TEMA 4 Reproducció i Cicles biològics PDF

Preview

Summary

Tema 4 de l'assignatura de Botànica del grau de Microbiologia...

Description

1r Microbiologia Curs 2019/2020

TEMA 4: REPRODUCCIÓ I CICLES BIOLÒGICS En vegetals trobem dos grans tipus de reproducció: asexual i sexual. En els vegetals, la meitat de la seva reproducció és asexual i la meitat sexual. La reproducció asexual està relacionada amb una mitosi, per tant no hi ha canvis genètics a la descendència, és una reproducció clònica. La conseqüència d'aquesta reproducció és que és ràpida i poc costosa. La reproducció sexual, té una alternança. Alternança entre dos processos, meiosi i singàmia. La meiosi és la reducció del nivell d’haploïdia, la singàmia és la fecundació. A més la reproducció sexual comporta canvis a la descendència, canvi genètic. Aquesta reproducció necessita una sèrie d'estructures accessòries. Les més bàsiques són les cèl·lules especialitzades, els gàmetes, i també les meiòspores (espores lligades a la reproducció sexual) està implícita la formació d'un zigot. La reproducció sexual necessita l'alternança de fases, haploides i diploides. És costosa i lenta. Es reproduiran sexualment quan disminueixen els recursos, incrementes variabilitat, diversitat i per tant augmentes les possibilitats de sobreviure. Es reproduiran asexualment quan està en un ambient amb molts recursos i podrà acaparar-los.

REPRODUCCIÓ ASEXUAL

P R O T



Bipartició: dona lloc a dues cèl·lules filles. Divisió dels nuclis i després es divideix el citoplasma.



Pluripartició: un cop s'ha assolit un nombre determinat de nuclis, el citoplasma es divideix en tantes cèl·lules com nuclis hi hagi.



Gemmació: és un cas particular de la bipartició. En aquest cas, obtenim dues cèl·lules filles. Partim de la cèl·lula mare i en aquesta cèl·lula mare apareix una protuberància que va creixent, quan arriba a una mida x, té lloc la divisió dels nuclis. Un dels nuclis viatja des de la cèl·lula mare fins a la gemma (protuberància). La gemma és més petita que la cèl·lula mare. Aquesta gemmació és clàssica dels llevats.



Esporulació: és un tipus de pluripartició. El resultat no són cèl·lules directament vives sinó que el resultat són espores. Les espores estan més protegides i per tant son formes de resistència. El nucli es comença a dividir, aquests nuclis queden envoltats només per una petita porció de citoplasma, que queda envoltada per unes parets molt fortes i després s'alliberen al medi. Estaran latents fins que arribi una època favorable, on germinaran. La podem trobar en organismes més complexos. La gran majoria de vegetals fan espores. Le espores dins de la reproducció asexual les podem trobar tant en protòfits com en 1

1r Microbiologia Curs 2019/2020 tal·lòfits. Aquestes espores es formen per mitosi (mitòspores). No hi ha variabilitat genètica. En funció d’on es formen: o Endòspores: si es formen contingudes amb una estructura. El contenidor de les espores s'anomena esporangi. Les espores tenen la seva pròpia paret, independent de la paret de la mare. o Exòspores: si es formen directament a l'exterior. La paret de la mare es converteix en la paret de l'espora. En funció si es poden moure o no les classifiquem segons: o Zoòspores: si es poden moure, tenen flagel. o Aplanòspores: no es poden moure i no tenen flagel.



Fragmentació (tal·lòfits i cormòfits): un tros de la planta mare es trenca, cau al terra i a partir d'aquí, es forma un vegetal nou amb totes les seves parts. Com més complex és l'organisme, aquesta fragmentació es fa més especialitzada i tenen estructures que contenen els elements bàsics dels vegetals. Aquestes estructures o òrgans s’anomenen propàguls.

REPRODUCCIÓ SEXUAL És una miqueta més complexa. És un tipus de reproducció que necessita més recursos. Entre aquests recursos, necessitem cèl·lules especialitzades i estructures diferenciades. Tenim dos tipus de reproducció:  Gametogàmia  Gametangiogàmia Tenim dos grans tipus de cèl·lules:  Gàmetes  Meiòspores (estan contraposades a les mitòspores) Els gametangis són les estructures que generen els gàmetes, poden estar rodejats de cèl·lules estèrils o no. Reben diferents noms en funció dels gàmetes que produeixen o en funció de la seva morfologia. Els gàmetes son les cèl·lules especialitzades encarregades de la reproducció sexual. Es fusionaran entre elles i donaran com a resultat un zigot. Per definició els gàmetes sempre són haploides. Aquests gàmetes es formaran dins dels gametangis (estructures encarregades de formar gàmetes), independentment de la seva forma, la seva mida, etc. Gametangi és una paraula genèrica, poden estar formats per una sola cèl·lula o per més d'una cèl·lula: que formen estructures amb cèl·lules fèrtils i de sosteniment. Dins dels gametangis podem donar diferents noms en funció del gàmeta que formen. Els gàmetes es fusionaran entre ells per a donar un zigot diploide.

GAMETOGÀMIA 

Isogàmia: una gametogàmia en la qual participen dos gàmetes que son exactament iguals entre ells en mida, forma,… són indistingibles. Moltes vegades hi ha compatibilitat química.

2

1r Microbiologia Curs 2019/2020



Anisogàmia: els gàmetes són diferents, podem distingir dos sexes. Normalment poden ser diferents en forma i mida, però sovint es la mida el que els fa diferents. Normalment el gran és el femení i el petit el masculí. Microgàmetes (petits) i macrogàmetes (grans). Parlarem de microgametangis i macrogametangis. Dins de l’anisogàmia tenim moltes variants, una de les més importants és la oogàmia.



Oogàmia: són diferents per mida, però també són diferents per moviment: el gàmeta petit és mòbil, esta flagel·lat (espermatozou). En el cas del macrogàmeta és gran però és immòbil i li domen el nom d'ovocèl·lula. Al gametangi masculí l'anomenem anteridi i al gametangi femení li direm oogoni.

GAMETANGIOGÀMIA Es produeix a causa de la fusió de gametangis, és relativament habitual entre vegetals. La reproducció sexual sempre compleix el cicle:

3

1r Microbiologia Curs 2019/2020

0. Singàmia (fecundació)

1. Plasmogàmia (fusió de citoplasmes)

2. Cariogàmia (nuclis haploides es fusionen entre ells)

Hi ha alguns fongs en els quals no es dona cariogàmia: el resultat és una cèl·lula amb dos nuclis. El resultat de la gametangiogàmia és un zigot 2n i pot començar la divisió cel·lular per a fer un organisme adult o no. Per a passar de zigot a gàmetes hi ha d'haver una meiosi. El moment on es produeix meiosi determina el tipus cicle vital.  Monogenètics: només hi ha un adult que pot ser haploide o diploide.  Digenètics: tenen dues fases vegetatives o dues generacions adultes, per tant, un adult serà n i l'altre serà 2n.  Trigenètics: exclusiu d'algues vermelles.

MONOGENÈTICS 

Cicle monogenètic diploide: l'adult és 2n per tant és qui ha de fer els gàmetes, si els gàmetes sempre són haploides, hi ha d'haver meiosi, que la fa l'adult en el moment en el que ha de fer els gàmetes. Dona lloc a un zigot diploide, aquesta cèl·lula es començarà a dividir, anirà creixent i es convertirà en un organisme nou diploide. També es pot anomenar cicle amb meiosi gamètica. L'organisme en sí és un diplont.



Cicle monogenètic haploide: l'adult fèrtil s'ha de reproduir i fa els gàmetes amb una mitosi. Aquests gàmetes es fusionaran i tindrem un zigot 2n, per tant entremig, el zigot ha de fer la meiosi i el resultat són les meiòspores (4). Cadascuna de les meiòspores formarà de nou un adult. El cicle pot tenir múltiples variants, podria ser que nomes hi hagués una meiòspora, o pot ser que es multipliquin per mitosi i tinguem 16, el normal és 4. També es pot dir cicle amb meiosi zigòtica, l'organisme adult és un haplont.

4

1r Microbiologia Curs 2019/2020

DIGENÈTICS És una barreja entre els cicles monogenètic diploide i haploide. Totes les plantes terrestres tenen aquest cicle. La generació adulta és la genereació haploide. Aquesta generació es reprodueix mitjançant gàmetes. Com es reprodueix amb gàmetes, l’adult s'anomena gametòfit (planta que fa gàmetes). Com és haploide, els gàmetes els fa per mitosi i la fecundació dona com a resultat un zigot diploide. El zigot es comença a desenvolupar i forma un organisme adult que és diploide. Hi ha d'haver una meiosi, l'organisme diploide fa la meiosi per a fer meiòspores, aquestes meiòspores germinaran i donaran lloc a un gametòfit que es haploide. Tenim diferents sinònims per a aquest cicle: cicle diplo-haploide, cicle haplo-diploide, cicle amb alternança de generacions, cicle amb meiosi espòrica. Tots els noms signifiquen el mateix. L'esporòfit que és 2n fa totes les espores iguals entre elles. Quan passa això, diem que el cicle es homospòric o isospòric.

Variacions:  Cicle heterospòric: hi haurà unes espores grans (megàspores) i hi haurà unes petites (micròspores). Esporòfit 2n, les megàspores germinaran per a donar lloc a un gametòfit (megagametòfit) i tenim les micròspores que donaran lloc a microgametòfits. Els megagametòfits fan macrogàmetes o megagàmetes i els microgametòfits faran microgàmetes i apareixerà un zigot que serà 2n i es desenvoluparà en un esporòfit 2n, meiosi i tornem a començar (una variació d'aquest cicle conduirà a l'aparició de la llavor).

5

1r Microbiologia Curs 2019/2020

6...