Sporulasi dalam tumbuhan, kulat dan bakteria

The Sporulasi Ini adalah proses di mana organisma dalam alam menghasilkan struktur pembiakan dan/atau perlindungan yang dikenali sebagai spora. Ia berlaku dalam banyak spesies, yang sangat penting dalam kulat dan beberapa tumbuh -tumbuhan dan bakteria. Seperti yang anda boleh menyimpulkan dari namanya, sporulasi tidak lebih daripada proses yang terdiri daripada pembentukan spora.

Spora adalah struktur penyebaran yang sangat tahan, mampu bertahan dengan keadaan yang berbeza seperti kemarau atau banjir, haba atau sejuk, kekurangan nutrien, dll. Di samping itu, mereka secara metabolik, yang bermaksud bahawa, jika tiada rangsangan yang menggalakkan, mereka tetap tidak aktif (mereka tidak dibahagikan).

A spore basically consists of a unicellular structure, of sexual or asexual origin, which has several extracellular layers that protect it, and inside are both the genetic material of the individual that produced it and those organic elements necessary to restore functions when it arrives when it tiba saat yang bertuah.

[TOC]

Apakah fungsi sporulasi?

Dalam organisma di mana ia berlaku, sporulasi dapat memudahkan dua proses: survival terhadap keadaan yang buruk atau tidak tersedia untuk pertumbuhan dan pembangunan dan, pada masa yang sama, penyebaran Ke arah persekitaran baru, kurang bermusuhan dan lebih banyak sumber untuk mengeksploitasi.

Rangsangan yang mencetuskan permulaan proses ini berbeza untuk setiap organisma, serta urutan langkah -langkah yang dicetuskan apabila rangsangan yang sesuai hadir.

Sporulasi dalam tumbuhan

Spora di bawah pisau pakis

Di Kerajaan Tumbuhan mungkin terdapat kekeliruan mengenai konsep sporulasi.

Walaupun sel seksual atau gamet tumbuhan bunga dikenali sebagai megaspora (wanita, iaitu, ovocell) dan microspora (lelaki, iaitu gandum debunga), hanya dalam keadaan In vitro Gandum debunga dapat menghasilkan tumbuhan (haploid genetik) dan hanya struktur ini yang benar -benar tahan.

Oleh itu, dengan tegas, menurut konsep yang ditangani spora, satu -satunya wakil kumpulan tumbuhan yang menghasilkan spora adalah pakis (pteridophytes, tumbuhan vaskular) dan briophytes (tumbuhan bukan vaskular).

Ia boleh melayani anda: enzim sekatan: fungsi, jenis dan contoh

Sporulasi dalam briophite

Dalam tumbuhan bukan vaskular ini, sporulasi berlaku di stadium yang dikenali sebagai sporofit, di mana ia bermula dengan pembahagian meiotik sekumpulan sel dan terus dengan beberapa kitaran tambahan bahagian mitosis, menghasilkan banyak spora haploid.

Spora ini, ketika mereka berada dalam persekitaran yang disediakan dengan sumber air dan pemakanan yang mencukupi (dan pada suhu yang tepat), mereka bercambah dan menghasilkan struktur lain yang dikenali sebagai gametophytes, yang kemudiannya akan menimbulkan gamet yang akan bergabung untuk membentuk satu lagi sporofit diplide (2n).

Sporulasi pteridophyte

Dalam kumpulan pakis, sporulasi sangat serupa. Sesetengah individu menghasilkan spora di bahagian bawah daun mereka, dalam struktur yang dikenali sebagai Sinangios, yang dibentuk oleh pelbagai meiosporangios, yang mampu menghasilkan banyak megaspores haploid (n) oleh bahagian meiotik.

Spora di pakis

Apabila spora ini dilepaskan ke alam sekitar, jika keadaan membenarkannya, mereka boleh bercambah untuk menghasilkan individu atau panggung yang dikenali sebagai gametophyte, di mana sel -sel gametik wanita dan maskulin akan dibentuk oleh mitosis yang, apabila mereka bergabung, mereka akan menghasilkan yang mampu mampu berkebolehan lagi.

Sporulasi kulat

Spora kulat

Kulat adalah organisma yang sangat popular dalam pengeluaran spora. Di dalamnya, sporulasi memenuhi fungsi utama dalam penyebaran dan pendaraban, kerana setiap spora berfungsi lebih kurang seperti benih tumbuhan bunga, iaitu, ia menghasilkan organisma baru.

Proses ini telah dikaji oleh manusia, kerana memahami sporulasi patogen.

Dalam organisma ini, spora dapat dihasilkan oleh jalan seksual (meiosis) dan dengan laluan aseksual (mitosis), sebagai spora aseksual yang sangat penting untuk penyebaran banyak spesies dan spora seksual asas untuk pemeliharaan atau kelangsungan hidup spesies terhadap buruk keadaan.

Walau bagaimanapun, sesetengah penulis menyatakan bahawa mungkin terdapat banyak strategi sporulasi sebagai spesies kulat, kerana setiap kumpulan mempunyai sesuatu yang jelas yang membezakannya dari yang lain. Mari lihat beberapa contoh di bawah:

Ia boleh melayani anda: Vogel-Johnson Agar: Apa, Yayasan, Penyediaan, Kegunaan

Sporulasi dalam Kulat Uniselular: Kes Saccharomyces

Saccharomyces Cerevisiae Culture. Sumber: Rainis Sale [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0)], dari Wikimedia Commons

Saccharomyces cerevisiae, Kulat uniselular yang digunakan untuk menghasilkan roti dan bir, mungkin telah dikaji dari sudut pandangan sporulasi.

Dalam spesies ini sporulasi dicetuskan oleh keletihan sumber nitrogen dalam medium kekurangan sumber karbon yang boleh digunakan untuk sel. Proses ini berlaku dalam urutan berikut, berdasarkan sel diploid (2n) di mana bahagian meiotik berlaku:

• Kromosom diselaraskan dalam satah khatulistiwa sel, mereka rekombin dan kemudian ini diasingkan ke arah tiang.
• 4 nukleus haploid (n) terbentuk.
• Setiap nukleus dikelilingi oleh membran yang dibungkus, membentuk apa yang akan menjadi spora kemudian (pra-spores).
• Dinding sel dipasang di sekitar setiap nukleus.
• Empat spora individu dibentuk yang memulakan proses pematangan.

Jenis sporulasi lain

Dalam kulat filamen genre Aspergillus, Antara mereka yang termasuk mereka yang membuang beberapa makanan, sporulasi bukan sahaja merupakan produk pembiakan seksual (seperti dalam ragi), tetapi ia juga boleh berlaku dengan laluan aseksual.

Oleh itu, satu individu boleh menghasilkan beratus -ratus spora oleh mitosis, dengan ketara menguatkan kapasiti penyebaran mereka pada hampir mana -mana permukaan. Proses ini dapat digambarkan sebagai analogi dengan ragi, tetapi tidak menyiratkan rekombinasi kromosom atau bahagian pengurangan.

Kulat multiselular, yang kelihatan "mata telanjang", seperti cendawan, misalnya, juga menghasilkan spora dan berbuat demikian melalui badan mereka yang berbuah. Dalam jenis kulat ini terdapat juga perbezaan penting antara asal -usul spora (mitosis atau meiotik) dan sebahagian daripada ciri -ciri mereka.

Bakteria sporulasi

Imej mikroskopik Bacillus subtilis. Struktur bujur yang tidak berubah adalah spora. Sumber: Y Juga (Uploader Asal)/CC BY-S (http: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0/)

Walaupun bukan norma bagi seluruh kumpulan, banyak spesies bakteria menghasilkan spora yang membantu mereka bertahan apabila keadaan tiba -tiba berubah; Malah, spora bakteria dianggap sebagai sifat yang paling tahan.

Pengeluaran spora dalam bakteria adalah terhad kepada kumpulan Firmicutes, di mana organisma milik kelas Bacilli, Clostridia, Erysipelotrichi dan Negativik Mereka yang paling banyak dikaji berhubung dengan proses ini.

Boleh melayani anda: Epiblast

Walaupun ia boleh berubah antara spesies, bentuk sporulasi yang paling biasa dalam bakteria dipecat terutamanya oleh keletihan nutrien dan peningkatan ketumpatan selular. Secara umumnya, sporulasi bakteria dapat diringkaskan dalam langkah -langkah berikut:

• Duplikasi kromosom dan penghijrahan setiap salinan ke tiang bertentangan sel.
• Memanjangkan hujung sel, juga dikenali sebagai pembentukan filamen.
• Pembentukan semula membran dinding dan sel untuk membungkus salah satu salinan kromosom (pembentukan septa pembahagian dalam sitosol sel "ibu")).
• Bahagian Sel Asimetrik dan Pembentukan Pra-Spora di dalam Sel "Ibu".
• Kematangan pra-spora ke Estopora.
• Dan, akhirnya, dalam sel stem pengaktifan laluan isyarat yang membawa kepada apoptosis mereka (kematian sel yang diprogramkan) dan lisis berlaku, melepaskan endospora matang.

Beberapa bakteria menghasilkan spora tunggal (mereka monosporik) tetapi ada yang lain yang menghasilkan dua atau lebih, bergantung kepada spesies. Telah ditunjukkan bahawa proses itu boleh mengambil masa antara 8 dan 10 jam, tetapi ini juga sangat berubah -ubah.

Sporulasi adalah proses yang dikawal dengan teliti di peringkat genetik, yang bermaksud bahawa isyarat yang berbeza mesti dirasakan oleh sel -sel dan disampaikan melalui utusan kepada bahan genetik, yang mula menyalin gen tertentu dan menghentikan transkripsi yang lain yang tidak perlu.

Rujukan

1. Chaffey, n. (2014). Biologi Raven Tumbuhan. Annals of Botany, 113 (7), vii.
2. Dahlberg, k. R., & Etten, J. L. V. (1982). Fisiologi dan biokimia sporulasi kulat. Kajian Tahunan Phytopathology, 20 (1), 281-301.
3. Huang, m., & Hull, c. M. (2017). Sporulasi: Cara Bertahan di Planet Bumi (dan seterusnya). Genetik Semasa, 63 (5), 831-838.
4. Hutchison, e. Ke., Miller, d. Ke., & Angert, dan. R. (2016). Sporulasi dalam bakteria: Di luar model standard. Spora bakteria: Dari molekul ke sistem, 87-102.
5. Salomo, e. P., Berg, l. R., & Martin, D. W. (2011). Biologi (edn ke -9). Brooks/Cole, Cengage Learning: USA.
6. Yuan, l., & Sundary, v. (2015). Pembentukan spora di tumbuh -tumbuhan: sporocyels dan banyak lagi. Penyelidikan Sel, 25 (1), 7-8.