Sporylacja w roślinach, grzybach i bakteriach

Sporylacja Jest to proces, w którym organizm w przyrodzie wytwarza struktury reprodukcyjne i/lub ochronne znane jako zarodniki. Występuje u wielu gatunków, jest szczególnie ważne w grzybach i niektórych roślinach i bakteriach. Jak możesz wywnioskować z jego nazwy, sporulacja jest niczym więcej niż procesem, który składa się z tworzenia zarodników.

Zarodniki są wyjątkowo odpornymi strukturami propagacji, zdolnymi do przetrwania różnych warunków, takich jak susze lub powodzie, ciepło lub zimno, brak składników odżywczych itp. Ponadto są metabolicznie spoczynkowe, co oznacza, że ​​przy braku korzystnego bodźca pozostają nieaktywne (nie są podzielone).

Zarodniki składa się zasadniczo ze struktury jednokomórkowej, pochodzenia seksualnego lub bezpłciowego, która ma kilka warstw pozakomórkowych, które go chronią, a zarówno materiały genetyczne jednostki, które go wytwarzały, jak i te organiczne elementy niezbędne do przywrócenia funkcji, gdy nadejdzie, gdy jej pojawia przybywa pomyślny moment.

[TOC]

Jaka jest funkcja sporulacji?

W organizmach, w których występuje, sporulacja może ułatwić dwa procesy: przetrwanie przeciwko negatywnym lub niedostępnym warunkom wzrostu i rozwoju, a jednocześnie dyspersja w kierunku nowych środowisk, mniej wrogich i bardziej obfitych zasobów do wykorzystania.

Bodźce, które uruchamiają początek tego procesu, są różne dla każdego organizmu, a także sekwencja kroków wyzwalanych, gdy obecny jest odpowiedni bodziec.

Sporylacja w roślinach

Zarodniki pod łopatką paproci

W królestwie roślin może istnieć pewne zamieszanie w związku z koncepcją sporulacji.

Podczas gdy komórki płciowe lub gamety roślin kwiatowych są znane jako megaspora (samica, to znaczy jajorz) i mikrospora (mężczyzna, to znaczy ziarno pyłku), tylko w warunkach In vitro Ziarno pyłku może wytwarzać roślinę (genetycznie haploidalną), a tylko ta struktura jest naprawdę odporna.

Dlatego, ściśle mówiąc, zgodnie z koncepcją obsługiwaną przez zarodniki, jedynymi przedstawicielami grupy roślin wytwarzających zarodniki są paproci (pteridofity, rośliny naczyniowe) i briofity (rośliny nie naczyniowe).

Może ci służyć: enzymy ograniczników: funkcje, typy i przykłady

Sporulacja w brioficie

W tych roślinach nieczyniowych sporulacja występuje na stadionie znanym jako sporofit, gdzie zaczyna się od mejotycznego podziału grupy komórek i kontynuuje kilka dodatkowych cykli podziałów mitotycznych, wytwarzając dużą liczbę haploidalnych zarodników.

Zarodniki te, gdy znajdują się w środowisku dostarczanym z wystarczającą ilością wody i zasobów żywieniowych (i w odpowiedniej temperaturze), kiełkują i wytwarzają inne struktury znane jako gametofity, które następnie spowodują powstanie gametów, które połączą się, aby utworzyć inny sporophyte (2n).

Sporylacja pteridofitowa

W grupie paproci sporulacja jest bardzo podobna. Niektóre osoby wytwarzają zarodniki na spodzie ich liści, w strukturach znanych jako sinangios, które są tworzone przez wiele meiosporangios, zdolnych do wytwarzania wielu haploidalnych megasporów (n) przez podział mejotyczny.

Zarodniki w paprociach

Gdy zarodniki te zostaną uwolnione do środowiska, jeśli warunki na to pozwalają, mogą kiełkować wytworzenie indywidualnego lub etapu znanego jako gametofit, z którego samice i męskie komórki gametyczne będą tworzone przez mitozę, która po połączeniu wytworzą one zdolne zdolne do ponownego sporularnego.

Sporulowanie grzybów

Zarodniki grzyba

Grzyby są bardzo popularnymi organizmami w odniesieniu do produkcji zarodników. W nich sporulowanie spełnia pierwotne funkcje w rozpowszechnianiu i mnożaniu, ponieważ każdy zarodek działa mniej więcej podobnie jak nasiona roślin kwiatowych, to znaczy wytwarza nowy organizm.

Proces ten został bardzo zbadany przez człowieka, odkąd zrozumienie sporulacji patogenu.

W tych organizmach zarodniki można wytwarzać zarówno ścieżkami seksualnymi (mejoza), jak i drogą bezpłciową (mitozę), będąc zarodnikami bezpłciowymi szczególnie ważnymi dla rozproszenia wielu gatunków, jak i fundamentalnych zarodników seksualnych do zachowania lub przeżycia gatunku przeciwko negatywnemu warunki.

Jednak niektórzy autorzy zwracają uwagę, że może istnieć tyle strategii sporulacji, co gatunki grzybów, ponieważ każda grupa ma szczególny przepis, który odróżnia go od drugiego. Spójrzmy na kilka przykładów poniżej:

Może ci służyć: Vogel-Johnson Agar: What Is, Foundation, Preparation, Ues

Sporylacja w grzybach jednokomórkowych: przypadek Saccharomyces

Kultura Saccharomyces cerevisiae. Źródło: Sprzedaż Rainis [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencje/by-sa/3.0)], z Wikimedia Commons

Saccharomyces cerevisiae, Grzyb jednokomórkowy wykorzystywany do produkcji chleba i piwa był być może badany z punktu widzenia sporulacji.

U tego gatunku sporulacja jest wywoływana przez wyczerpanie źródeł azotu w pożywce pozbawionym źródeł węgla użytecznych dla komórek. Proces występuje w poniższej sekwencji, w oparciu o komórki diploidalne (2N), w których występuje podział mejotyczny:

• Chromosomy są wyrównane w płaszczyźnie równikowej komórki, rekombinują, a następnie są segregowane w kierunku biegunów.
• Powstają 4 jądra haploidalne (n).
• Każde jądro jest otoczone owiniętą membraną, tworząc, jakie będą później zarodniki (wstępne spory).
• Ściana komórkowa jest zmontowana wokół każdego jądra.
• Powstają cztery indywidualne zarodniki, które rozpoczynają proces dojrzewania.

Inne rodzaje sporulacji

W grzybach nitakowych gatunku Aspergillus, Wśród tych, którzy obejmują niektóre pokarmy, sporulacja jest nie tylko produktem rozmnażania płciowego (jak u drożdży), ale może również wystąpić drogą bezpłciową.

Zatem pojedyncza osoba może wytwarzać setki zarodników według mitozy, znacznie wzmacniając swoją zdolność dyspersji na praktycznie każdej powierzchni. Proces można opisać jako analogiczny do procesu drożdży, ale nie oznacza rekombinacji chromosomowej lub podziału redukcji.

Wielokomórkowe grzyby, te widoczne na „Bare Eye”, takie jak na przykład grzyby, produkują zarodniki i robią to przez ich owocne ciała. W tego rodzaju grzybach istnieją również ważne różnice między pochodzeniem zarodników (mitotycznych lub mejotycznych) a częścią ich cech.

Sporylacja bakterii

Mikroskopowy obraz Bacillus subtilis. Niezmienione owalne struktury to zarodniki. Źródło: Y także (oryginalny przesyłanie)/cc by-s (http: // creativeCommons.Org/licencje/by-sa/3.0/)

Chociaż nie jest to norma dla całej grupy, wiele gatunków bakterii produkuje zarodniki, które pomagają im przetrwać, gdy warunki nagle się zmieniają; W rzeczywistości zarodniki bakteryjne są uważane za najbardziej odporny charakter.

Produkcja zarodników w bakteriach jest ograniczona do grupy Firmicutes, gdzie organizmy należące do zajęć Bacilli, Clostridia, Erysipelotrichi I Negativicutes Byli najczęściej badani w odniesieniu do tego procesu.

Może ci służyć: epiblast

Chociaż może się różnić w zależności od gatunków, najczęstsza postać sporulacji w bakteriach jest wystrzelona głównie przez wyczerpanie składników odżywczych i wzrost gęstości komórkowej. Zasadniczo sporulacja bakteryjna można streścić w następujących etapach:

• Duplikacja chromosomowa i migracja każdej kopii na przeciwne bieguny komórki.
• Wydłużenie końców komórek, znane również jako tworzenie się żarnika.
• Przebudowa membrany ściany i komórkowej w celu owinięcia jednej z kopii chromosomalnych (tworzenie przegrody podziału w cytosolu komórki „Matki”).
• Asymetryczny podział komórek i tworzenie pre-cory wewnątrz komórki „matka”.
• Dojrzewanie przedpory do estopora.
• I wreszcie, w komórce macierzystej aktywacja dróg sygnalizacyjnych, które prowadzą do ich apoptozy (zaprogramowana śmierć komórki) i liza, uwalniając dojrzałą endospora.

Niektóre bakterie wytwarzają jeden zarodniki (są monosporyczne), ale są inne, które produkują dwa lub więcej, w zależności od gatunku. Wykazano, że proces może potrwać od 8 do 10 godzin, ale jest to również niezwykle zmienne.

Sporulacja jest starannie kontrolowanym procesem na poziomie genetycznym, co oznacza, że ​​różne sygnały muszą być postrzegane przez komórki i przekazywane przez posłańców materiałowi genetycznemu, który zaczyna transkrybować określone geny i przestaje transkrypcję innych niepotrzebnych niepotrzebnych.

Bibliografia

1. Chaffey, n. (2014). Raven Biology of Plants. Annals of Botany, 113 (7), VII.
2. Dahlberg, k. R., & Etten, j. L. V. (1982). Fizjologia i biochemia sporulacji grzybowej. Coroczny przegląd fitopatologii, 20 (1), 281-301.
3. Huang, m., & Hull, c. M. (2017). Sporulacja: jak przetrwać na planecie Ziemia (i nie tylko). Obecna genetyka, 63 (5), 831-838.
4. Hutchison, e. DO., Miller, d. DO., I Angert i. R. (2016). Sporylacja w bakteriach: poza modelem standardowym. Zarodek bakteryjny: od cząsteczek do systemów, 87-102.
5. Salomon, e. P., Berg, L. R., & Martin, D. W. (2011). Biologia (9. EDN). Brooks/Cole, Cengage Learning: USA.
6. Yuan, L., & Sundary, v. (2015). Tworzenie zarodników w roślinach: sporinecy i inne. Cell Research, 25 (1), 7-8.