WAS IST MIKROSPOROGENESE? - BIOLOGIE - 2025

Die Mikrosporogenese in der Botanik ist eines der Stadien der Bildung von Pollenkörnern. Insbesondere umfasst es die Bildung einer Mikrospore. Es kommt in den Staubbeuteln der Blüte vor und geht von Zellen aus, die als Mikrosporozyten bezeichnet werden.

Im Wesentlichen beinhaltet der Prozess die meiotische Teilung von Mikrosporozyten, was zur Bildung von Zellen führt, die als Mikrosporen bezeichnet werden. Während der Mikrosporozyt eine Meiose durchläuft, werden für jede Anfangszelle vier Töchter mit einer Verringerung der genetischen Belastung erhalten.

Quelle: André Karwath alias Aka

Das Schicksal der Mikrospore besteht darin, sich in eine Zelle mit zwei Kernen zu verwandeln. Während ihrer Entwicklung erhöht die Mikrospore zunehmend ihr Volumen, ein Ereignis, das mit der Bildung einer Vakuole verbunden ist. Parallel dazu tritt die Verschiebung des Zellkerns auf.

Dieser Prozess führt zum Pollenkorn, das nach der Befruchtung sukzessive Transformationen durchläuft. Der Prozess, durch den sich eine Mikrospore in Pollen verwandelt, wird als Mikrogametogenese bezeichnet.

Sobald der Pollen das Stigma herabsteigt, tritt die Verdoppelung eines der Kerne, die als Spermienkerne bekannt sind, erneut auf. Auf diese Weise besteht der männliche Gametophyt aus einer Zelle mit drei Kernstrukturen.

Mikrosporogenese

Der Pollen

Ein Pollenkorn ist eine Struktur von mehr oder weniger mikroskopischer Größe, die dem männlichen Gametophyten von Pflanzen mit Samen oder Spermatophyten entspricht.

Der Teil des Staubbeutels, der die Körner enthält, wird Pollensack genannt, der sich in der männlichen Zone der Blume befindet: die Staubblätter.

Mikrosporogenese: erstes Stadium der Pollenentwicklung

Das Leben dieses männlichen Gametophyten erfolgt in drei genau definierten Phasen: einem Anfangsstadium der Entwicklung, das innerhalb des männlichen sporophytischen Gewebes als Mikrosporogenese bezeichnet wird; gefolgt von einem unabhängigen Stadium der Reise zu einem kompatiblen Stigma und schließlich einer schnellen Wachstumsphase im weiblichen sporophytischen Gewebe.

Die erste Stufe ist die Mikrosporogenese und findet innerhalb der Staubbeutel statt. Dies umfasst eine Reihe von meiotischen Teilungen von Zellen, die als Mikrosporozyten oder "Mutterpollen" bezeichnet werden und in einer dicken Kallosewand eingekapselt sind.

Tetradenbildung

Das Ergebnis dieser Teilung ist eine Tetrade von Zellen, von denen sich jede zu einem männlichen Gametophyten entwickelt. Jede dieser Zellen ist in einer zweiten Kallosewand eingekapselt.

Denken Sie daran, dass Meiose ein Prozess der Zellteilung mit reduzierenden Eigenschaften ist. Die genetische Belastung der Stammzelle ist nicht die gleiche wie bei Töchtern.

Im Fall von Mikrosporozyten sind diese diploid, so dass die aus der anfänglichen Teilung resultierenden Tochterzellen haploide sind. Die Anzahl der resultierenden Chromosomen hängt von der Art ab.

Zytokinese

Auf die nukleare meiotische Teilung folgt die Zytokinese. Dieser Schritt ist entscheidend für die endgültige Bildung der Tetrade, da es dafür mehrere Muster oder Arten von Dispositionen gibt.

Eine sukzessive Zytokinese tritt auf, wenn jede Zellteilung von einer Teilung des Zytoplasmas begleitet wird, ein für Monokotylen typisches Phänomen. Wenn dies geschieht, werden wir sehen, dass die Mikrosporen in einer einzigen Ebene angeordnet sind, entweder in Form einer Tetrade, einer Raute oder in Form eines Buchstabens T.

Die alternative Teilung ist als simultane Zytokinese bekannt, bei der sich die Wände am Ende der Meiose bilden. Es kommt in der Gruppe der Dikotyledonen vor. Dieses Muster führt zur Dispersion von Mikrosporen in mehreren Ebenen.

Pollenwandbildung

Die Pollenwände beginnen sich zu bilden, während sich die Mikrosporen noch in der Tetradenanordnung befinden und von den Kallosewänden eingekapselt sind.

Der erste Schritt beinhaltet die Ablagerung einer Substanz namens Primexin auf der Oberfläche der Mikrospore. Darauf folgt die Ablagerung der Sporopolenin-Vorläufer. Der Prozess endet mit der Ablagerung von Sporopolenin, einem Molekül undurchlässiger Natur, das gegen den Angriff durch Chemikalien resistent ist.

Die Öffnungen entwickeln sich in den Regionen, in denen die Ablagerung von Primexin durch die Wirkung des endoplasmatischen Retikulums verhindert wurde.

Rolle der Matte bei der Pollenentwicklung und beim Transport

Bei der Pollenbildung spielt die Matte eine entscheidende Rolle. Dies umfasst eine Zellschicht in der Anthere, die die Stammzellen der Mikrospore umgibt. Es gibt zwei Zelltypen auf der Matte: sekretorisch und amöboid.

Diese Zellen sind sehr spezialisiert und haben eine relativ kurze Lebensdauer. Im Laufe der Zeit verlieren Zellen ihre Organisation und werden schließlich wieder resorbiert.

Seine Hauptaufgabe bei der Pollenentwicklung besteht darin, die Mikrosporen mit Nährstoffen zu versorgen. Darüber hinaus haben sie die Fähigkeit, eine Reihe von Enzymen zu synthetisieren und den "Zement" von Pollen oder Pollenkit herzustellen.

Das Pollenkit ist ein Material heterogener Natur (Lipide, Flavonoide, Carotinoide, Proteine, Polysaccharide usw.) und von klebriger Konsistenz, das die Pollenkörner während des Transports zusammenhält und sie vor Austrocknung, ultraviolettem Licht und Schutz schützt andere Faktoren, die die Qualität beeinträchtigen können.

Mikrogametogenese

Abschließend werden wir kurz erklären, woraus die Mikrogametogenese besteht, um abschließend aufzudecken, wie die Entstehung eines Pollenkorns erfolgt. Dieser Prozess variiert bei Angiospermen und Gymnospermen, nämlich:

Angiospermen

Bei Angiospermen umfasst die Mikrogametogenese die erste und zweite mitotische Teilung von Pollen, was zur Bildung männlicher Gameten führt.

Dieser Prozess beginnt mit der Bildung einer Vakuole im Zentrum der Zelle, ein Ereignis, das den Kern zur Bewegung zwingt. Diese Kernbewegung markiert den Übergang von einer Mikrospore zu einem jungen Pollenkorn.

Auf die erste mitotische Teilung folgt eine zweite asymmetrische Teilung, bei der ein generativer und ein vegetativer Teil gebildet werden. Letzteres umfasst ein größeres Volumen und enthält einen großen, diffusen Kern. Im Fall des generativen Teils enthält es einen kleineren und kondensierten Kern.

Anschließend erfolgt eine symmetrische Teilung, bei der aus der generativen Zelle zwei Spermien entstehen.

Gymnospermen

Im Gegensatz dazu entwickelt sich die Mikrogametogenese in Gymnospermen durch mehrere mitotische Teilungen. Die meisten Pollenkörner in dieser Pflanzenlinie bestehen aus mehr als einer Zelle.

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