Войти
Закрыть

Гаметогенез

10 Клас

Процес утворення статевих клітин називають гаметогенезом. Гамети утворюються в статевих залозах або спеціалізованих клітинах. Серед грибів гаметогенез властивий не всім групам. У хітридіомікотових та оомікотових, наприклад, гамети утворюються в спеціальних спорангіях або гаметангіях (оогоніях та антеридіях). Гамети, що утворюються, можуть бути однаковими (при ізогамії) чи різними (при гетерогамії) за розміром. Серед них також поширений варіант, коли одна з гамет є великою й нерухомою, а інша — маленькою й рухливою (оогамія). У базидіоміцетів (їхніми представниками є шапинкові гриби) та аскоміцетів (до них належать трюфелі, дріжджі та пеніцили) гаметогенез відсутній. У результаті статевого процесу в них утворюються мейоспори (мал. 91.1). Мейоспори, які утворюють гриби, мають однаковий розмір. У базидіоміцетів формуються базидіоспори, які розташовані на спеціальній структурі — базидії. В аскоміцетів формуються аскоспори, які розташовані всередині іншої структури — аска. В обох випадках процес починається зі злиття двох гаплоїдних ядер, які розташовані в клітині гриба (це характерна риса обох цих груп грибів). Після цього відбувається мейотичний поділ, який завершується утворенням чотирьох гаплоїдних клітин. У базидіоміцетів вони зазвичай розміщуються на базидії і потім відділяються від неї та поширюються. В аскоміцетів після завершення мейотичного поділу кожна зі спор ділиться ще раз мітотично. Таким чином в аску розміщується по вісім спор, які потім виходять з нього і поширюються....

Статеве розмноження і статевий процес

10 Клас

Стать — це сукупність ознак, які забезпечують статеве розмноження й відрізняють чоловічих і жіночих особин одного виду. Особини різної статі продукують у процесі розмноження різні типи гамет, що забезпечує збільшення генетичного різноманіття їхніх нащадків. Між собою особини різної статі різняться за первинними й вторинними статевими ознаками. Первинні статеві ознаки — це анатомо-морфологічні особливості організму, які забезпечують утворення відповідних гамет і запліднення. До первинних статевих ознак відносять статеві залози, статеві провідні шляхи, зовнішні статеві органи. Вторинні статеві ознаки — це анатомо-морфологічні особливості організму, що відіграють певну роль у процесах розвитку організму й регуляції фізіологічних процесів, які в особин різної статі відбуваються по-різному. У тварин існує досить багато способів визначення статі майбутньої особини. Вона може визначатися як під впливом зовнішніх умов (наприклад, у крокодилів стать залежить від температури, за якої дозрівали яйця), так і генетично (з допомогою статевих хромосом або іншим способом). Статеве розмноження Статеве розмноження — тип розмноження, за якого утворюються спеціалізовані статеві клітини і відбувається статевий процес. Статеве розмноження спостерігається у представників більшості систематичних груп рослинного і тваринного світу. За умови статевого розмноження утворення нового організму зазвичай відбувається за участю двох батьківських організмів (у випадку гермафродитизму статевим шляхом може розмножуватися й одна особина). Під час статевого розмноження відбувається злиття статевих клітин — гамет чоловічого і жіночого організму. Таким чином новий організм несе спадкову інформацію обох батьків....

Вегетативне розмноження та його використання

10 Клас

Вегетативні органи рослин виконують функцію не лише живлення, але й вегетативного розмноження (мал. 89.1). Гриби також активно використовують фрагменти свого тіла (грибниці) для репродукції шляхом вегетативного розмноження (мал. 89.2). Не в усіх рослин здатність до вегетативного розмноження розвинена однаково добре. Крім того, навіть для одного виду здатність до вегетативного розмноження у різних органів рослини буде відрізнятися. Але цей спосіб репродукції є дуже поширеним. Він дозволяє розмножуватися в умовах, коли статевий спосіб розмноження через несприятливі умови середовища є недостатньо ефективним або взагалі неможливим. Тому в багатьох рослин існують спеціальні пристосування певних органів для розмноження вегетативним шляхом. Вегетативне розмноження рослин у природних умовах часто здійснюється за допомогою спеціалізованих структур, які утворюються вегетативними органами рослини. Пристосування до вегетативного розмноження в умовах агрокультури Вегетативне розмноження є гарним способом забезпечити репродукцію, коли є потреба в збереженні унікального сполучення генів у генотипі особини. Тому цей спосіб розмноження рослин і грибів активно використовують в агрокультурі. Гриби вирощуються в агрокультурі на різноманітних субстратах. Для печериці використовують кінський гній, а для гливи — будь-які відходи з високим вмістом целюлози (відходи деревопереробних підприємств та сільського господарства). Після дезінфекції субстрату його інокулюють міцелієм відповідного гриба, вносячи фрагменти міцелію всередину субстрату....

Нестатеве розмноження

10 Клас

Нестатеве розмноження — утворення нового організму з однієї або групи клітин вихідного материнського організму, в ході якого не утворюються статеві клітини і не відбувається статевий процес. У цьому випадку в розмноженні бере участь тільки одна батьківська особина, що передає свою спадкову інформацію дочірнім організмам. Нестатеве розмноження трапляється у різних груп живих організмів і представлено декількома основними типами. У разі простого поділу клітини утворюються дві дочірні клітини, удвічі дрібніші за материнську. При цьому органели материнської клітини більш-менш рівномірно розподіляються між ними. Під час множинного поділу спочатку багаторазово ділиться ядро материнської клітини, завдяки чому вона стає багатоядерною, а вже потім ділиться її цитоплазма й утворюється відповідна кількість дочірніх клітин. Здатність до поділу (фрагментації) у деяких видів тварин дуже значна. Наприклад, багатощетинковий черв додекацерія може розпадатись на окремі сегменти. Кожен з них на передньому кінці починає відновлювати передній кінець тіла, а на задньому — хвостовий. Згодом ці відновлені ділянки відокремлюються від материнського сегмента і перетворюються на самостійні дочірні особини. У деяких одноклітинних тварин (наприклад, споровиків) формуються спори — утвори, оточені щільною оболонкою. Такого ж типу спори утворюють і деякі бактерії (відмінністю є те, що спори бактерій утворюються всередині клітини). Вони не є формою нестатевого розмноження, оскільки слугують лише для переживання несприятливих періодів і поширення....

Репродукція організмів

10 Клас

Репродукція — це здатність живих організмів до самовідтворення, утворення ними нащадків, які є засобом збереження виду і забезпечують безперервність їхнього існування. Здатність до самовідтворення — це одна з ключових ознак живого, яка відрізняє живі організми від неживих систем. Репродукція живих організмів відбувається у формі розмноження, яке здійснюється у різні способи. Слід відзначити, що здатність до репродукції мають не тільки клітинні організми, але й такі неклітинні форми життя, як віруси. Форми розмноження живих організмів Основних форм розмноження живих організмів існує кілька. У першу чергу розрізняють статеве (під час якого утворюються статеві клітини) і нестатеве (під час якого статеві клітини не утворюються) розмноження. Як окрему форму розмноження можуть розглядати вегетативне розмноження, виокремлюючи його з нестатевого. У такому випадку нестатевим вважають розмноження, під час якого утворюються спеціалізовані структури (спори, гемули тощо). А вегетативним вважають розмноження, під час якого такі структури не утворюються, а для розмноження використовуються звичайні соматичні органи (у планарії або гідри — частини тіла, у морських зірок — промені тощо)....

Клітинні технології в біології та медицині

10 Клас

Досягнення молекулярної та клітинної біології XX століття відкрили перспективи для створення принципово нових біомедичних технологій. Одним з напрямків, що сьогодні бурхливо розвиваються, є клітинні технології, які ґрунтуються на застосуванні клітинних культур. Клітинні культури є клітинами певної тканини, які отримано від мікроорганізмів, рослин або тварин, що вирощуються в штучних умовах на поживному середовищі (мал. 86.1). Клітинні культури набули широкого застосування в різних галузях біології і медицини. Галузі використання клітинних культур Наукові дослідження. Клітинні культури широко застосовуються в наукових дослідженнях як модельні об’єкти. На них досліджують механізми клітинного поділу і диференціювання, взаємодію клітин із середовищем, процеси адаптації, старіння, злоякісної трансформації та ін. Біотехнологія. У біотехнології клітинні культури використовуються для виробництва вакцин і біологічно активних речовин. Мікробіологічна промисловість сьогодні використовує тисячі штамів мікроорганізмів, що вирощуються в культурі. Вони синтезують антибіотики, інтерферон, гормони, ферменти, вітаміни, незамінні амінокислоти, кормові білки. Так, гриби і бактерії синтезують антибіотики (пеніцилін, стрептоміцин, еритроміцин тощо); сінна паличка — фермент амілазу; кишкова паличка — амінокислоти; пивні дріжджі — вітаміни групи B. Культури рослинних клітин є джерелом токсинів, гербіцидів, регуляторів росту, алкалоїдів. Клітини тварин і людини продукують гормони (наприклад, клітини гіпофіза — ліпотропін і соматотропін). Створено культури клітин тварин, які продукують моноклональні антитіла та широко застосовуються для діагностики захворювань....

Амітоз. Старіння і загибель клітин

10 Клас

1841 року німецький біолог Роберт Ремак описав тип поділу клітини, якому 1882 року німецький цитогенетик Вальтер Флеммінг дав назву амітоз. Під час амітозу ядро інтерфазної соматичної клітини ділиться навпіл шляхом утворення перетяжки. У процесі амітозу не відбувається конденсації хроматину й утворення хромосом, не формується веретено поділу, хромосоми випадковим чином розподіляються між дочірніми ядрами. Якщо не відбувається подальшого розподілу цитоплазми, клітина стає двоядерною, а після наступних амітозів — багатоядерною. Іноді амітоз завершується поділом цитоплазми. При цьому генетичний матеріал розподіляється між дочірніми клітинами здебільшого нерівномірно. До недавнього часу була поширена думка, що поділ шляхом амітозу притаманний переважно старіючим, пошкодженим або відмираючим клітинам організму, наприклад зародковим клітинам ссавців, клітинам пухлин. Іноді амітоз описувався у нормально функціонуючих клітин, наприклад у високоспеціалізованих багатоядерних клітин печінки або поперечної мускулатури. Сучасна цитологія вважає, що такого типу поділу не існує. Ефекти ж, які відносять до амітозу, є наслідком технічних помилок під час приготування цитологічних препаратів або ж властиві вмираючим клітинам — клітинам у стані апоптозу. Старіння і загибель клітин Клітини функціонують певний період часу, після чого вони старіють і гинуть. Загибель клітин відбувається двома способами — шляхом некрозу і шляхом апоптозу (мал. 85.1). Некроз є випадковою загибеллю клітини від катастрофічної дії пошкоджувального чинника. Останнім може бути, наприклад, велика доза радіації або дія високої температури. У клітині змінюється склад цитоплазми, порушується вибіркова проникність клітинної мембрани, пригнічується робота мітохондрій. Ферменти, звільнені з лізосом, пошкоджують внутрішньоклітинні структури. Клітина набухає, мембрана розривається і вміст клітини виходить назовні, що призводить до запалення....

Біологічне значення мейозу. Порушення мейозу

10 Клас

Біологічною функцією мейозу є виробництво гамет — гаплоїдних клітин, спеціалізованих для статевого розмноження. Після запліднення ядра гаплоїдних гамет (n) зливаються, утворюючи зиготу, і диплоїдний набір хромосом відновлюється (n + n = 2n). Таким чином, мейоз від покоління до покоління підтримує сталість хромосомного набору виду під час статевого розмноження (мал. 84.1). Процеси, що відбуваються в ході мейозу, є основою комбінативної мінливості організмів. Рекомбінація генетичного матеріалу в мейозі відбувається на двох етапах: у профазі I (кросинговер) та анафазі I (незалежне розходження гомологічних хромосом). Так досягається перекомбінування генів батьків, що збільшує генетичну мінливість серед нащадків. Рекомбінація генетичного матеріалу під час мейозу й статевого розмноження виявилася вигідним еволюційним надбанням. Вона збільшує різноманітність організмів набагато ефективніше, ніж мутації, які рідко відбуваються і не завжди корисні. Як наслідок, зростає еволюційна стійкість біологічного виду до змін середовища. Переважна більшість сучасних організмів використовують цю перевагу — розмножуються статевим шляхом (рослини, тварини, гриби) або мають у життєвому циклі стадії генетичної рекомбінації (кон’югація у бактерій)....

Мейоз

10 Клас

Мейоз — це непрямий поділ клітини, у результаті якого утворюються чотири гаплоїдні дочірні клітини і відбувається рекомбінація генетичного матеріалу (мал. 83.1). Процес мейозу складніший порівняно з мітозом. Він складається з двох послідовних поділів. Еволюційно ці поділи мейозу виникли на основі мітозу, але з деякими видозмінами. Перший поділ, або мейоз I, називається редукційним. Саме в ході мейозу I відбуваються найважливіші мейотичні події — редукція числа хромосом і рекомбінація генетичного матеріалу. У результаті мейозу I утворюються дві гаплоїдні дочірні клітини, кожна з яких генетично унікальна. Другий поділ, або мейоз II, називається екваційним. Його процеси по суті аналогічні процесам звичайного мітозу. Кожна з двох гаплоїдних клітин, що утворилися в мітозі I, ділиться ще раз. У результаті сумарно утворюються чотири дочірні клітини. Вони гаплоїдні й несуть унікальні комбінації генетичного матеріалу....

Цитокінез. Регуляція і порушення процесу мітозу

10 Клас

Наступною стадією після поділу ядра є цитокінез — стадія поділу цитоплазми. Цей процес завершується утворенням двох окремих дочірніх клітин (мал. 82.1). У клітинах тварин і рослин цитокінез відбувається по-різному. У тваринній клітині виникає перетяжка плазматичної мембрани, що оперізує клітину по екватору. Утворена борозна поступово поглиблюється і, врешті-решт, розділяє цитоплазми дочірніх клітин. У рослин у центрі клітини утворюється клітинна пластинка, яка розростається зсередини і зрештою повністю розділяє дочірні клітини. Такий спосіб розділення цитоплазми зумовлений наявністю жорсткої клітинної стінки рослин. У деяких місцях між рослинними клітинами зберігаються цитоплазматичні канали і формуються плазмодесми. Не завжди поділ ядра супроводжується поділом цитоплазми. У разі порушення цитокінезу формуються двоядерні або навіть багатоядерні клітини (симпласти). Із таких клітин складаються, наприклад, міцелій багатьох грибів та волокна скелетної мускулатури....

Навігація