A szervezeti differenciálódás teleptestű növényekben
A teleptest kialakulása, jellemzése
- Az egysejtűektől a több tíz méteres barnamoszatokig
- Haploid vagy diploid telepek
- Differenciálódás a vezérsejtből csak részleges
- Sejtek együttesei, változó à állandó sejtszám, a telep alakja
(polaritás, 2D, 3D)
Alap-rögzítés + csúcs-növekedés iránya + elágazások
Külső, „kérgi” és belső „kitöltő” sejtek
- A sejtek kapcsolata a környezettel a 2D és 3D telepekben: energetika és telepméret
- Munkamegosztás a sejtek között nincs vagy csak részleges
o Rögzítés, Fotoszintézis, Szállítás, szellőztetés
o Ivarszervek
- Spóraképző szervek
ALGÁK:
- Jelentőségük: tápanyagforrás (sushi); Spirulina: nitrogénforrás (Aztékok)
- Megújuló energiaforrás: tenyészetek, élő bio-reaktorok, víztisztítás
- Előfordulás: szélsőséges ökológiai körülmények között is – ős?
- Kozmetika: rózsaszín flamingók: karofill
1. Egysejtűek
- pl. Chlorella (gömb alakú), Euglena (szabadon mozgó, ostoros), Chlamydomonas, Phacus, Chryptomonas, Closterium, Diatoma vulgare
- Kovamoszatok sajátos vázai
2. Sejttársulások (n= állandó, általában gömb)
- Fizikai kapcsolódás:
o Összeakaszkodott kovamoszatok = sejtcsoportok. Pl. Asterionella
- Sejtcsoportok, kolóniák:
o Sejtek elkülönítve, de nyálkában együtt maradnak: Gonium, Cosmarium, Pediastrum
- Állandó számú kolóniák:
o plazmodezmoszokkal összekapcsolt sejtekből álló ún. cönobium jön létre
o Volvox, Scenedesmus
3. Valódi, soksejtű telep (thallus)
- többsejtű növények kialakulásában meghatározó jelentőségű a polaritás létrejötte.
- Polaritás: differenciálódással kapcsolatos sajátosság, amely a növény testének, szövetcsoportjának, illetve sejtjének két ellentétes helyén fellépő alaki, szerkezeti, vagy működésbeli különbségekben nyilvánul meg.
- a soksejtű telep 2 úton jöhet létre
o az előzőleg szabadon élő egysejtűek aggregációjával (nyálkakolóniák és cönobiumok)
o osztódó sejtek együttmaradása által à valódi telepek
- Fonalas telep: egyszerű, egyosztatú vezérsejt
o a differenciáció ostoros egysejtűből indul. A bipoláris sejt a szilárd aljzaton osztódik. Az utódsejtek együttmaradnak megnyúlnak. A következő lépésben az osztódást a csúcssejt viszi tovább, míg az alapi sejt rögzít.
o fonalas telep álszövetes. Fonalak laza kapcsolatban.
o Ilyen pl. még a gombák termőteste, a micéliumokból létrejövő álparenchima, illetve a zuzmók telepe
o Pl. Desmidium, Spirogyra – elágazások. Szaporodás: plazmahíd, átmegy a sejtmag, diploiddá válik à meiózis. Cladophora
- Lemezes telep: kétosztatú vezérsejt
o 1 sejtréteg: Porphyra, 2 sejtréteg: Ulva –„tengeri saláta”
- 3D telep (kelp)
o A differenciálódás kezdetei: alaktani és funkcionális:
o Barnamoszat: Pigmentált kéreg = felszíni sejtek + medulla = térkitöltő sejtek axiálisan
+ megnyúlt szállítósejtek perforált haránt sejtfalakkal
Diplonta szervezetek gyakorisága
o a felületen lévő sejtek közvetlenül érintkeznek a környezettel és a táplálékfelvételt végzik, a belső, test tengelyét alkotó sejtek átveszik és átadják, szállítják a táplálékot.
o a víz felhajtó ereje miatt nincs szükség szilárdító alapszövetre
o lebegtetést szolgáló gázbuborékok
o pl. Laminaria, Sargassum
ZUZMÓK:
Alga + gomba állandósult szimbiózisa: állandó szerkezetű telep, méret?
Ökológia: indikátorok (SO2) – részlegesen szerves anyagot termel levegő SO2 tartalmának felmérésére
Alakok, színek változatossága
- fonalas szerveződésű a zuzmók telepe is.
MOHÁK:
Változatos környezet: Moha-erdő, tundra (Antarktisz, tajga, láva-ágy, magashegységek sziklái, trágya, vízesés, vízi (natans) környezet
Változatos méret: 1 cm (Buxbaumia aphylla), 50 cm (Politrichum communae)
Differenciálódás, szerv-szerű képződmények DE NINCSENEK VALÓDI SZERVEK!
Gametofiton n - zöld, fotoszintetizál
Sporofiton 2n, - nem zöld de van benne klorofill
Kétszakaszos egyedfejlődés:Protonéma fonal nem előtelep (prothallum), mert nincs rajta ivarszerv
1. Ph.: Májmohák (Csillagos májmoha – Marchancia polimorpha) (Liverworts) - legkezdetlegesebbek
· Gametofiton (haploid =n) [Gametofiton = telep + ivarszervtartók ivarszervekkel]
- Telep: többrétegű lemezes telep:
o Kialakulás: előtelep fonálból = protonéma
o Felszíni réteg: légkamrák, szellőztető nyílások
o Fotoszintetizáló rétegek – sejtoszlopok
o Színtelen raktározó sejtek
o alsó epidermális réteg: rhizoid – kapaszkodó sejtek és hasi pikkelyek
o Rügykosárkák (gemma) a felszínen – ivartalan szaporodás
o egész telep területén veszi fel a vizet
- Ivarszervtartók = nyél (receptákulum)+ korong (hím egyszerűbb, női tagoltabb)
- Ivarszervtartók a korongokon
o Antheridium: hímivarszerv: buzogány alak, mitózissal sok hímivarsejtet képez (ostorok, sejtmag, plasztiszok, mitokondriumok)
o Archegonium: női ivarszerv: palack alak: nyaki, csatornasejtek, petesejt)
· petesejt egy csatorna alján ül.
· csatorna: nyaki sejtek (csatorna fala) + csatornasejtek (elzárják a petesejt útját)
· csatornasejtek jeleket kapnak a petesejttől, amikor az éretté válik
à apoptózis, jöhet a spermium
· Sporofiton (diploid 2n):
- A női ivarszervtartó fonákán a női ivarszervben alakul ki a megtermékenyített petesejtből az embrió, abból spóratartó nyél (seta), spóratartó tok (capsula), abban spórák és elaterek képzése (meiózissal)
- talp: transzfersejtek
- nem zöld, de fotoszintetizál (tovább kell vinni a kloroplasztiszokat)
2. Ph.: Lombosmohák (Bryophyta)
· Gametofiton (haploid =n): rhizoid + száracska (stem) + levelecske (leaves) à nem valódi szövetek
- Telep: összetett
- Kialakulás protonémából (nem = prothallum, ami előtelep)
- Gyökerecske: kapaszkodás
- Száracska:
o felszíni sejtréteg epidermisz szerű
o Raktározó, kéregszerű sejtek rétege
o vastagodott falú sejtek kellenek, mert kijött a vízből
o térkitöltő sejtek - medulla
o fotoszintetizáló sejtek
o Középen: sztereid – szilárdító sejtek
Hidroid – vízszállító sejtek
- Levelecske 1-2 sejtréteg vastag
o Középen „ér” – szilárdítás (szilárdítónyél – „nerve”)
o Felszíni réteg: légkamrák, szellőztető nyílások (nem gcsny)
o Fotoszintetizáló sejtrétegek – oszlopba rendeződtek
o Fonáki réteg: szilárdító sejtfalvastagodások
o „Mohavirág”: levélsűrűsödés, bennük ivarszervek
- Antheridium: hím: buzogány alak à sok ivarsejt képzése mitózissal
- Archegonium: női: palack alak à nyaki csatornasejt +hasi csatornasejt+1db petesejt
· Sporofiton (diploid =2n) barna, sárga, pirosas, de van benne klorofill!
- megtörténik a megtermékenyítés az archegoniumban. Elkezd nőni a sporofiton, de rajta marad az archegonium maradék része, egy haploid burkoló süveg, a calyptra.
- Az embrió „talp”-pal kapcsolódik a gametofitonhoz.
- Spóratartó nyél (seta) benne sztereid, hidroid + leptoid sejtek (szervesanyag szállítás)
-
Spóratartó tok (capsula): fedő (operculum)-fogacskák
Spóratartó tok (capsula): fedő (operculum)-fogacskák
o
Lehet süveg is = archegoniális eredetű
----
Világító moha: Schistostega pinnata barlangokban
----
Cl.: Takakia-félék:
Ősi szervezet, régen egyszerűsödött májmoha-csoportként kezelték.
Száracska, primitív levélke – négyesével, az alapnál fuzionálva. Oldalán felhasadó spóratok
Néhány szilárdító sejt, vízszállító sejt
Sporofitonjuk oldalt nyílik fel, setája van, nincs capsula
Cl.: Tőzegmoha (Sphagnum)
Különleges felépítésű levélkék: fotoszintetizáló + vízraktározó (hyalin) sejtek, sejtfalvastagodások, pórusok.
Nincs rizoid
A spóratartó nem seta, hanem archegoniális eredetű pseudopodium – az elágazó gametofiton részét képezi
Folyamatosan elhal à rakódik le a tőzeg. Várja a rálépő embereket, hogy aztán konzerválja őket
Felhasználás:
Gyógyszer: E. coli, Salmonellát öl
Természetes élőhelyükön szelektíven abszorbeálnak egyes ionokat, és sokféle anyagot választanak ki. A tőzegmoha lápok savassá, majd idővel anaerobbá válnak. Emiatt a baktériumok által okozott lebomlási folyamatok lelassulnak, a mocsárba süllyedt tetemek hosszú időre mumifikálódnak.
Talaj víztartó képesség növelésére összeszárított tőzegmoha.
A Sphagnum–nak antiszeptikus tulajdonságai vannak. A száraztömegének 20-szorosa mennyiségű vizet vesz fel, sokkal többet, mint a vatta. Kötöző-anyagnak használták az Orosz-japán háborúban és az 1.Világháborúban.
A tőzeg alapvetően a tőzegmohából keletkezik, fosszilis tüzelőanyagként használj(t)ák.
Skóciában a skót whiskey előállításához használják: Az erjesztési folyamat előtt az árpaszemeket tőzegmohaláp vízében áztatják. Ezután tőzegmoha eredetű tőzeg égetésével forralják. A tőzegmoha jellegzetes aromát ad a scotch whiskey-nek
Az amerikai fehér cédrus tőzegmoha lápokban él. A fáját hosszú ideig zsindelyként használták, mert nem korhad el. A kivágott fákat sok éven át a mocsárba merítették,és csak azután használták fel.
Kőolaj-kiömléseknél természetes adszorbensként használják.
3. Ph.: Becős májmohák (Anthoceros, angolul Hornwort)
- egyes kutatók ezt tartják a három mai törzs közös ősének.
- név: becőszerűen felnyíló spóratartó tokról
- Működő gázcserenyílások a sporofitonján, zöld, és fotoszintetizál.
- A spóratartó korlátlan növekedésű, hosszú cső, „kopik”.
- telepben az ivarszervek lesüllyedve
- nincs külön ivarszervtartó
SEM (Scanning elektronmikroszkópos) képek: a capsula fogacskái: rendszertani bélyegek!
HARASZTOK:
Teleptestes szerveződés, álszövetesek.
a) nincs szövetes szerveződés
b) csak pár sejtsor vastagság
c) fotoautotrófok, ritkán heterotrófok
d) rizoidok
e) ivarszervek jelenléte (egylaki vagy kétlaki)
f) valamennyien haploidok
g) a fejlettebb harasztoknál nagyon redukáltak.
- Lemez, rajta ivarszervek
- Zöldek, fotoszintézis
- Rizoid, 1-2 fotoszintetizáló sejtréteg. Ivarszervek. Egylakiak vagy kétlakiak
- A magasabbrendűeknél redukáltak.
- Psilotum
- Páfrány: pár sejtréteg, fotoszintetizáló sejtek, rhizoid, ivarszervek
- Zsúrlók egyedfejlődése: vita, hogy megkülönböztethetünk-e hím és női előtelepet, ha a spórák egyformák és átalakulnak egymásba. (Időben van programozva, mikor melyik)
- Selaginella (csipkeharaszt)
o Előtelep megszűnése - megaspóra: a spórán belül lejátszódik minden. Itt alakul ki az előtelep, rhizoid, ivarszerv és elindul az embriogenezis
