Sporulering i växter, svampar och bakterier

De Sporulering Det är processen genom vilken en organisme i naturen producerar reproduktions- och/eller skyddsstrukturer som kallas sporer. Det förekommer i många arter, som är särskilt viktig i svampar och vissa växter och bakterier. Som du kan härleda från dess namn är sporulation inget annat än processen som består av bildandet av sporer.

Sporerna är extremt resistenta förökningsstrukturer, som kan överleva olika förhållanden som torka eller översvämningar, värme eller förkylning, brist på näringsämnen etc. Dessutom är de metaboliskt lugn, vilket innebär att de i frånvaro av en gynnsam stimulans förblir inaktiva (de är inte uppdelade).

En spore består i princip av en encellulär struktur, av sexuellt eller asexuellt ursprung, som har flera extracellulära lager som skyddar det, och inuti är både det genetiska materialet hos individen som producerade det och de organiska element som krävs för att återställa funktioner när det anländer när det anländer det lyckosamma ögonblicket.

[TOC]

Vad är sporuleringens funktion?

I organismer där det inträffar kan sporulering underlätta två processer: överlevnad mot negativa eller otillgängliga förhållanden för tillväxt och utveckling och samtidigt dispersion Mot nya miljöer, mindre fientliga och mer rikliga i resurser att utnyttja.

Stimuli som utlöser början på denna process är olika för varje organisme, liksom sekvensen av steg som utlöses när lämplig stimulans finns.

Sporulering i växter

Sporer under ett ormbunke

I växtriket kan det finnas viss förvirring när det gäller sporulationsbegreppet.

Medan sexuella celler eller gameter av blommor är kända som megaspora (kvinnan, det vill säga ovocell) och microspora (hanen, det vill säga pollenkorn), endast under förhållanden In vitro Ett pollenkorn kan producera en växt (genetiskt haploid) och bara denna struktur är verkligen resistent.

Därför är de enda representanterna för gruppen av växter som producerar sporer (pteridofyter, vaskulära växter) och briofyter (icke -vaskulära växter) enligt konceptet som hanteras av en spore.

Det kan tjäna dig: Restriktionsenzymer: Funktioner, typer och exempel

Sporulering i briofit

I dessa icke -vaskulära växter förekommer sporulering på en stadion känd som sporofyt, Där det börjar med den meiotiska uppdelningen av en grupp celler och fortsätter med flera ytterligare cykler av mitotiska divisioner, vilket ger ett stort antal haploida sporer.

Dessa sporer, när de är i en miljö försedd med tillräckliga vatten- och näringsresurser (och vid rätt temperatur), spirar de och producerar andra strukturer som kallas gametofyter, som därefter kommer att ge upphov till gameterna som kommer att smälta samman för att bilda en annan diplidsporofyt som kallas gametofyter, vilket kommer (2n).

Pteridofytsporulering

I gruppen av ormbunkar är sporulering mycket lik. Vissa individer producerar sporer på undersidan av sina blad, i strukturer kända som Sinangios, som bildas av flera meiosporangios, som kan producera många haploida megasporer (n) av meiotisk division.

Sporer i ormbunkarna

När dessa sporer släpps till miljön, om förhållandena tillåter det, kan de spira för att producera en individ eller scen som kallas gametophyte, av vilka de kvinnliga och maskulina gametiska cellerna kommer att bildas av mitos som när de smälter samman kommer de att producera kommer de en kapabel kapabel kan sporulär igen.

Svampsporulering

Sporerna på en svamp

Svampar är mycket populära organismer när det gäller produktion av sporer. I dessa uppfyller sporulering primära funktioner i spridning och multiplikation, eftersom varje spore arbetar mer eller mindre som frön från blommor, det vill säga den producerar en ny organisme.

Denna process har studerats mycket av människan, sedan han förstod sporulationen av patogen.

I dessa organismer kan sporer produceras både av sexuella vägar (meios) och genom asexuell väg (mitos), som är de asexuella sporerna som är särskilt viktiga för spridning av många arter och de grundläggande sexuella sporerna för bevarande eller överlevnad av arten mot negativa betingelser.

Vissa författare påpekar emellertid att det kan finnas lika många sporuleringsstrategier som svamparter, eftersom varje grupp har en särskild propistent som skiljer den från den andra. Låt oss titta på några exempel nedan:

Det kan tjäna dig: Vogel-Johnson Agar: Vad är, grund, förberedelse, användning

Sporulation i encellulära svampar: Case Sackaromyces

Saccharomyces cerevisiae -kultur. Källa: Rainis Sale [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/3.0)], från Wikimedia Commons

Saccharomyces cerevisiae, Den encelliga svampen som används för att producera bröd och öl har kanske studerats ur sporuleringssynpunkt.

I denna art utlöses sporulationen av utmattning av kvävekällor i ett medium som saknar kolkällor som används för celler. Processen sker i följande sekvens, baserad på diploida celler (2N) där en meiotisk uppdelning sker:

• Kromosomerna är inriktade i cellens ekvatorialplan, de rekombinerar och sedan är dessa segregerade mot polerna.
• 4 haploida kärnor (n) bildas.
• Varje kärna är omgiven av ett lindat membran och bildar vad sporerna senare kommer att vara (pre-spores).
• Cellväggen monteras runt varje kärna.
• Fyra enskilda sporer bildas som börjar mognadsprocessen.

Andra typer av sporulering

I de filamentösa svamparna i genren Aspergillus, Bland dem som inkluderar de som sprider sig några livsmedel är sporulering inte bara en produkt av sexuell reproduktion (som i jäst), utan det kan också inträffa med asexuell väg.

Således kan en enskild individ producera hundratals sporer genom mitos, vilket avsevärt förstärker sin spridningskapacitet på praktiskt taget vilken yta som helst. Processen kan beskrivas som analog med jästens, men innebär inte kromosomal rekombination eller reduktionsdelning.

Multicellulära svampar, de som är synliga för "bara öga", som svamp, till exempel, producerar också sporer och gör det genom deras fruktbara kroppar. I dessa typer av svampar finns det också viktiga skillnader mellan sporernas ursprung (mitotiska eller meiotiska) och en del av deras egenskaper.

Bakterier sporulering

Mikroskopisk bild av Bacillus subtilis. De oförändrade ovala strukturerna är sporer. Källa: y också (original uppladdare)/cc by-s (http: // creativecommons.Org/licenser/BY-SA/3.0/)

Även om det inte är en norm för hela gruppen, producerar många arter av bakterier sporer som hjälper dem att överleva när förhållandena plötsligt förändras; I själva verket anses bakteriesporer vara de mest resistenta i naturen.

Produktionen av sporer i bakterier är begränsad till gruppen Firmicutes, där organismer som tillhör klasserna Baciller, Clostridia, Erysipelotrichi och Negativik De har varit de mest studerade i förhållande till denna process.

Kan tjäna dig: epiblast

Även om det kan variera mellan arter, avfyras den vanligaste formen av sporulering i bakterier främst genom utmattning av näringsämnen och en ökning av cellulär densitet. I allmänhet kan bakteriell sporulering sammanfattas i följande steg:

• Kromosomal duplicering och migration av varje kopia till cellens motsatta poler.
• Förlängning av celländar, även känd som bildandet av glödtråden.
• Ombyggnad av väggen och cellmembranet för att linda in en av de kromosomala kopiorna (bildning av en septa av uppdelning inom cytosolen i "moder" -cellen) cell).
• Asymmetrisk celldelning och bildning av en pre -pora inuti "moder" -cellen.
• Mognad av pre-spora till estopora.
• Och slutligen, i stamcellen, inträffar aktiveringen av signalvägarna som leder till deras apoptos (programmerad celldöd) och lysis, vilket släpper den mogna endosporan.

Vissa bakterier producerar en enda spore (de är monosporiska) men det finns andra som producerar två eller fler, beroende på arten. Det har visats att processen kan ta mellan 8 och 10 timmar, men detta är också extremt varierande.

Sporulation är en noggrant kontrollerad process på genetisk nivå, vilket innebär att olika signaler måste uppfattas av celler och kommuniceras genom budbärare till det genetiska materialet, som börjar transkribera specifika gener och upphör transkriptionen av andra onödiga sådana.

Referenser

1. Chaffey, n. (2014). Raven Biology of Plants. Annals of Botany, 113 (7), vii.
2. Dahlberg, K. R., & Etten, j. L. V. (1982). Fysiologi och biokemi för svampsporulering. Årlig översyn av fytopatologi, 20 (1), 281-301.
3. Huang, m., & Skrov, c. M. (2017). Sporulation: Hur man överlever på planeten Jorden (och därefter). Aktuell genetik, 63 (5), 831-838.
4. Hutchison, E. TILL., Miller, D. TILL., & Angert, och. R. (2016). Sporulation i bakterier: Beyond the Standard Model. The Bacterial Spore: From Molecules to Systems, 87-102.
5. Salomo, E. P., Berg, L. R., & Martin, D. W. (2011). Biologi (9: e edn). Brooks/Cole, Cengage Learning: USA.
6. Yuan, l., & Sundary, v. (2015). Sporbildning i växter: sporocyels och mer. Cellforskning, 25 (1), 7-8.