Анатомія та морфологія рослин

1. Процес подвоєння спадкового матеріалу клітини – молекул ДНК;

2. Процеси рівномірного розподілу хромосом між дочірніми клітинами.

Другим способом утворення вегетативних клітин є прямий поділ – амітоз. При амітозі не спостерігається утворення хромосом і відсутній правильний розподіл генетичного матеріалу. Клітини, які утворюються після цього способу поділу ядра, можуть мати не лише різні розміри і форму, але й різні спадкові ознаки. Необхідно відмітити, що проблема амітозу на сьогоднішній день ще остаточно не з’ясована і на думку деяких вчених амітоз може розглядатися як приклад клітинної патології. Крім цих двох способів утворення соматичних клітин в даний час відомий особливий спосіб утворення поліплоїдних клітин – ендомітоз. Суть цього способу полягає у тому, що ядерний матеріал репродукується, хромосоми проходять нормальний цикл подвоєння, але залишаються в межах одного ядра – виникають поліплоїдні клітини. Із збільшенням генетичного матеріалу ядра спостерігається різке збільшення маси цитоплазми, що призводить до утворення гігантських одно ядерних клітин. Таким чином, ми розглянули основні способи утворення вегетативних клітин у зв’язку з типами поділу ядра. З наведеного вище витікає, що основним способом поділу клітини є мітоз. Універсальність цього способу поділу (тварин, рослин, найпростіших) свідчить про його домінуюче значення в еволюції живої матерії.

2. Утворення статевих клітин.

Процес формування статевих клітин у рослин поділяється на два етапи:

1) Спорогенез – завершується утворенням гаплоїдних клітин – спор.

2) Гаметогенез – характеризується рядом поділів гаплоїдних клітин і утворенням зрілих гамет (чоловічих сперміїв і жіночих яйцеклітин).

Процес утворення мікроспор або пилкових зерен називається мікро спорогенезом, а процес утворення мегаспор (або макроспор) – мега- або макроспорогенезом. У рослин внаслідок двох мейотичних поділів виникає гаплоїдна спора, з якої розвивається гаметофіт (чоловічий і жіночий). розглянемо мікроспорогенез на прикладі покритонасінних рослин. В субепідермальній тканині молодого пиляка виділяється спорогенна тканина, яку називають археспоріальною тканиною. Кожна первинна археспоріальна клітина після декількох поділів стає материнською клітиною пилку. Внаслідок двох мітотичних поділів з кожної такої клітини виникає чотири гаплоїдні мікроспори, які називаються тетрадами. При дозріванні клітинні тетради розпадаються на окремі мікроспори, кожна з яких формує власну оболонку, що складається з внутрішньої (інтина) і зовнішньої (екзина) шарів. На цьому закінчується процес мікроспорогенезу. Відразу після утворення одно ядерної мікроспори починається процес формування чоловічого гаметофіту. Перший мітотичний поділ ядра мікроспори призводить до утворення вегетативної і генеративної клітини. Далі вегетативна клітина і її ядро не ділиться. В ній нагромаджуються запасні поживні речовини. Генеративна клітина здатна ділитися. Причому цей поділ може відбуватися в пилковому зерні або у пилковій трубці. Внаслідок мітотичного поділу генеративної клітини утворюються дві чоловічі статеві клітини, які називаються сперміями. Мегаспорогенез, який передує утворенню жіночого гаметофіту у покритонасінних рослин протікає в насінному зачатку. В субепідермальному шарі насінного зачатка відокремлюється археспоріальна клітина (одна або декілька), яка згодом перетворюється на материнську клітину мегаспори. Внаслідок двох поділів мейозу материнської клітини макроспор утворюється тетрада мегаспор. Кожна із клітин тетради має гаплоїдний набір хромосом. Халазальна макроспора продовжує розвиватися, а три мікропілярні дегенерують. Починаючи з цього етапу поділу макроспори здійснюється Гаметогенез. Характерною особливістю утворення жіночого гаметофіту покритонасінних рослин є те, що ядро материнської клітини зародкового мішка ділиться тричі, а сама клітина при цьому не ділиться. Внаслідок трьохкратного поділу ядра макроспори утворюється восьми ядровий зародковий мішок, в якому всі ядра мають гаплоїдний набір хромосом, але тільки одне з них перетворюється на яйцеклітину – жіночу статеву клітину. Крім типів поділу клітини за способом поділу ядра значне поширення мають асиметричні клітинні поділи, внаслідок яких дочірні клітини виявляються не однаковими за їх майбутньою судьбою. До такої категорії асиметричних поділів належать так звані диференційовані мітози.. за рахунок таких мітозів з одної материнської клітини виникають дві дочірні клітини, які зовнішньо подібні між собою, але різниця між ними проявляється в їх судьбі. Наприклад, одна із клітин – сестер вступає на шлях диференціації і більше не ділиться (принаймні у звичних для неї умовах існування), в той час як друга зберігає здатність до поділу. Це має місце в зоні диференціації меристеми в конусі наростання, при поділі клітин камбію, фелогену, при утворенні спорогенних і криючих клітин в насінних зачатках і т. д.

3. Онтогенез рослинних клітин.

Після поділу материнської клітини на дві дочірні кожна із новоутворених клітин починає свій розвиток або онтогенез (від грец. on, род. відм. оntos- існуюче і genesis- розвиток, походження) – індивідуальний розвиток клітини з моменту утворення до закінчення функціонування. Розрізняють онтогенез вегетативних клітин і онтогенез статевих клітин. Онтогенез вегетативних клітин може характеризуватися: періодом від стадії дочірньої клітини після поділу до нового поділу, тобто тривалістю інтерфази (клітини меристематичних тканин), або періодом з моменту утворення (після поділу) до природної смерті (клітини спеціалізованих тканин тощо). Онтогенез статевих клітин може мати такі періоди: період від утворення до