Rozmnażanie

Istota rozmnażania – zwiększenie liczby reprezentantów gatunku, czyli przedłużenie życia gatunku.
Podczas mitozy i mejozy zachodzą procesy biochemiczne i fizjologiczne, które zapewniają utrzymanie homeostazy genetycznej. Mejoza prowadzi u zwierząt do powstawania gamet, a u roślin – spor (lub mejospor), co umożliwia rozmnażanie płciowe.
Ontogeneza – rozwój osobniczy organizmu – jego budowa i funkcje stają się z czasem coraz bardziej złożone i zróżnicowane. Procesy te są nieodwracalne, ciągłe i przebiegają etapowo.
(osiągnięcie jednej fazy rozwojowej umożliwia przejście do następnej – granice pomiędzy etapami są płynne, trudne do określenia)
a) Wzrost – zwiększenie masy i objętości (wymiarów) ciała.
b) Rozwój – zmiana budowy morfologicznej i anatomicznej, stopnia zróżnicowania i złożoności struktury i funkcji organizmu
Sposoby rozmnażania
Bezpłciowe i wegetatywne – powstanie osobników potomnych, nie różniących się od osobnika macierzystego.
(brak ewolucji)
Bezpłciowe jest podstawowym sposobem rozmnażania się jednokomórkowców, u pozostałych – uzupełniającym.
Wegetatywne – wykorzystywane w praktyce ogrodniczej i rolniczej. Szybkie wytwarzanie nowych osobników w dobrych warunkach środowiskowych.
Bezpłciowe i wegetatywne częściej są u roślin, zwłaszcza niższych, rzadko tworzących organy płciowe.
(glony, grzyby, organizmy prokariotyczne)
Regeneracja – odtworzenie zniszczonych lub utraconych tkanek lub organów (przypadek wegetatywnego).
(szczypce raka, pióra, paznokcie, nabłonek, włosy)
Zdolności regeneracyjne zmniejszają się wraz z wiekiem i są większe u osobników młodych.
Płciowe – u wielu organizmów podstawowy sposób rozmnażania. Nie jest znane u bakterii, sinic i niektórych wiciowców. Uczestniczą 2 organy rodzicielskie. Organizm potomny dziedziczy cechy obojga rodziców.
(czynnik ewolucji)
Rośliny: gamety żeńskie powstają w lęgniach lub w rodniach, a gamety męskie w plemnikach. Rozwój organowców lądowych i przystosowanie się do warunków życia na lądzie prowadziły do redukcji fazy haploidalnej – gametofitu, który u najwyżej zorganizowanych roślin uległ redukcji do kilku komórek okrytych sporofitem. Procesy płciowe u tych roślin zachodzą w kwiecie – organie rozmnażania generatywnego. Do połączenia się gamet nie jest potrzebna woda.
U zwierząt gamety powstają w gonadach, poprzedzone jest to podziałem redukcyjnym. W jajnikach
(najczęściej budowa pęcherzykowata)
powstają komórki jajowe. Proces ten (oogeneza) prowadzi do powstania jednego jaja z jednej komórki macierzystej. W gonadach męskich-
(zbudowanych cewkowato)
jądrach, powstają plemniki w procesie spermatogenezy.
(Plemnik nie ma przystosowań chroniących go przed wysychaniem, dlatego u zwierząt lądowych występuje zapłodnienie wewnętrzne.)

Ontogeneza – rozwój osobniczy organizmu od momentu jego powstania w akcie zapłodnienia aż do uzyskania dojrzałości płciowej i zakończenia okresu reprodukcji.
U roślin wyższych zaczyna się zapłodnieniem komórki jajowej i ma różny czas trwania u różnych gatunków. M.in. do długowiecznych roślin należą drzewa (dęby, sekwoje, drzewa mamutowe i in.). Ich zamieranie następuje najczęściej wskutek infekcji lub wyczerpania się składników pokarmowych w glebie. Wzrost odbywa się w częściach podwierzchołkowych w strefie wzrostu pędu głównego i bocznych oraz korzeni, a u jednoliściennych także w międzywęźlach.

Auksyny – stymulują wzrost wydłużeniowy. Powodują występowanie zjawiska dominacji wierzchołkowej. Usunięcie głównego stożka wzrostu pędu powoduje silne rozkrzewienie roślin. Pobudzają rozwój korzeni bocznych.
Gibereliny – są hormonami występującymi u roślin wyższych, glonów, grzybów i bakterii. Stymulują wzrost łodyg i ogonków liściowych, zwłaszcza u roślin karłowatych, zwiększają powierzchnię liści, pobudzają rozwój pączków bocznych. Największe stężenie giberelin występuje w rozwijających się i szybko rosnących organach.
Cytokininy – stymulują podziały komórek, powodują wzrost objętości komórek i opóźniają procesy starzenia się roślin. Miejsce magazynowania – korzeń. Przedostając się do gleby stymulują kiełkowanie nasion.

Zapłodnienie i powstawanie nasion. Komórki jajowe rozwijają się w woreczku zalążkowym – gametoficie żeńskim. Rozwijające się w ziarnie pyłku, po zapyleniu nim kwiatu, komórki plemnikowe u nagonasiennych lub jądra plemnikowe u okrytonasiennych zapładniają komórkę jajową, tworząc zygotę, która w wyniku wielokrotnych podziałów mitotycznych zapoczątkowuje rozwój nowej rośliny. Tworzący się zarodek jest odżywiany materiałami zapasowymi bielma, wchodzącego w skład nasienia. Zarodek ma zwykle stożek wzrostu łodygi i korzenia i jeden albo dwa liścienie. Owoce tworzą się przez rozrost samej zalążni lub dna kwiatowego i zalążni, a czynnikiem powodującym ich wzrost są auksyny, syntetyzowane przez rozwijające się zarodki w nasionach.

Kiełkowanie nasion. Długość okresu spoczynku nasion waha się od kilku dni do kilku lat. Czas przechowywania nasion zmniejsza ich żywotność, tracą stopniowo siłę kiełkowania. Pęcznienie nasion zapoczątkowuje kiełkowanie. W sprzyjających warunkach następuje uruchomienie zgromadzonych w bielmie lub liścieniach materiałów zapasowych, które wykorzystuje rozrastający się zarodek. Procesy metaboliczne umożliwiają mu rozwój. Jako pierwszy z okrywy nasiennej wysuwa się korzeń zarodkowy, a potem nadziemna część łodygi. W siewce zaczyna tworzyć się chlorofil, co oznacza, że roślina staje się samożywna.

Starzenie i obumieranie. Procesy wzrostu przebiegają powoli, liście zamierają i opadają. Rozkłada się chlorofil, zmniejsza się synteza białek enzymatycznych, co obniża aktywność życiową komórek. Maleje ilość stymulatorów wzrostu i rozwoju. Jest to zjawisko naturalne, kontrolowane i regulowane przez fitohormony. Może być wywołane lub przyspieszone przez niekorzystne warunki środowiskowe, np. suszę, niedobór składników mineralnych w glebie.