Sinh sản là khả năng sinh vật tái sản xuất đồng loại của mình. Sinh sản là một trong những đặc điểm chủ yếu của mọi sinh vật, vì vậy cần hiểu rõ ý nghĩa sinh học của quá trình thụ tinh. Vấn đề này hiện đã được nghiên cứu ở cấp độ cao, từ các giai đoạn chính đến cơ chế phân tử và di truyền.
Thụ tinh là gì
Thụ tinh là một quá trình sinh học tự nhiên của sự hợp nhất của hai tế bào mầm: đực và cái. Giao tử đực được gọi là tinh trùng, trong khi giao tử cái được gọi là trứng.
Bước tiếp theo sau sự hợp nhất của tế bào mầm là sự hình thành hợp tử, có thể được coi là một cơ thể sống mới. Hợp tử bắt đầu phân chia bằng nguyên phân, làm tăng số lượng tế bào cấu thành. Phôi thai phát triển từ hợp tử.
Có một số lượng lớn các loại trứng và phương pháp nghiền. Tất cả chúng phụ thuộc vào mối liên hệ phân loại của sinh vật sống đang được xem xét, cũng như mức độ phát triển tiến hóa của nó.
Ý nghĩa sinh học của việc thụ tinh là gì
Sinh sản là sự thích nghi chính để sinh sản. Tương lai của các loài phụ thuộc vào khả năng sinh sản của các loài được đề cập, vì vậy các loài động vật và thực vật khác nhau có những cách thích nghi riêng để cải thiện chất lượng của toàn bộ quá trình.
Ví dụ, chó sói và sư tử cái luôn bảo vệ con cái của chúng khỏi những kẻ săn mồi tiềm tàng. Điều này làm tăng tỷ lệ sống sót của đàn con và đảm bảo khả năng thích nghi của chúng với điều kiện sống trong tương lai. Cá đẻ một số lượng lớn trứng vì cơ hội thụ tinh ngoài trong môi trường nước là khá thấp. Kết quả là, trong số hàng nghìn cá bột tiềm năng, chỉ có vài trăm con phát triển.
Ý nghĩa sinh học của thụ tinh là hai tế bào mầm từ các sinh vật khác nhau hợp nhất và tạo thành hợp tử mang các đặc điểm di truyền của cả bố và mẹ. Điều này giải thích sự không giống nhau của họ hàng với nhau. Và điều này là tốt, bởi vì thay đổi vốn gen của bất kỳ quần thể nào cũng là một cơ chế thích nghi tiến hóa. Con cái, thế hệ này sang thế hệ khác, trở nên tốt hơn cha mẹ của chúng. Trong điều kiện môi trường đang dần thay đổi (biến đổi khí hậu, sự xuất hiện của các yếu tố bên ngoài mới), các kỹ năng thích ứng luôn phù hợp.
Và ý nghĩa sinh học của thụ tinh ở cấp độ sinh hóa là gì? Hãy cùng xem:
- Đây là sự hình thành cuối cùng của quả trứng.
- Đây là việc xác định giới tính của phôi tương lai do các gen tương ứng do giao tử đực mang lại.
- Cuối cùng, sự thụ tinh đóng một vai tròtrong việc khôi phục bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội, vì tế bào mầm là đơn bội riêng lẻ.
Nhân giống cây hoa
Thực vật có một số đặc điểm sinh sản so với động vật. Các đại diện của thực vật hạt kín, có đặc điểm là thụ tinh kép (do nhà khoa học người Nga Navashin phát hiện năm 1898), cần được chú ý đặc biệt.
Các cấu trúc quyết định giới tính ở thực vật có hoa là nhị hoa và nhụy hoa. Phấn hoa, bao gồm một số lượng lớn các hạt, chín trong các nhị hoa. Một hạt chứa hai tế bào: sinh dưỡng và sinh dưỡng. Hạt phấn được bao phủ bởi hai lớp vỏ, và lớp vỏ bên ngoài luôn có một số nốt sần và vết lõm.
Bộ nhụy là một cấu tạo hình quả lê bao gồm một đầu nhụy, kiểu dáng và bầu nhụy. Một hoặc nhiều noãn được hình thành trong buồng trứng, bên trong tế bào mầm cái sẽ trưởng thành.
Khi hạt phấn chạm vào đầu nhụy, tế bào sinh dưỡng bắt đầu hình thành ống phấn. Ống này tương đối dài và kết thúc ở lỗ nhỏ của noãn. Đồng thời, tế bào sinh sản phân chia bằng nguyên phân và hình thành hai tinh trùng, qua ống phấn, đi vào mô của noãn.
Tại sao hai tinh trùng? Ý nghĩa sinh học của quá trình thụ tinh ở thực vật khác với quá trình tương tự ở động vật như thế nào? Thực tế là túi phôi của noãn được biểu thị bằng bảy tế bào, trong đó có một tế bào đơn bội.giao tử cái và tế bào trung tâm lưỡng bội. Cả hai sẽ hợp nhất với tinh trùng đến, tạo thành hợp tử và nội nhũ tương ứng.
Ý nghĩa sinh học của thụ tinh kép ở thực vật
Hình thành hạt là một đặc điểm quan trọng của sinh sản ở thực vật hạt kín. Để trưởng thành hoàn toàn trong đất, nó cần một lượng lớn chất dinh dưỡng, bao gồm nhiều loại enzyme, carbohydrate và các thành phần hữu cơ / vô cơ khác.
Nội nhũ ở thực vật hạt kín là thể tam bội, vì tế bào trung tâm lưỡng bội của túi phôi đã hợp nhất với tinh trùng đơn bội. Đây là ý nghĩa sinh học của thụ tinh ở thực vật: bộ ba nhiễm sắc thể góp phần làm tăng cao khối lượng của mô nội nhũ. Nhờ đó, hạt giống nhận được nhiều chất dinh dưỡng và năng lượng dự trữ để nảy mầm.
Các loại hạt
Tùy thuộc vào số phận của nội nhũ, có hai loại hạt chính:
- Hạt của cây một lá mầm. Chúng thể hiện rõ nội nhũ phát triển tốt, chiếm thể tích lớn hơn. Lá mầm tiêu giảm và được trình bày dưới dạng lá chắn. Đây là loại hạt đặc trưng cho tất cả các đại diện của ngũ cốc.
- Hạt của cây hai lá mầm. Ở đây, nội nhũ hoặc không có hoặc vẫn còn ở dạng các mô tích tụ nhỏ ở ngoại vi. Chức năng dinh dưỡng của những hạt như vậy được thực hiện bởi hai lá mầm lớn. Ví dụ về thực vật: đậu Hà Lan, đậu, cà chua, dưa chuột,khoai tây.
Kết luận
Tất nhiên, sẽ là sai lầm khi gọi quá trình thụ tinh kép như vậy, vì bây giờ chúng ta đã biết các tính năng và chức năng chính của quá trình này. Khi tế bào trung tâm kết hợp với tinh trùng, không có hợp tử nào được hình thành, và bộ gen kết quả trở thành bộ ba. Rốt cuộc, một hạt giống không bao gồm hai phôi độc lập.
Tuy nhiên, ý nghĩa sinh học của thụ tinh kép thực sự rất lớn. Hạt giống cần một lượng lớn các chất hữu cơ và vô cơ trong quá trình nảy mầm và vấn đề này được giải quyết bằng cách hình thành nội nhũ tam bội.
