чем представлен спорофит у водорослей

Разница между гаметофитом и спорофитом

Главное отличие

Основное различие между гаметофитом и спорофитом состоит в том, что гаметофит — это гаплоидная фаза жизненного цикла растения, тогда как спорофит — это диплоидная фаза жизненного цикла растения.

Гаметофит v s. Спорофит

На этой земле существуют разные виды растений. У них сложный жизненный цикл, в котором все эти типы демонстрируют смену поколений. Это чередование поколений показывает чередующиеся друг с другом гаплоидные и диплоидные фазы. Эти фазы известны как гаметофит и спорофит, и обе являются многоклеточными структурами. Гаметофит — это гаплоидная фаза, в которой образуются гаплоидные мужские и женские гаметы, тогда как; спорофит — это диплоидная фаза, в которой образуются диплоидные споры. Итак, гаметофит известен как половая фаза во время спорофита как бесполая фаза жизни растения. В гаметофите гаметы продуцируются мейозом. Эти гаплоидные мужские и женские гаметы сливаются друг с другом, образуя диплоидную зиготу, которая превращается в спорофит. Затем спорофит производит споры посредством митоза, которые развиваются в гаметофиты. Таким образом, эти два поколения чередуются друг с другом. Это показывает, что растение порождает два разных типа растений с одним и тем же генетическим материалом. Водоросли и мохообразные демонстрируют доминирующую стадию гаметофита; с другой стороны, птеридофиты, голосеменные и покрытосеменные показывают доминирующее поколение спорофитов.

Сравнительная таблица

Что такое гаметофит ?

Гаметофит — это многоклеточное гаплоидное растение, которое образуется при смене поколений растений и водорослей. Он развивается в результате прорастания мейоспор. Гаметофит состоит из архегония, то есть женского полового органа, и антеридия, или мужского полового органа. Женская гамета, то есть яйцеклетка или яйцеклетка, продуцируется в антеридии, с другой стороны, мужская гамета, то есть сперма продуцируется в архегонии. Эти две гаметы, оплодотворенные в архегонии, образуют диплоидную зиготную клетку. Затем эта зигота снова превращается в поколение спорофитов. Гаметофит преобладает у мохообразных и водорослей. У некоторых мохообразных, таких как печеночники и т. Д., Женские и мужские гаметофиты развиваются отдельно за счет прорастания мегаспор и микроспор соответственно. У папоротников гаметофит не является выдающейся формой тела растения, но он также не зависит от своего спорофита. Гаметофит снижен до микроскопического уровня у птеридофитов и семенных растений.

Что такое спорофит ?

Спорофит — это многоклеточное диплоидное растение, которое образуется при смене поколений у растений и водорослей. Он развивается через зиготу. У спорофита есть спорангий, в котором происходит мейоз с образованием гаплоидных спор, то есть мегаспор и микроспор. Эти споры представляют собой гаплоидные клетки, которые развиваются в гаплоидные гаметофиты. Мегаспоры развиваются в женские гаметофиты, тогда как; микроспоры развиваются в мужские гаметофиты. Эти споры состоят из одной клетки, которая может превращаться в другое новое растение без спаривания. В ходе эволюции стадия спорофита стала доминировать над стадией гаметофита. Самые примитивные несосудистые растения, т.е. мохообразные, состоят из поколения спорофитов, которое полностью зависит от его гаметофитного поколения. Но у птеридофитов и высших растений, т. Е. Голосеменных и покрытосеменных, спорофит — доминирующая форма. Доминирующий спорофит подразделяется на стебель, корень и листья.

Ключевые отличия

Вышеупомянутое обсуждение суммирует, что гаметофит и спорофит — это две фазы изменения поколения, которые происходят у растений и водорослей. Гаметофит рассматривается как половая гаплоидная фаза, которая производит мужские и женские гаметы, тогда как спорофит рассматривается как бесполая диплоидная фаза, в которой образуются споры. Эти два поколения чередуются друг с другом в жизненном цикле растения.

Источник

Чем представлен спорофит у водорослей

У зеленой водоросли улотрикса преобладающим поколением является гаметофит. Какой хромосомный набор имеют клетки взрослого организма и спорофита? Объясните, чем представлен спорофит, из каких исходных клеток и в результате какого процесса образуются взрослый организм и спорофит.

1. хромосомный набор в клетках взрослого организм — n (гаплоидный), спорофита — 2n (диплоидный);

2. взрослый организм образуется из гаплоидной споры путем митоза;

3. спорофит — это зигота, образуется при слиянии гамет в процессе оплодотворения

Из Википедии:»Спорофит — диплоидная многоклеточная фаза в жизненном цикле растений и водорослей, развивающаяся из оплодотворённой яйцеклетки или зиготы и производящая споры».

Типичное Ч. п. характерно для растений, у которых многоклеточны как диплоидная фаза (диплонт), так и гаплоидная (гаплонт). Диплонт образует спорангии, в которых в результате мейоза возникают споры (поэтому диплонт наз. также спорофитом), а гаплонт — гаметангии, в которых без редукционного деления образуются гаметы (гаплонт наз. также гаметофитом); спорофит развивается из зиготы, а гаметофит — из споры. У одних растений (например, у водорослей ульвы, диктиоты) спорофит и гаметофит развиты одинаково, а у др. доминирует либо гаметофит (некоторые бурые водоросли, например кутлерия, все мохообразные), либо спорофит (некоторые бурые водоросли, например ламинария, все папоротникообразные и семенные растения). У многих зелёных и, возможно, некоторых красных водорослей диплоидны только зиготы, делящиеся мейотически, а у сифоновых, диатомовых и некоторых бурых водорослей (как и у огромного большинства животных) гаплоидны только гаметы. У ЭТИХ РАСТЕНИЙ ФАКТИЧЕСКИ ЧЕРЕДОВАНИЯ ПОКОЛЕНИЙ НЕТ, ХОТЯ СМЕНА ЯДЕРНЫХ ФАЗ ПРОИСХОДИТ.

Лит.: Тахтаджян А. Л., Высшие растения, т. 1 — От псилофитовых до хвойных, М.—Л., 1956; Поддубная-Арнольди В. А., Цитоэмбриология покрытосеменных растений, М., 1976.

Источник

Чем представлен спорофит у водорослей

Водоросли являются наиболее древней группой растений. Они прошли длительный эволюционный путь, приспосабливаясь к различным сменявшимся условиям на Земле.

Водоросли относятся к низшим растениям, так как не имеют тканей и органов. Тело водорослей называется талломом, или слоевищем. У некоторых водорослей есть ризоиды — нитевидные выросты, в основном предназначенные для прикрепления к субстрату. Могут выполнять функцию всасывания воды и минеральных веществ.

Обитая в водной среде, они поглощают питательные вещества всей поверхностью. Вода поглощает и рассеивает свет, поэтому по мере погружения освещенность падает. Волны красной части спектра практически не проникают на глубину свыше 12 м. А именно в этой области спектра «работает» хлорофилл. Поэтому для лучшего обеспечения фотосинтеза у многих групп водорослей появились дополнительные пигменты, поглощающие свет в синей области спектра. Для каждого отдела водорослей характерен свой набор пигментов, что отражается в их названиях.

отдел зеленые водоросли

Зеленые водоросли не имеют дополнительных пигментов, поэтому их окраску определяет хлорофилл. Именно эта группа водорослей дала начало высшим растениям. Они широко распространены в пресных и морских водах, встречаются также на суше в увлажненных местах: в почве, на коре деревьев, на камнях. Размеры их варьируют от нескольких микрометров до метров. Они представлены различными жизненными формами: одноклеточными, колониальными, нитчатыми и многоклеточными. Представителями одноклеточных водорослей являются хламидомонада и хлорелла.

СТРОЕНИЕ ХЛАМИДОМОНАДЫ

Хламидомонада представляет собой округлую клетку, вытянутую с переднего конца (рис. 1). На этом конце находится пара жгутиков, за счет которых она довольно быстро передвигается. Снаружи клетка покрыта клеточной стенкой. В центре клетки находится гаплоидное ядро (содержит одинарный набор хромосом — n). Единственная крупная пластида, называемая хроматофор, имеет чашевидную форму и располагается по периферии клетки, делая всю ее окрашенной. В клетке имеется обычный набор эукариотических органелл. Кроме того, на переднем конце располагается пара сократительных вакуолей, выводящих из клетки избыток воды.

В условиях неравномерного освещения хламидомонада всегда плывет на свет. Это явление называется положительным фототаксисом. Для его осуществления у хламидомонады есть специальный органоид, видимый как маленькая красная точка в основании жгутиков. Он называется стигма, или глазок.

РАЗМНОЖЕНИЕ И ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ ХЛАМИДОМОНАДЫ

Жизненный цикл хламидомонады идет с чередованием гаплоидной и диплоидной форм (рис. 2). В благоприятных условиях хламидомонада быстро размножается бесполым путем. Достигнув определенных размеров, клетка отбрасывает жгуты и округляется. Происходит, в зависимости от вида, 1, 2 или 3 митотических деления ядра. Под оболочкой материнской клетки образуется 2, 4 или 8 мелких клеток, имеющих пару жгутиков. Оболочка материнской клетки разрывается, и мелкие клетки, называемые зооспорами, выходят в среду. Они растут и превращаются во взрослых хламидомонад.

Рис. 2. Жизненный цикл хламидомонады

В неблагоприятных условиях у хламидомонады начинается половой процесс. Внутри родительских клеток формируются подвижные гаметы, которые выходят в воду. Гаметы, происходящие из разных родительских клеток, соединяются попарно и образуют зиготу. Она покрывается плотной оболочкой и превращается в зигоцисту, способную переживать неблагоприятные условия. При наступлении благоприятных условий в зигоцисте происходит мейоз, и из нее выходят 4 зооспоры, вырастающие во взрослую хламидомонаду.

ХЛОРЕЛЛА

В отличие от хламидомонады, хлорелла не имеет жгутиков и удерживается в верхних слоях воды за счет низкой плотности. Выглядит она как зеленая муть в воде — вода «цветет» (рис. 3).

Размножается она только бесполым путем (рис. 4), а неблагоприятные условия переживает в форме цисты, в которые превращаются обычные клетки. Для хлореллы характерна высокая скорость фотосинтеза, она богата белками и липидами, благодаря чему ее выращивают на корм скоту и применяют для регенерации кислорода в космических аппаратах.

Представителями нитчатых зеленых водорослей являются улотрикс и спирогира.

УЛОТРИКС

Улотрикс растет в прикрепленном состоянии (рис. 5). Нижняя клетка нити, называемая прикрепительной (ризоидальной) клеткой, плотно врастает в поверхность какого-либо подводного предмета, образует толстую клеточную стенку, ее цитоплазма отмирает. Остальные клетки имеют одинаковое строение и способны к делению и фотосинтезу. За счет их деления водоросль растет в длину.

Улотрикс размножается половым и бесполым путем (рис. 6).

Бесполое размножение улотрикса осуществляется с помощью подвижных 4-жгутиковых зооспор. Они образуются путем митотического деления из клеток средней части нити. Прикрепившись к какой-нибудь поверхности, они сбрасывают жгуты и делятся митозом в плоскости, параллельной поверхности. Нижняя клетка превращается в прикрепительную, а верхняя продолжает делиться, образуя нить. Нити улотрикса могут размножаться фрагментацией.

В неблагоприятных условиях улотрикс размножается половым путем. В клетках нити формируются подвижные гаметы. Они, соединяясь попарно, образуют зиготу, которая превращается с зигоцисту, переживающую неблагоприятные условия. В благоприятных условиях в ней происходит мейоз, и образовавшиеся гаплоидные клетки дают начало новым нитям улотрикса.

СПИРОГИРА

Спирогира представляет собой длинные плавающие в толще воды нити, состоящие из крупных клеток (рис. 7). Центр клетки занимает крупная центральная вакуоль, цитоплазма находится в пристенном слое и пронизывает вакуоль отдельными тяжами. Особенность спирогиры: один или несколько лентовидных хроматофоров, закрученных в спираль, и гаплоидное ядро.

Нить растет за счет деления всех клеток.

При фрагментации нити каждый ее кусочек может дать начало новой нити. Так происходит вегетативное размножение спирогиры. Часто в водоемах спирогира образует густые сплетения, похожие на зеленую вату.

Половой процесс — конъюгация — у спирогиры происходит между обычными клетками двух разных нитей (рис. 8).

При сближении нитей между ними образуется конъюгационная трубка. Содержимое одной клетки, принадлежащей к «+»-нити, перетекает в другую, принадлежащую «–»-нити.

Происходит слияние клеток, а затем и ядер. Формируется диплоидная зигота, которая окружается плотной оболочкой — образуется зигоспора. Зигота делится мейозом, образуя 4 гаплоидные клетки.

В дальнейшем 3 из 4 клеток погибают. Оставшаяся прорастает в гаплоидную нить спирогиры.

СИФОНОВЫЕ ВОДОРОСЛИ

Одной из самых древних групп зеленых водорослей являются сифоновые водоросли. У них таллом образован, как правило, одной гигантской клеткой. В цитоплазме кроме одного или нескольких ядер содержится также один или несколько хлоропластов. Многочисленные хлоропласты обладают дисковидной или веретеновидной формой; когда хлоропласт один, он имеет сетчатое строение. Примерами таких водорослей являются каулерпа (рис. 9) и ацетабулярия (рис. 10).

АЦЕТАБУЛЯРИЯ

Нижняя часть одноклеточного слоевища (ризоид) находится в грунте. В ризоиде расположено ядро. Вверх растет ножка, достигающая в длину нескольких сантиметров. На ее конце формируется шляпка. Для размножения по периферии шляпки образуются споры, из которых вырастают новые растения.

отдел Бурые водоросли

С помощью дополнительных пигментов они могут осуществлять фотосинтез на глубине до 30 метров. Они встречаются только в морях и представляют собой крупные растения (до 30 метров в длину), состоящие из диплоидных клеток. Таллом образует ризоиды для прикрепления к субстрату (рис. 11). Многие из них растут в приливно-отливной зоне ( литорале) и во время отлива оказываются на суше. Для защиты от высыхания бурые водоросли образуют много слизистых веществ. Представителями бурых водорослей является фукус (рис. 12) и ламинария (рис. 13). Таллом фукуса содержит многочисленные пузырьки воздуха для увеличения плавучести.

Рис. 11 Рис. 12 Рис. 13

В жизненном цикле бурых водорослей наблюдается чередования гаплоидного гаметофита и диплоидного спорофита с преобладанием спорофита.

Размножаются бурые водоросли половым и бесполым путем. Диплоидные растения посредством мейоза образуют гаплоидные клетки. У одних (род фукус) они становятся гаметами, при слиянии которых образуется зигота, дающая начало новому растению. У большинства же продуктами мейоза являются споры, которые дают начало гаплоидной стадии (рис. 14).

Рис. 14. Жизненный цикл ламинарии

Гаплоидная стадия представляет собой мелкие нитевидные образования, которые недолго живут на дне моря. Они раздельнополы. На них формируются многоклеточные (!) половые органы, в которых образуются гаметы: яйцеклетки и сперматозоиды. Они, сливаясь, образуют зиготу, из которой вырастают крупные диплоидные растения.

Отдел красные водоросли (багрянки)

На глубинах более 30 метров света не хватает и для бурых водорослей. Там обитают красные водоросли, пигменты которых способны использовать синий свет. Основные пигменты: хлорофилл, каротиноиды (желто-оранжевые), фикобилины (красно-синие). Встречаются они и на более мелких участках дна, вплоть до границы воды и суши. В основном это морские растения средних размеров (десятки сантиметров в длину), но среди них есть и обитатели пресных вод, и одноклеточные представители. Представители: порфира (рис. 15) и филлофора (рис. 16).

В пресных водоемах (ручьях и болотах) распространен батрахоспермум ( «жабья икра») в виде разветвленных сине-зеленых кустиков, окутанных бесцветной студенистой слизью, придающей ему отдаленное сходство с икрой лягушек или жаб (рис. 17).

У красных водорослей в жизненном цикле одинаково представлены гаплоидная и диплоидная стадии, часто они образуют единый таллом. Полностью отсутствуют жгутиковые стадии жизненного цикла.

Многие виды красных водорослей употребляются в пищу, используются для получения агар-агара и медицинских препаратов.

Источник

Особенности строения водорослей: основные процессы их жизнедеятельности и распространение в природе

Строение водорослей и его особенности

Говоря об особенностях строения водорослей, упоминают вещества, так или иначе связанных со строением.

К примеру, клеточная оболочка водорослей состоит из целлюлозных и пектиновых веществ. Строение водоросли невозможно без таких важных компонентов как железо, углекислая известь, альгиновая кислота и др. Нередко клеточные оболочки покрываются слизью. Но не у всех водорослей есть обособленная клеточная оболочка. У отдельных примитивных водорослей, монадных клеток, гамет и зооспор ее нет.

Цитоплазма полностью заполняет клетку водоросли и располагается в ней послойно.

Что касается ядра, то оно может быть одно или вообще отсутствовать — это наблюдается у сине-зеленых водорослей, у которых вместо ядра нуклеотид. А бывает и так, что ядер несколько.

Пластиды водорослей — хроматофоры. Пластиды водорослей отличаются от высших растений по многим признакам: многообразию форм, количеству, пигментации, а иногда и по месторасположению. Хроматофоры — систематический признак рода или порядка водорослей. В матриксе хроматофора есть тилакоиды, которые отличаются способностью к фотосинтезу.

В пигментах содержится хлорофил a, b, c, d, e, каротин, фикоцианин, ксантофилл, фикоэритрин, фукоксантин. Разнообразные пигментные наборы дают возможность систематизировать водоросли по отделам.

Периноиды, содержащиеся в хроматофорах, представляют собой запас питательных веществ для водорослей. К таким питательным веществам относятся крахмал, гликоген, масла, валютин.

У монадных клеток есть стигма (красный глазок) и пульсирующие вакуоли.

После строения клетки водоросли поговорим о процессах, связанных с жизнедеятельностью водорослей.

Процессы жизнедеятельности водорослей

Особенности питания

Для большинства водорослей характерен автотрофный способ питания — за счет пигментов и осуществления фотосинтеза.

Однако некоторые водоросли отличаются гетеротрофным и смешанным (миксотрофно) способами питания.

Последний вариант питания характерен для сине-зеленых водорослей, а также хлорококковых, включенных в отдел зеленые водоросли.

Особенности размножения

У водорослей есть несколько вариантов размножения:

При этом вегетативный вариант может происходить по-разному:

В случае бесполого размножения, на первый план выходит зооспора. Она отбрасывает жгутик, затем надевает оболочку и развивается уже в новую особь.

При половом процессе гаплоидные гаметы водорослей сливаются и образуют диплоидную зиготу. Из этой зиготы через некоторое время вырастает новая особь.

Различают несколько форм полового процесса:

Деление особей водорослей осуществляется на спорофитов и гаметофитов. Многие водоросли за свой жизненный цикл могут сменять поколения — спорофита и гаметофита. Так происходит у красных, бурых и отдельных зеленых водорослей.

Спорофит — бесполое поколение, которое отличается репродукционным делением с образованием спор в зооспорангиях.

Гаметофит — половое поколение, которое отличается образованием гамет и последующим развитием из них зиготы.

Гаплоидные зооспоры прорастают в гаметофит, который образует зиготу без редукционного деления и сам прорастает в спорофит.

При одинаковом спорофите и гаметофите говорят об изоморфной смене поколения. При разном спорофите речь идет о гетероморфной смене поколения.

Как водоросли распространяются в природе

Водоросли — древнейшие организмы нашей планеты, приспособившиеся к жизни в разнообразных условиях.

Водоросли можно найти в морях, соленых и пресных водоемах, снегах, лужах, льдах, на земле, в почве и даже воздухе (если в нем есть влага).

Некоторые водоросли могут сожительствовать с грибами (симбиоз). Они образуют лишайники, покрывающие камни, почву и различные строительные сооружения.

В зависимости от условий обитания, водоросли делятся на тех, что живут в воде, и на тех, что живут вне воды.

Водные водоросли — это:

Водоросли, живущие вне воды:

Это краткая информация о том, как устроены водоросли, как происходят процессы их жизнедеятельности и как водоросли распространяются на планете.

Источник

Гаметофит и спорофит

Вы будете перенаправлены на Автор24

Гаметофит и спорофит

Гаметофит — это гаплоидная фаза жизненного цикла высших растений и водорослей, развивающаяся из спор и производящая половые клетки (гаметы)

Спорофит – это диплоидная фаза в жизненном цикле растений и водорослей, производящая споры.

Спорофит и гаметофит последовательно чередуются в жизненном цикле растений. Гаметофит реализует половое размножение, спорофит обеспечивает бесполый тип воспроизведения организма.

Спорофит водорослей происходит из зиготы, внутри него появляются споры. Образование зиготы происходит на половой гаплоидной фазе из женской гаметы – яйцеклетки. Для этого она должна быть оплодотворена мужской половой клеткой.

Что касается гаметофита, то он представляет собой галоидную фазу в жизненном цикле растительного организма. Гаметофит развивается из спор и образует мужские и женские половые клетки. После совместного слияния гамет образуется зигота, которая снова дает гаплоидной поколение.

Архегонии – это женские гаметангии растений.

У наземной растительности оплодотворение яйцеклетки происходит внутри архегония. После этого происходит процесс спорообразования, а жизненный цикл проходит собственное чередование.

Следует отметить тот факт, что чередование поколений особенно выражено у споровых растений. Гаметофит находится раздельно от спорофита у следующих групп растительных организмов:

Готовые работы на аналогичную тему

При этом у данных групп растительных организмов преобладает гаплоидное поколение. Чередование поколений достаточно четко выражено в жизненном цикле папоротников. У них гаметофит выражен маленьким и недолговечным ростком, на нем вырастает спорофит. Если у мхов нет разделения между фазами, то коробочка со спорами развивается на гаметофите, то для цветковых растений характерно формирование мужских гамет внутри тычинок, которые переносят на пестики мужские половые клетки.

Что касается голосеменных растений, то их семена лежат в открытом виде в шишках, но оплодотворение происходит практически также, как и у покрытосеменных. При этом семя голосеменных развивается из семязачатка, открытого на семенной чешуе, а у покрытосеменных оно находится внутри плода.

Общая схема жизненного цикла растительных организмов состоит из следующих этапов:

Особенности гаметофита и спорофита

Следует отметить тот факт, что гаметофит и спорофит растений могут отличаться по размеру и этапам оформления. Гаметофит относится к гаплоидам и имеет одинарный набор хромосом. Спорофит относится к диплоидам и имеет двойной набор хромосом. Благодаря гаметофиту происходит половое размножение. Спорофит обеспечивает бесполое размножение. Когда в гаметофите начинается мейоз, запускается достаточно быстрый процесс образования гамет, которые обладают достаточно высокой степенью активности.

Для многих растительных организмов характерно преобладание спорофита в жизненном цикле. Это дает растениям определенные преимущества. Внутри водной среды происходит передвижение гамет, а в наземно-воздушной среде растения не способны перемещать собственные споры. Из – за противоречивых условий на поверхности земли диплоидные растения легче сохраняют рецессивные признаки, которые могут стать залогом успешного выживания.

Таким образом, целесообразно отметить общие отличия гаметофита и спорофита в различных растительных группах:

Зигота и спорофит обладают диплоидными свойствами, споры, гаметофит – гаплоидны. У мхов спора сначала прорастает в «зеленую нить», а уже из предростка проявляется гаметофит. У семенных растений споры прорастают прямо внутри спорофита. Макроспора прорастает в женский гаметофит, в котором образуется яйцеклетка. Мужской гаметофит прорастает в пыльцевое зерно., в котором образуются спермии.

При изучении особенностей спорофитов и гаметофитов необходимо обращать внимание на следующие факты: гаметофит является заростком только у папоротников, хвощей, плаунов, половые клетки образуются в органах гаметофита, для цветковых растений женский гаметофит называется зародышевым мешком. Он содержит 7 клеток, в них присутствует яйцеклетка и центральная клетка, обладающая диплоидным набором хромосом. Мужской гаметофит состоит из вегетативной клетки, которая превращается в пыльцевую трубку, а также генеративной, которая продуцирует образование двух спермиев. Один из них сливается с яйцеклеткой, а другой оплодотворяет центральную клетку. В результате получается диплоидная зигота и триплоидный эндосперм.

Подводя итог сказанному, можно сделать вывод о том, что разделение спорофита и гаметофита является весьма значимым этапом эволюционного процесса растений, обусловившим их высокую приспособленность к окружающей среде.

Источник