REPRODUCEREA ÎN LUMEA VIE
Reproducerea este una dintre însuşirile de bază ale organismelor vii, aceea de a da naştere la noi organisme asemănătoare lor.
Această funcţie se realizează pe seama materialelor din mediu care sunt transformate de către organisme în substanţe proprii, pe baza codului genetic moştenit de la părinţi.
Reproducerea asigură înmulţirea şi continuitatea speciilor, precum şi variabilitatea acestora prin combinarea şi recombinarea genetică.
În general, reproducerea are loc prin două modalităţi esenţiale:
- sexuată, cu alternarea în ciclul de viaţă a meiozei şi fecundaţiei (haplofaza şi diplofaza) care asigură fenomenul de variaţie genetică prin recombinare;
- asexuată sau agamică, prin dezvoltarea noilor indivizi fie dintr-o singură celulă (germeni specializaţi), fie dintr-un grup de celule (germeni nespecializaţi).
Reproducerea asexuată se realizează prin diviziune directă (la organismele unicelulare - bacterii, cianobacterii, protozoare), prin spori sau prin fragmente din organism (înmulţire vegetativă - la plante).
REPRODUCEREA LA PLANTE:
REPRODUCEREA LA PLANTE
REPRODUCEREA ASEXUATĂ LA PLANTE
Se poate realiza prin structuri specializate =spori, la muşchi şi ferigi sau prin organe vegetative.
La unele plante se dezvoltă structuri vegetative specializate pentru înmulţire.
Ex. la grâuşor (Ficaria verna), se formează muguri care se desprind de pe planta mamă şi generează noi plante; bulbii, rizomii şi tuberculi se pot utiliza în acelaşi scop.înmulţirea vegetativă la plante asigură transmiterea întregii informaţii genetice, fără recombinare genetică.
Modalităţi de înmulţire vegetativă:
- prin despărţirea tufelor (bujor, margaretă);
- prin stoloni ( căpşun);
- prin rizomi (irs, menta);
- prin separarea rădăcinilor tuberizate (dalie);
- prin bulbi (lalea, zambilă, ceapă);
- prin tuberculi (cartof);
- prin butăşire – fragmente din plantă care sunt puse la înrădăcinat (viţa de vie, salcie, trandafir, muşcată);
- prin marcotaj – înrădăcinarea unor fragmente prin îndoirea ramurilor şi acoperirea cu pământ. Desprinderea de planta mamă se face după formarea rădăcinilor adventive (viţa de vie, coacăz);
- prin altoire – constă în îmbinarea a două plante: portaltoiul care are rădăcini şi altoiul, partea pe care vrem să o înmulţim. Reuşita altoirii depinde mult de îndemânarea celui care execută operaţia = punerea în contact a meristemelor celor două plante (pomi fructiferi, citrice, trandafiri);
- prin microbutăşire sau culturi de celule şi ţesuturi vegetale – este o metodă modernă în care se utilizează fragmente de meristeme sau celule care se cresc pe medii de cultură speciale (compoziţie optimă, hormoni de creştere).
REPRODUCEREA SEXUATĂ LA ANGIOSPERME
În ciclul de viaţă al angiospermelor alternează două generaţii: generaţia diploidă (2n), reprezentată de sporofit şi generaţia haploidă (n), reprezentată de gametofit. La angiosperme, gametofitul se află într-o structură specială numită floare, care reprezintă un complex de organe de reproducere. Floarea este un lăstar scurt, cu creştere limitată, ale cărui frunze metamorfozate s-au transformat în organe reproducătoare. Angiospermele au ovulele închise în ovar.
După fecundaţie, ovarul se transformă în fruct, iar ovulul în sămânţă.
Componentele unei flori la angiosperme sunt:
a) învelişul floral – este nediferenţiat, caz în care se numeşte perigon (P), iar elementele sale se numesc tepale sau diferenţiat în caliciu (totalitatea sepalelor = K) şi corolă (totalitatea petalelor = C).
b) organele de reproducere – androceul (totalitatea staminelor = A) şi gineceul (totalitatea carpelelor = G).
Staminele reprezintă organele de reproducere mascule. Fiecare stamină este formată din filament şi anteră. În anteră se diferenţiază celula mamă microsporală (2n).
Aceasta se divide reducţional şi formează patru microspori (n), primele celule ale generaţiei gametofitului mascul. Fiecare microspor se divide mitotic pentru a forma granula de polen – microspor cu două nuclee: un nucleu vegetativ şi altul generativ.
Alcătuirea florii la angiosperme
Carpela este organul de reproducere femel al florii.
Acest organ este format din:
- stigmat, o formaţiune lipicioasă pe care ajung granulele de polen;
- stil;
- ovar, care este partea bazală a carpelei. Poate fi superior – se inseră pe receptacul sau inferior – este inclus în receptacul.
În interiorul ovarului, pe peretele lui, se dezvoltă ovulele. Celula mamă megasporală se află în ovule; ea va forma gametofitul femel. Această celulă mamă megasporală diploidă se divide meiotic în patru celule sporale haploide, din care trei degenerează. Megasporul viabil se divide mitotic, dar important este faptul că diviziunea nucleelor nu este însoţită de separarea citoplasmei, astfel că rezultatul este o celulă cu opt nuclee. Cele opt nuclee sunt grupate câte patru la fiecare capăt al megasporului. Apoi câte un nucleu din fiecare grup migrează către centrul celulei formând nucleul secundar, diploid. Ulterior, se divide citoplasma şi rezultă gametofitul femel sau sacul embrionar. Un nucleu haploid va deveni gametul femeiesc sau oosfera.
Florile sunt adesea grupate în inflorescenţe.
Fecundaţia şi dezvoltarea embrionară
Insectele sau vântul transportă polenul pe stigmatul florii. La suprafaţa granulei de polen există o substanţă care interacţionează cu materialul lipicios de pe stigmat. După polenizare, granulele de polen se îmbibă cu lichid de la suprafaţa stigmatului. Celula vegetativă din granula polinică pătrunde printre celulele stilului spre ovar formând tubul polinic (procesul de germinaţie al polenului).
Nucleul generativ se divide mitotic şi rezultă două spermatii (gameţi masculi). Tubul polinic pătrunde în sacul embrionar şi spermatiile sunt depozitate într-o sinergidă. Aceasta va degenera şi spermatiile eliberate se vor uni cu oosfera, respectiv cu nucleul secundar al sacului embrionar. Din prima unire se formează zigotul principal (2n) care va da naştere embrionului, iar din a doua unire se formează zigotul accesoriu (3n) din care rezultă endospermul secundar (albumen), ţesut necesar hrănirii embrionului. După formarea endospermului secundar, începe diviziunea zigotului principal şi se formează părţile componente ale embrionului: radicula, muguraşul şi cotiledoanele.
Fructul şi sămânţa
După fecundaţie, învelişul ovulului se îngroaşă şi rezultă tegumentul seminal.
Sămânţa este formată din embrion diploid, endosperm triploid şi înveliş seminal.
Embrionul poate avea un cotiledon (la plantele monocotiledonate) sau două (la plantele dicotiledonate).
Structura seminţei
În paralel, se realizează carpogeneza (formarea fructului) prin modificări ale ovarului. Fructele sunt formate din pericarp cu următoarele componente: epicarp (coajă), mezocarp (miez) şi endocarp.
După consistenţa pericarpului, fructele pot fi: cărnoase – conţin ţesuturi moi, bogate în substanţe nutritive: - bacă – cu mai multe seminţe (viţa de vie, tomate);
- drupă – cu o singură sîmânţă (cireş, prun, cais). Uneori, drupele pot fi compuse (mur, zmeur)
- poamă – ex. măr, păr, gutui;
sau uscate - indehiscente (nu se deschid), cum ar fi nuca ( stejar, fag, alun, achenă ( floarea soarelui, chimen , păpădie) cariopsă (grâu, orz, porumb),
- dehiscente (ser deschid), cum ar fi păstaia (fasole, mazăre, salcâm) , silicva (rapiţa, varza), capsulă (brânduşa de toamnă).
Pot fi şi fructe false care provin din concreşterea ovarului cu alte părţi ale florii (măr, cîpşun, măceş).
Cuprins: Lectii pregatitoare pentru examenul de bacalaureat la Biologie Vegetală și Animală
