned po vytvoření pylového zrnka začíná mitotické dělení jeho jádra, které vede k vytvoření vyživovací (vegetativní) a rozmnožovací (generativní) buňky.
• Vyživovací jádro se dále nedělí.
• Generativní buňka se znovu dělí buď v pylovém zrnku, nebo při prorůstání v pylové láčce.
• Výsledkem tohoto dělení je vytvoření dvou samčích pohlavních buněk, které se nazývají spermatické buňky.
21.3.2012 Gametogeneze u rostlin a
živočichů. 2/65
9
Gametogeneze u rostlin vznik vajíček
(makrosporogeneze). • Vajíčka jsou drobná mnohobuněčná tělíska buď na okraji, nebo na
vnitřní stěně plodolistů. K placentě jsou připojena poutkem.
• Na povrchu vajíčka jsou jeden nebo dva vaječné obaly (integumenty) a otvor klový (mikropyle). Uvnitř je vajíčko vyplněné diploidním parenchymatickým pletivem (nucellus).
• Jedna z buněk nucellu se nápadně zvětšuje a meioticky dělí na čtyři haploidní buňky.
• Tři z nich se redukují a zanikají, čtvrtá (spodní) se dále vyvíjí.
• Její jádro se třikrát za sebou dělí a z 8 vytvořených haploidních jader vzniká zárodečný vak.
• Tři z osmi haploidních jader zárodečného vaku umístěné při mikropylárním pólu dávají vznik třem buňkám. Prostřední z nich představuje vaječnou buňku - oosféru (neboli samičí pohlavní buňku) a dvě boční jsou buňky pomocné -synergidy.
• Na opačném konci zárodečného vaku vznikají z dalších tří jader stejným způsobem tři protistojné buňky (antipody).
• Dvě haploidní jádra uprostřed zárodečného vaku splývají v tzv. centrální jádro zárodečného vaku, které je druhotně diploidní.
• Takto vyvinuté vajíčko je schopné oplodnění.
• V semeníku se vytváří jedno i více vajíček
21.3.2012 Gametogeneze u rostlin a
živočichů. 2/65
10
Řez zralým vajíčkem rostliny.
21.3.2012 Gametogeneze u rostlin a
živočichů. 2/65
11
Gametogeneze u živočichů
• Vznik a vývoj pohlavních buněk mnohobuněčných živočichů se podle druhu pohlavních buněk nazývá spermatogeneze a ovogeneze.
• Ve vývoji pohlavních buněk rozlišujeme tyto fáze:
» rozmnožování
» růst
» zrání
21.3.2012 Gametogeneze u rostlin a
živočichů. 2/65
12
Spermatogeneze • V zárodečném epitelu vznikají z tzv. gonocytů spermatogonie,
jež se množí mitózou (fáze rozmnožování).
• V době pohlavní dospělosti se tyto buňky zvětšují (fáze růstu), intenzívně se dělí a přeměňují se na spermatocyty prvního řádu.
• Ty prodělají první meiotické dělení a z každého spermatocytu prvního řádu vznikají dva spermatocyty druhého řádu s polovičním počtem chromozómů. V nich probíhá druhé meiotické dělení, jímž vznikají z původní jedné buňky čtyři haploidní a rovnocenné spermatidy (fáze zrání).
• Spermatidy jako diferencované a specializované buňky již nemají schopnost se dělit. Na spermie se přetvářejí spermateliózou:
– Jádro spermatidy se mění v hlavičku spermie, pokrytou tenkou vrstvičkou cytoplazmy, centriola s mitochondriemi vytváří krček spermie, rovněž krytý slabou vrstvičkou cytoplazmy. Zbývající cytoplazma se diferencuje a tvoří bičík spermie.
21.3.2012 Gametogeneze u rostlin a
živočichů. 2/65
13
Spermatogeneze
Spermatelióza.
21.3.2012 Gametogeneze u rostlin a
živočichů. 2/65
14
Ovogeneze • = proces, při němž zráním vznikají z ovogonií zárodečného epitelu
vaječníků vajíčka.
• z gonocytů vznikají ovogonie, které se intenzívně množí (fáze rozmnožování) ještě před narozením plodu samičího pohlaví, takže je před narozením v každém vaječníku přibližně určený počet ovogonií (u člověka asi 140 tisíc).
• Ve stadiu růstu se všechny ovogonie přemění na ovocyty prvního řádu, které procházejí rychle za sebou jdoucími dvěma meiotickými děleními (fáze zrání).
• Při prvním meiotickém dělení vznikají dvě nestejně velké buňky: velký ovocyt druhého řádu a maličká, zakrnělá buňka - první pólové tělísko, později zanikající.
• Po uvolnění vajíčka ovulací proběhne druhé zrací dělení, při němž se ovocyty druhého řádu ještě jednou rozdělí na plnohodnotnou buňku - zralé vajíčko a na malou buňku - druhé pólové tělísko, přilepené na povrchu vajíčka, jež později zanikne, takže zůstává pouze jediná haploidní buňka - vajíčko.
• Při procesu zrání dochází k redukci počtu chromozómů na polovinu a celé dozrávání vaječné buňky se dokončuje ve vejcovodu.
21.3.2012 Gametogeneze u rostlin a
živočichů. 2/65
15
Vajíčko
= buňka, která se liší od ostatních buněk nápadně svou velikostí
• Obsahuje mnoho cytoplazmy, má jádro s jedním nebo více jadérky a často i velký obsah výživného žloutku.
• Vajíčka různých druhů živočichů se liší tvarem, velikostí i vnitřním uspořádáním obsahu, zvláště množstvím a rozmístěním žloutku.
21.3.2012 Gametogeneze u rostlin a
živočichů. 2/65
16
Rozdíl mezi spermatogenezí a ovogenezí
• Při spermatogenezi z jedné diploidní buňky vznikají čtyři rovnocenné gamety - spermie,
• Při ovogenezi vznikají útvary nestejné hodnoty.
• Ze čtyř buněk s haploidním počtem chromozómů, které jsou výsledkem dvou meiotických dělení, je jen jedna buňka plně hodnotné zralé vajíčko, schopné oplození.
• Ostatní tři jsou méně hodnotné buňky, které během dalšího vývoje rychle zanikají.
