Gametogeneze u rostlin a živočichů. 2/65 - Projekt EU

"Učení nás bude více bavit aneb moderní výuka oboru lesnictví prostřednictvím ICT ".
Pohlavní rozmnožování
♀♂
Gametogeneze u rostlin
a živočichů.
2/65

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
2

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
3

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
4

Konjugace šroubatky.
21.3.2012 Gametogeneze u rostlin a
živočichů. 2/65
5

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 - vyměněná jádra v každém jedinci
splývají v tzv. synkarion, 8 - nakonec dojde k oddělení jedinců od sebe.
21.3.2012 Gametogeneze u rostlin a
živočichů. 2/65
6

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
7

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
8

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
9

Řez zralým vajíčkem rostliny.
21.3.2012 Gametogeneze u rostlin a
živočichů. 2/65
10

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
11

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
12

Spermatogeneze
Spermatelióza.
21.3.2012 Gametogeneze u rostlin a
živočichů. 2/65
13

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
14

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
15

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.
21.3.2012 Gametogeneze u rostlin a
živočichů. 2/65
16