Gametofyttgenerering av plantelivssyklusen

Mosegametofytter. I veksling mellom generasjoner er gametofyttfasen den gametproduserende generasjonen. Ed Reschke/Photolibrary/Getty Images

EN gametofytt representerer den seksuelle fasen av plantelivet. Denne syklusen er navngitt veksling av generasjoner og organismer veksler mellom en seksuell fase, eller gametofyttgenerering og en aseksuell fase, eller sporofyttgenerering. Begrepet gametofytt kan referere til gametofyttfasen i plantelivssyklusen eller til den spesielle plantekroppen eller organet som produserer gameter.

Det er i haploid gametofyttstruktur som kjønnsceller er dannet. Disse mannlige og kvinneligekjønnsceller, også kjent som egg og sædceller, forenes underbefruktningå danne en diploid zygote. Zygoten utvikler seg til en diploid sporofytt, som representerer den aseksuelle fasen av syklusen. Sporofytter produserer haploiden sporer hvorfra haploide gametofytter utvikler seg. Avhengig av type plante, kan det meste av livssyklusen tilbringes i enten gametofyttgenerasjonen eller sporofyttgenerasjonen. Andre organismer, for eksempel noen alger og sopp , kan tilbringe mesteparten av livssyklusen i gametofyttfasen.

Gametofyttutvikling

Mosesporofytter. Santiago Urquijo/Moment/Getty

Gametofytter utvikles fra spiring av sporer . Sporer er reproduktive celler som kan gi opphav til nye organismeraseksuelt(uten befruktning). De er haploide celler som produseres av meiose i sporofytter . Ved spiring gjennomgår de haploide sporene mitose å danne en flercellet gametofyttstruktur. Den modne haploide gametofytten produserer deretter gameter ved mitose.

Denne prosessen skiller seg fra det man ser i dyreorganismer. I dyreceller , haploide celler (gameter) produseres kun av meiose og bare diploide celler gjennomgår mitose. Hos planter ender gametofyttfasen med dannelsen av en diploid zygote vedseksuell reproduksjon. Zygoten representerer sporofyttfasen, som består av plantegenerasjonen med diploide celler. Syklusen begynner på nytt når de diploide sporofyttcellene gjennomgår meiose for å produsere haploide sporer.

Gametofyttgenerering i ikke-vaskulære planter

LEVERORT. Marchantia, Hunn Gametophyte Archegonium-bærende strukturer i en levermose. De stilkede paraplyformede strukturene bærer arkegonia. Ed Reschke/Photolibrary/Getty Images

Gametofyttfasen er den primære fasen i ikke-vaskulære planter , som moser og levermoser. De fleste planter er heteromorfe , som betyr at de produserer to forskjellige typer gametofytter. En gametofytt produserer egg, mens den andre produserer sædceller. Moser og levermoser er også heterosporøs , som betyr at de produserer to forskjellige typer sporer . Disse sporene utvikler seg til to distinkte typer gametofytter; en type produserer sædceller og den andre produserer egg. Den mannlige gametofytten utvikler reproduktive organer kalt antheridia (produserer sædceller) og den kvinnelige gametofytten utvikler seg archegonia (produser egg).

Ikke-vaskulære planter må leve i fuktige habitater og stole på vann for å bringe hannen og hunnen kjønnsceller sammen. Påbefruktning, den resulterende zygoten modnes og utvikler seg til en sporofytt, som forblir festet til gametofytten. Sporofyttstrukturen er avhengig av gametofytten for næring fordi bare gametofytten er i stand til fotosyntese . Gametofyttgenerasjonen i disse organismene består av den grønne, løvrike eller moselignende vegetasjonen som ligger ved bunnen av planten. Sporofyttgenerasjonen er representert ved de langstrakte stilkene med sporeholdige strukturer på spissen.

Gametofyttgenerering i karplanter

Prothallium er gametofyttfasen i bregnens livssyklus. De hjerteformede prothallia produserer kjønnsceller som forenes for å danne en zygote, som utvikler seg til en ny sporofyttplante. Lester V. Bergman/Corbis Dokumentar/Getty Images

I planter med vaskulære vevssystemer , sporofyttfasen er den primære fasen av livssyklusen. I motsetning til ikke-vaskulære planter, fases gametofytten og sporofytten inn ikke-frøproduserende karplanter er uavhengige. Både gametofytt- og sporofyttgenerasjonene er i stand til fotosyntese . Bregner er eksempler på denne typen planter. Mange bregner og andre karplanter er det homosporøs , som betyr at de produserer én type spore. De diploid sporofytt produserer haploid sporer (av meiose ) i spesialiserte sekker kalt sporangia.

Sporangia finnes på undersiden av bregnebladene og slipper ut sporer inn i miljøet. Når en haploid spore spirer, deler den seg med mitose danner en haploid gametofyttplante kalt a prothallium . Prothallium produserer både mannlige og kvinnelige reproduksjonsorganer, som danner henholdsvis sæd og egg. Vann trengs tilbefruktningå finne sted når sædceller svømmer mot de kvinnelige reproduksjonsorganene (archegonia) og forenes med eggene. Etter befruktning utvikler den diploide zygoten seg til en moden sporofyttplante som oppstår fra gametofytten. I bregner , sporofyttfasen består av bladblader, sporangier, røtter og vaskulært vev. Gametofyttfasen består av de små, hjerteformede plantene eller prothallia.

Gametofyttgenerering i frøproduserende planter

Dette fargede skanningselektronmikrofotografiet (SEM) viser pollenrør (oransje) på pistillen til en præriegentianblomst (Gentiana sp.). Pollen inneholder de mannlige kjønnscellene til en blomstrende plante. SUSUMU NISHINAGA/Science Photo Library/Getty Images

I frøproduserende planter, som f.eks angiospermer og gymnospermer, er den mikroskopiske gametofyttgenerasjonen helt avhengig av sporofyttgenerasjonen. I blomsterplanter , produserer sporofyttgenerasjonen både hanner og hunner sporer . Hannlige mikrosporer (spermier) dannes i mikrosporangia (pollensekker) i blomsterstøvbæreren. Hunnlige megasporer (egg) dannes i megasporangium i blomstens eggstokk. Mange angiospermer har blomster som inneholder både mikrosporangium og megasporangium.

Debefruktningprosessen skjer når pollen overføres av vind, insekter eller annet plantebestøvere til den kvinnelige delen av blomsten (carpel). Pollenkornet spirer og danner en pollenrør som strekker seg nedover for å penetrere eggstokken og la en sædcelle befrukte egget. Det befruktede egget utvikler seg til et frø, som er begynnelsen på en ny sporofyttgenerasjon. Den kvinnelige gametofyttgenerasjonen består av megasporene med embryosekk. Den mannlige gametofyttgenerasjonen består av mikrosporer og pollen. Sporofyttgenerasjonen består av plantekroppen og frøene.

Gametophyte Key Takeaways

• Plantens livssyklus veksler mellom en gametofyttfase og en sporofyttfase i en syklus kjent som generasjonsveksling.
• Gametofytten representerer den seksuelle fasen av livssyklusen ettersom kjønnsceller produseres i denne fasen.
• Plantesporofytter representerer den aseksuelle fasen av syklusen og produserer sporer.
• Gamatofytter er haploide og utvikler seg fra sporer generert av sporofytter.
• Hannlige gametofytter produserer reproduktive strukturer kalt antheridia, mens kvinnelige gametofytter produserer arkegonia.
• Ikke-vaskulære planter, som moser og levermoser, tilbringer mesteparten av livssyklusen i gametofyttgenerasjonen.
• Gametofyen i ikke-vaskulære planter er den grønne, moselignende vegetasjonen i bunnen av planten.
• I frøløse karplanter, som bregner, er gametofytt- og sporofyttgenerasjonene begge i stand til fotosyntese og er uavhengige.
• Gametofyttstrukturen til bregner er en hjerteformet plante kalt et prothallium.
• I frøbærende karplanter, som angiospermer og gymnospermer, er gametofytten helt avhengig av sporofytten for utvikling.
• Gametofytter i angiospermer og gymnospermer er pollenkorn og eggløsninger.

Kilder

• _{Gilbert, Scott F. Plantelivssykluser. Utviklingsbiologi. 6. utgave. , U.S. National Library of Medicine, 1. januar 1970, www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK9980/.}
• _{Graham, L K og LW Wilcox. Opprinnelsen til veksling av generasjoner i landplanter: et fokus på matrotrofi og heksosetransport. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences , U.S. National Library of Medicine, 29. juni 2000, www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1692790/.}