Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki
bg‑lime

Przemiana pokoleń

W celu zachowania gatunków, organizmy rodzicielskie muszą wytwarzać nowe osobniki (potomstwo) w drodze rozmnażania. Wyróżniamy jego dwa rodzaje: rozmnażanie wegetatywne (bezpłciowe) oraz rozmnażanie generatywne (płciowe).

Cykl życiowy organizmów, w którym pokolenie rozmnażające się płciowo (gametofitgametofitgametofit) występuje na przemian z pokoleniem rozmnażającym się bezpłciowo (sporofitsporofitsporofit), nazywamy przemianą pokoleńprzemiana pokoleńprzemianą pokoleń. Zjawisko to jest charakterystyczne dla protistów roślinopodobnych, grzybów, roślin pierwotnie wodnych oraz wszystkich roślin wyższych.

R18HMt6NcBtKY1
Po połączeniu gamet (plemnika i komórki jajowej), powstaje diploidalna zygota, czylipoczątkowe stadium sporofitu (2n). Po dojrzeniu na sporoficie, powstają sporangia, aw ich w wyniku mejozy haploidalne spory. Z każdej haploidalnej spory powstaniegametofit (1n).
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Haploidalny gametofit wytwarza gametangia męskie – anterydia (plemnie), w których wykształcają się komórki plemnikowe i gametangia żeńskie – archegonia (rodnie), z których to każde zawiera jedną komórkę jajową. Komórka plemnikowa, po dotarciu do komórki jajowej, zapładnia ją, tworząc zygotę. Diploidalna zygota jest pierwszym stadium pokolenia sporofitu. Dzieli się mitotycznie i rozwija w wielokomórkowy zarodek. Dojrzały sporofit posiada specyficzne komórki – komórki sporogenne, które dzieląc się mejotycznie, wytwarzają haploidalne spory (zarodniki).

Przemiana pokoleń u roślin wiąże się często z przemianą faz jądrowych, czyli regularnym cyklicznym następowaniem po sobie faz rozwojowych haplofazyhaplofazahaplofazy - 1n (między mejoząmejozamejozą i zapłodnieniem) i diplofazydiplofazadiplofazy – 2n liczbie chromosomów (między zapłodnieniem i mejozą).

Wraz z postępowaniem rozwoju ewolucyjnego roślin, dochodzi do uzyskiwania przewagi jednego pokolenia nad drugim. Taki typ przemian nazywa się przemianami heteromorficznymi.

W przemianie faz jądrowych, gdy dominuje haplofaza, mejoza zachodzi bezpośrednio po gamii i jest nazywana mejozą postgamiczną. Natomiast u organizmów, u których dominuje diplofaza, ma miejsce mejoza pregamiczna, która zachodzi bezpośrednio przed gamią.

RMoWIso8dkZiG1
Mapa myśli. Lista elementów:
  • Nazwa kategorii: Przemiana pokoleń
    • Elementy należące do kategorii Przemiana pokoleń
    • Nazwa kategorii: izomorficzna - np. sałata morska
    • Nazwa kategorii: heteromorficzna
      • Elementy należące do kategorii heteromorficzna
      • Nazwa kategorii: z dominacją gametofitu - np. katleria, mchy
      • Nazwa kategorii: z dominacją sporofitu - np. listownica, paprocie, rośliny nasienne
      • Koniec elementów należących do kategorii heteromorficzna
      Koniec elementów należących do kategorii Przemiana pokoleń
Klasyfikacje rodzajów przemiany pokoleń.
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
bg‑lime

Izomorficzna przemiana pokoleń

Sporofit i gametofit są identycznymi formami morfologicznymi. Czas trwania haploidalnego pokolenia płciowego – gametofitu (1n) i diploidalnego pokolenia bezpłciowego - sporofitu (2n) jest taki sam. podobnie, jak przedział czasowy między połączeniem gametgametygamet – gamią, a mejozą. Przykładem tej przemiany może być cykl życiowy sałaty morskiej.

RXN8COR7SYotU1
Schemat przedstawia przemianę izomorficzną na przykładzie sałaty morskiej. W pokoleniu gametofitu numerem 1 zaznaczono sporę (1n), która przekształca się w gametofit (1n), czyli rozwinięta roślinę. Następnie wytwarza ona gamety (1n), następuje gamia i przy udziale gamety drugiego osobnika powstaje zygota (2n) w pokoleniu diploidalnym. Powstaje nowy organizm – sporofit (2n). Kolejno następuje mejoza i wytwarza spory (1n) w pokoleniu haploidalnym. Z nich tworzy się kolejny gametofit (1n) . Znowu następuje gamia i wytwarzane są gamety (1n), które przy udziale gamety drugiego osobnika tworzą zygotę (2n). Z nich powstaje kolejny sporofit (2n) i proces cyklicznie się powtarza.
Przemiana izomorficzna na przykładzie sałaty morskiej (Ulva lactuca) – przedstawiciela zielenic (Chlorophyta).
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
bg‑lime

Heteromorficzna przemiana pokoleń z dominacją gametofitu

W przemianie tej to haploidalne pokolenie płciowe – gametofit (1n) jest formą złożoną, zwykle większą i funkcjonującą dłużej niż diploidalne pokolenie bezpłciowe – sporofit (2n). Czas pomiędzy gamią, czyli procesem łączenia się gamet, a mejozą, poprzedzającą powstanie zarodników (spor), jest stosunkowo krótki. Przykładem organizmów, u których zachodzi tego typu przemiana pokoleń, są należące do brunatnic – katlerie oraz mchy.

RN2eSmM808QWM1
Schemat przedstawia przemianę heteromorficzną z przewagą gametofitu na przykładzie katlerii. W pokoleniu haploidalnym występuje spora (1n) w postaci brązowego punktu z rzęskami, która zamienia się w dorosłego osobnika – brązowy glon z długimi, wąskimi liśćmi. Wytwarza on gametę (1n), w połączeniu z gametą innego osobnika następuje gamia i tworzy się zygota (2n). Wówczas powstaje pokolenie diploidalne. Z powstałego na dalszym etapie sporofitu (2n) w wyniku mejozy powstają spory (1n), która znów zapoczątkowują pokolenie haploidalne. Ze spory powstaje nowy osobnik, który wytwarza gamety (1n) i cykl się powtarza.
Przemiana heteromorficzna z przewagą gametofitu na przykładzie katlerii − przedstawiciela brunatnic (Phaeophyta).
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
bg‑lime

Heteromorficzna przemiana pokoleń z dominacją sporofitu

W przemianie tej diploidalne pokolenie bezpłciowe – sporofit (2n) jest formą dominującą. Ma większe rozmiary i żyje dłużej. Gametofit (1n) przybiera kilkukomórkową, nietrwałą formę. Czas pomiędzy gamią a mejozą ulega znacznemu wydłużeniu. Przykładem organizmu, u którego zachodzi tego typu przemiana pokoleń jest należąca do brunatnic, litownica. Taka przemiana pokoleń, w której dominuje sporofit, występuje także u paproci i roślin nasiennych.

R17oeQUMEkc4K1
Schemat przedstawia przemianę heteromorficzną z przewagą sporofitu na przykładzie listownicy. W pokoleniu haploidalnym ze spory (1n) powstaje rozwinięty gametofit (1n). W obecności komórki jajowej (1n) następuje gamia i plemniki (1n) łączą się z komórka jajową. W tym procesie powstaje zygota (2n). Daje to początek pokoleniu diploidalnemu, powstaje sporofit (2n), który jest dorosłym osobnikiem. W wyniku mejozy powstają spory (1n) i proces się powtarza.
Przemiana heteromorficzna z przewagą sporofitu na przykładzie listownicy – przedstawiciela brunatnic (Phaeophyta).
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Słownik

diplofaza
diplofaza

stadium w cyklu rozwojowym organizmu eukariotycznego, w którym jądra komórkowe zawierają diploidalną liczbę chromosomów

gametofit
gametofit

haploidalne pokolenie u roślin i protistów roślinopodobnych, występuje przemiennie ze sporofitem, pokoleniem diploidalnym

gamety
gamety

komórki rozrodcze męskie lub żeńskie, o haploidalnej liczbie chromosomów, powstające u roślin i protistów na gametoficie

haplofaza
haplofaza

stadium w cyklu rozwojowym organizmu eukariotycznego, w którym jądra komórkowe zawierają zredukowaną, haploidalną liczbę chromosomów

mejoza
mejoza

podział redukcyjny jądra komórkowego dający, poprzez losowe rozchodzenie się chromosomów oraz proces crossing‑over, rekombinacyjną zmienność genetyczną

przemiana pokoleń
przemiana pokoleń

regularne występowanie po sobie pokoleń rozmnażających się płciowo - gametofitu, i bezpłciowo - sporofitu

sporofit
sporofit

diploidalne pokolenie u roślin i protistów roślinopodobnych, występujące przemiennie z gametofitem, pokoleniem haploidalnym