Sporulation in Pflanzen, Pilzen und Bakterien

Der Sporulation Es ist der Prozess, durch den ein Organismus in der Natur reproduktive und/oder Schutzstrukturen erzeugt, die als Sporen bezeichnet werden. Es tritt bei vielen Arten auf und ist besonders wichtig in Pilzen und einigen Pflanzen und Bakterien. Wie Sie aus seinem Namen abgeben konnten, ist Sporulation nichts anderes als der Prozess, der aus der Bildung von Sporen besteht.

Die Sporen sind extrem resistente Ausbreitungsstrukturen, die verschiedene Erkrankungen wie Dürren oder Überschwemmungen, Wärme oder Kälte, Mangel an Nährstoffen usw. überleben können. Darüber hinaus sind sie metabolisch ruhig, was bedeutet, dass sie ohne einen günstigen Reiz inaktiv bleiben (sie sind nicht geteilt).

Eine Spore besteht im Grunde genommen aus einer einzelligen Struktur sexueller oder asexueller Herkunft, die mehrere extrazelluläre Schichten hat, die sie schützen, und im Inneren sind sowohl das genetische Material des Individuums, das sie produziert kommt den glückverheißenden Moment an.

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Was ist die Funktion der Sporulation?

In Organismen, in denen sie auftritt, kann Sporulation zwei Prozesse ermöglichen: Überleben gegen nachteilige oder nicht verfügbare Bedingungen für Wachstum und Entwicklung und gleichzeitig die Dispersion In Richtung neuer Umgebungen, weniger feindselig und reichhaltiger in den Ressourcen, um sie zu nutzen.

Die Reize, die den Beginn dieses Prozesses auslösen.

Sporulation in Pflanzen

Sporen unter einer Farnklinge

Im Pflanzenreich kann es einige Verwirrung hinsichtlich des Konzepts der Sporulation geben.

Während sexuelle Zellen oder Gameten von Blütenpflanzen als Megaspora (das Weibchen, das heißt, Ovozell) und Mikrospora (der Mann, das heißt, Pollenkorn), nur unter Bedingungen bekannt sind In vitro Ein Pollenkorn könnte eine Pflanze (gentechnisch haploid) produzieren, und nur diese Struktur ist wirklich resistent.

Ausgehend von dem Konzept, das von einer Spore behandelt wird, sind die einzigen Vertreter der Gruppe von Pflanzen, die Sporen produzieren, Farne (Pteridophyten, Gefäßpflanzen) und Briophyten (nicht -vaskuläre Pflanzen) (nicht -vaskuläre Pflanzen), die (nicht -vaskuläre Pflanzen).

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Sporulation in Briophit

In diesen nicht -vaskulären Pflanzen tritt die Sporulation in einem Stadion auf, das als das bekannt ist Sporophyte, wo es mit der meiotischen Aufteilung einer Gruppe von Zellen beginnt und mit mehreren zusätzlichen Zyklen mitotischer Abteilungen fortgesetzt wird, wodurch eine große Anzahl von haploiden Sporen erzeugt wird.

Diese Sporen, wenn sie sich in einer Umgebung befinden, die mit ausreichenden Wasser- und Ernährungsressourcen (und bei der richtigen Temperatur) versehen ist (2n).

Pteridophytensporulation

In der Gruppe der Farne ist Sporulation sehr ähnlich. Einige Individuen produzieren Sporen an der Unterseite ihrer Blätter, in Strukturen, die als Sinangios bekannt sind, die von mehreren Meiosporangios gebildet werden, die viele haploide Megasporen (n) durch meiotische Spaltung produzieren können.

Sporen in den Farnen

Wenn diese Sporen in die Umwelt freigesetzt werden und die Bedingungen dies zulassen, können sie keimen, um ein Individuum oder ein Stadium zu produzieren eine fähige fähig fähig in der Lage, wieder sporular zu sein.

Pilze Sporulation

Die Sporen eines Pilzes

Pilze sind sehr beliebte Organismen in Bezug auf die Produktion von Sporen. In diesen erfüllt die Sporulation die primären Funktionen in Verbreitung und Multiplikation, da jede Spore mehr oder weniger wie die Samen von Blumenpflanzen funktioniert, dh sie produziert einen neuen Organismus.

Dieser Prozess wurde vom Menschen sehr untersucht, seit sie die Sporulation des Erregers verstanden haben.

In diesen Organismen können Sporen sowohl durch sexuelle Wege (Meiose) als auch durch asexuelle Route (Mitose) erzeugt werden, was die asexuellen Sporen ist, die für die Dispersion vieler Arten und die grundlegenden sexuellen Sporen für die Erhaltung oder das Überleben der Arten gegen Nebengeschwindigkeiten besonders wichtig sind Bedingungen.

Einige Autoren weisen jedoch darauf hin, dass es möglicherweise so viele Sporulationsstrategien wie Pilzarten gibt. Schauen wir uns einige Beispiele unten an:

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Sporulation in einzelligen Pilzen: Fall Saccharomyces

Saccharomyces cerevisiae Kultur. Quelle: Rainis Sale [CC BY-SA 3.0 (https: // creativecommons.Org/lizenzen/by-sa/3.0)] aus Wikimedia Commons

Saccharomyces cerevisiae, Der einzellige Pilz, der zur Herstellung von Brot und Bier verwendet wurde, wurde vielleicht aus Sicht der Sporulation untersucht.

Bei dieser Spezies wird die Sporulation durch Erschöpfung von Stickstoffquellen in einem Medium ausgelöst, das für die Zellen verwendet werden kann. Der Prozess tritt in der folgenden Sequenz auf, basierend auf diploiden Zellen (2n), in denen eine meiotische Teilung auftritt:

• Die Chromosomen sind in der Äquatorebene der Zelle ausgerichtet, sie rekombinieren und diese dann zu den Polen getrennt.
• 4 haploide Kerne (n) werden gebildet.
• Jeder Kern ist von einer verpackten Membran umgeben und bildet die Sporen später (Vorsporen).
• Die Zellwand ist um jeden Kern zusammengebaut.
• Es werden vier einzelne Sporen gebildet, die mit dem Reifungsprozess beginnen.

Andere Arten von Sporulation

Im filamentösen Pilzen des Genres Aspergillus, Unter denjenigen, die diejenigen einschließen, die einige Lebensmittel vermehren, ist Sporulation nicht nur ein Produkt sexueller Reproduktion (wie in Hefen), sondern kann auch auf asexuellen Routen auftreten.

Somit kann eine einzelne Person durch Mitose Hunderte von Sporen produzieren und ihre Dispersionsfähigkeit auf praktisch jede Oberfläche erheblich verstärken. Der Prozess kann als analog zu dem von Hefen bezeichnet werden, impliziert jedoch keine chromosomale Rekombination oder Reduktionspaltung.

Mehrzellige Pilze, die für "bloße Augen" sichtbar sind, wie zum Beispiel Pilze, produzieren auch Sporen und tun dies durch ihre fruchtbaren Körper. In diesen Arten von Pilzen gibt es auch wichtige Unterschiede zwischen dem Ursprung der Sporen (mitotisch oder meiotisch) und einem Teil ihrer Merkmale.

Bakteriensporulation

Mikroskopisches Bild von Bacillus subtilis. Die unveränderten ovalen Strukturen sind Sporen. Quelle: y auch (Original-Uploader)/CC BY-S (http: // creativeCommons.Org/lizenzen/by-sa/3.0/)

Obwohl es für die gesamte Gruppe keine Norm ist, produzieren viele Bakterienarten Sporen, die ihnen helfen, zu überleben, wenn sich die Bedingungen plötzlich verändern. Tatsächlich werden bakterielle Sporen als der resistenteste in der Natur angesehen.

Die Produktion von Sporen in Bakterien ist auf die Gruppe beschränkt Fest, Wo Organismen zu Klassen gehören Bacilli, Clostridie, Erysipelotrichi Und Negativ auf Sie wurden am meisten in Bezug auf diesen Prozess untersucht.

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Obwohl es zwischen den Arten variieren kann, wird die häufigste Form der Sporulation in Bakterien hauptsächlich durch die Erschöpfung von Nährstoffen und eine Zunahme der Zelldichte abgefeuert. Im Allgemeinen kann in den folgenden Schritten eine bakterielle Sporulation zusammengefasst werden:

• Chromosomen Duplikation und Migration jeder Kopie zu den gegenüberliegenden Polen der Zelle.
• Verlängerung der Zellenden, auch als Bildung des Filaments bekannt.
• Umgestaltung der Wand- und Zellmembran zum Wickeln eines der Chromosomenkopien (Bildung einer SPEPTA der Teilung innerhalb des Cytosols der Zelle „Mutter“)).
• Asymmetrische Zellteilung und Bildung einer Vorspora in der "Mutter" -Zelle.
• Reifung der Vorspora nach Estopora.
• Und schließlich in der Stammzelle die Aktivierung der Signalwege, die zu ihrer Apoptose (programmierter Zelltod) führen, und Lyse tritt auf, wobei die reife Endospora freigesetzt wird.

Einige Bakterien produzieren eine einzelne Spore (sie sind monosporisch), aber es gibt andere, die je nach Spezies zwei oder mehr produzieren. Es wurde gezeigt, dass der Prozess zwischen 8 und 10 Stunden dauern kann, dies ist jedoch auch äußerst variabel.

Sporulation ist ein sorgfältig kontrollierter Prozess auf genetischer Ebene, was bedeutet, dass verschiedene Signale von Zellen wahrgenommen und durch Boten mit dem genetischen Material kommuniziert werden müssen, was beginnt, bestimmte Gene zu transkribieren und die Transkription anderer unnötiger.

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