Sporulácia v rastlinách, húb a baktériách

Ten Neporulácia Je to proces, ktorým organizmus v prírode produkuje reprodukčné a/alebo ochranné štruktúry známe ako spóry. Vyskytuje sa u mnohých druhov, obzvlášť dôležitý v húb a niektorých rastlinách a baktériách. Ako by ste mohli odvodiť z jeho názvu, sporulácia nie je ničím iným ako procesom, ktorý pozostáva z formovania spór.

Spóry sú mimoriadne rezistentné šírenie štruktúr, schopné prežiť rôzne podmienky, ako sú sucho alebo povodne, teplo alebo chlad, nedostatok živín atď. Okrem toho sú metabolicky pokojné, čo znamená, že v prípade absencie priaznivého stimulu zostávajú neaktívne (nie sú rozdelené).

Spór v podstate pozostáva z jednobunkovej štruktúry, sexuálneho alebo asexuálneho pôvodu, ktorý má niekoľko extracelulárnych vrstiev, ktoré ho chránia, a vo vnútri sú genetickým materiálom jednotlivca, ktorý ho produkoval, a tie organické prvky potrebné na obnovenie funkcií, keď príde, keď je príde priaznivý okamih.

[TOC]

Aká je funkcia sporulácie?

V organizmoch, kde sa vyskytuje, môže sporulácia uľahčiť dva procesy: prežitie proti nepriaznivým alebo nedostupným podmienkam pre rast a vývoj a zároveň rozptyl smerom k novým prostrediam, menej nepriateľským a hojnejším v zdrojoch na využitie.

Podnety, ktoré spúšťajú začiatok tohto procesu, sa líšia pre každý organizmus, ako aj pre postupnosť krokov, ktoré sa spúšťajú, keď je prítomný príslušný stimul.

Sporulácia v rastlinách

Spóry pod paprade

V rastlinnom kráľovstve môže dôjsť k nejasnostiam, pokiaľ ide o koncepciu sporulácie.

Zatiaľ čo sexuálne bunky alebo gaméty kvetinových rastlín sú známe ako megaspora (samica, tj vajíčka) a mikropóra (samec, to znamená peľové zrno), iba v podmienkach In vitro Zrno peľu by mohlo produkovať rastlinu (geneticky haploid) a iba táto štruktúra je skutočne rezistentná.

Preto, podľa koncepcie, ktorý sa zaobchádza so spórmi, sú jedinými zástupcami skupiny rastlín produkujúcich spóry (pteridofyty, vaskulárne rastliny) a briofyty (nevaskulárne rastliny).

Môže vám slúžiť: Reštrikčné enzýmy: Funkcie, typy a príklady

Sporulácia v briofite

V týchto nevaskulárnych rastlinách sa sporulácia vyskytuje na štadióne známeho ako spor, Tam, kde to začína meiotickým rozdelením skupiny buniek a pokračuje niekoľkými ďalšími cyklami mitotických divízií, ktoré produkujú veľké množstvo haploidných spór.

Tieto spóry, keď sú v prostredí poskytovanom s dostatočnými vodnými a výživovými zdrojmi (a pri správnej teplote), klíčia a produkujú ďalšie štruktúry známe ako gametofyty, ktoré následne viedli k vzniku gamét, ktoré sa zlúčia za vytvorenie iného diplidového sporofytu. (2n).

Sporulácia pteridofytov

V skupine paprade je sporulácia veľmi podobná. Niektorí jedinci produkujú spóry na spodnej strane ich listov, v štruktúrach známych ako Sinangios, ktoré sú tvorené viacerými meiosporangiami, ktoré sú schopné produkovať mnoho haploidných megaspores (n) meiotickým rozdelením.

Spóry v paprade

Keď sa tieto spóry uvoľnia do prostredia, ak to podmienky umožňujú, môžu klíčiť produkciu individuálneho alebo štádia známeho ako gametofyt, z ktorého budú ženy a mužské gametické bunky tvorené mitózou, ktoré po zlúčení budú produkovať schopný opäť schopný sporulárne.

Huba

Spóry húby

Huby sú veľmi populárne organizmy, pokiaľ ide o výrobu spór. V týchto sporoch plní primárne funkcie pri šírení a množení, pretože každá spór funguje viac -menej ako semená kvetinových rastlín, to znamená, že produkuje nový organizmus.

Tento proces bol veľmi študovaný človekom, pretože pochopenie sporulácie patogénu.

V týchto organizmoch môžu byť spóry produkované sexuálnymi cestami (meióza), ako aj asexuálnou cestou (mitóza), čo je asexuálne spóry obzvlášť dôležité pre rozptyl mnohých druhov a základné sexuálne spóry na konzerváciu alebo prežitie druhov proti nepriaznivým druhom podmienky.

Niektorí autori však poukazujú na to, že môže existovať toľko sporulačných stratégií ako plesňové druhy, pretože každá skupina má osobitnú provistenciu, ktorá ho odlišuje od druhej. Pozrime sa na niektoré príklady nižšie:

Môže vám slúžiť: Vogel-Johnson Agar: Čo je, nadácia, príprava, používa

Sporulácia v jednobunkových húb: Prípad Sacharomyces

Kultúra Saccharomyces cerevisiae. Zdroj: Rainis Sale [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/3.0)], z Wikimedia Commons

Sacharomyces cerevisiae, Jednobunkové huby používané na výrobu chleba a piva sa pravdepodobne študovali z hľadiska sporulácie.

U tohto druhu je sporulácia vyvolaná vyčerpaním zdrojov dusíka v médiu bez uhlíkových zdrojov použiteľných pre bunky. Proces sa vyskytuje v nasledujúcej sekvencii na základe diploidných buniek (2N), v ktorých sa vyskytuje meiotické delenie:

• Chromozómy sú zarovnané v rovníkovej rovine bunky, rekombine a potom sú segregované smerom k pólom.
• Vytvárajú sa 4 haploidné jadrá (n).
• Každé jadro je obklopené zabalenou membránou a tvoria to, čo budú spóry neskôr (pre-Spores).
• Bunková stena je zostavená okolo každého jadra.
• Vytvárajú sa štyri jednotlivé spóry, ktoré začínajú proces dozrievania.

Iné typy sporulácie

Vo vláknitých humoch žánru Aspergillus, Medzi tými, ktorí zahŕňajú tých, ktorí rozširujú niektoré potraviny, je sporulácia nielen produktom sexuálnej reprodukcie (ako v kvasinkách), ale môže sa vyskytnúť aj asexuálnou cestou.

Jeden jednotlivec tak môže produkovať stovky spór mitózou, čo značne zosilní svoju disperznú kapacitu na prakticky na akomkoľvek povrchu. Proces možno opísať ako analogický proces kvasiniek, ale neznamená, že chromozomálna rekombinácia alebo redukcia delenia.

Multicelulárne huby, ktoré sú viditeľné pre „holé oko“, napríklad huby, tiež produkujú spóry a robia tak prostredníctvom svojich plodných telies. V týchto typoch húb existujú aj dôležité rozdiely medzi pôvodom spór (mitotických alebo meiotických) a časťou ich charakteristík.

Sporulácia baktérií

Mikroskopický obraz Bacillus subtilis. Nezmenené oválne štruktúry sú spóry. Zdroj: y tiež (originálny Uploader)/CC By-S (http: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/3.0/)

Aj keď to nie je normou pre celú skupinu, mnoho druhov baktérií produkuje spóry, ktoré im pomáhajú prežiť, keď sa podmienky náhle zmenia; V skutočnosti sa bakteriálne spóry považujú za najodolnejšie v prírode.

Výroba spór v baktériách je obmedzená na skupinu Firmy, kde organizmy patria do tried Poctivo, Clostridia, Erysipelotrichi a Negativicutes Boli najviac študovaní v súvislosti s týmto procesom.

Môže vám slúžiť: epiblast

Aj keď sa môže meniť medzi druhmi, najbežnejšia forma sporulácie v baktériách je vystrelená hlavne vyčerpaním živín a zvýšením hustoty buniek. Všeobecne platí, že bakteriálna sporulácia je možné zhrnúť v nasledujúcich krokoch:

• Chromozomálna duplikácia a migrácia každej kópie na opačné póly bunky.
• Predĺženie koncov buniek, známe tiež ako tvorba vlákna.
• Prestavba membrány steny a bunkovej membrány zabaliť jednu z chromozomálnych kópií (tvorba septy delenia v cytosole bunky „matky“) bunky).
• Asymetrické delenie buniek a tvorba pre-Spory vo vnútri bunky „matky“.
• Dozrievanie pre-Spory na estoforu.
• A nakoniec v kmeňových bunkách aktivácia signalizačných trás, ktoré vedú k ich apoptóze (naprogramovaná bunková smrť) a dochádza k lýze, a uvoľňujú zrelú endospora.

Niektoré baktérie produkujú jednu spóru (sú monosporické), ale existujú ďalšie, ktoré produkujú dve alebo viac, v závislosti od druhu. Ukázalo sa, že tento proces môže trvať medzi 8 a 10 hodinami, ale je to tiež mimoriadne variabilné.

Sporulácia je starostlivo kontrolovaný proces na genetickej úrovni, čo znamená, že rôzne signály musia byť vnímané bunkami a oznamujú sa prostredníctvom poslov genetické.

Odkazy

1. Chaffey, n. (2014). Havran biológia rastlín. Annals of Botany, 113 (7), vii.
2. Dahlberg, K. R., & Etten, J. L. Vložka. (1982). Fyziológia a biochémia plesňových sporov. Ročný prehľad Phytopathology, 20 (1), 281-301.
3. Huang, m., & Hull, C. M. (2017). SPORULÁCIA: Ako prežiť na planéte Zem (a ďalej). Current Genetics, 63 (5), 831-838.
4. Hutchison, e. Do., Miller, D. Do., & Angert a. R. (2016). Sporulácia v baktériách: nad štandardným modelom. Bakteriálna spór: Od molekúl po systémy, 87-102.
5. Šalamún, e. P., Berg, L. R., & Martin, D. W. (2011). Biológia (9. vydanie). Brooks/Cole, Cengage Learning: USA.
6. Yuan, L., & Sundary, V. (2015). Tvorba spór v rastlinách: sporocyel a ďalšie. Cell Research, 25 (1), 7-8.