СПОРЫ: ХАРАКТЕРИСТИКИ И ВИДЫ - БИОЛОГИЯ - 2025

Эти споры представляют собой структура , способная происходящие новые человек без необходимости репродуктивных клеток ранее сливались. Это продукт бесполого размножения бактерий, простейших, водорослей и растений. У грибов они могут производиться половым или бесполым размножением.

В целом, споры всех организмов представляют собой очень устойчивые структуры, окруженные толстой или двойной клеточной стенкой. Этот тип покрытия позволяет им выжить в экстремальных условиях окружающей среды, в которых они лишены какого-либо укрытия.

Споры гриба Psathyrella corrugis (Источник: Это изображение было создано пользователем Kingman Bond Graham (Kingman) из Mushroom Observer, источником микологических изображений. Вы можете связаться с этим пользователем здесь. English - español - français - italiano - македонски - മലയാളം - português - +/− / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) через Wikimedia Commons)

Они могут выживать в течение долгого времени, и как только они «осознают» идеальные условия окружающей среды, они активируют и порождают новую особь того же вида, что и организм, породивший их.

Большинство спор имеют небольшие размеры и могут быть визуализированы только с помощью увеличительных устройств, таких как лупы или микроскопы. Размер позволяет этой структуре легко распространяться, «перемещаться» по воздуху, воде, животным и т. Д.

Многие меры предосторожности, которые принимаются в промышленности в целом, но особенно в пищевой, принимаются для предотвращения колонизации спор и загрязнения коммерческих продуктов, поскольку их прорастание может закончиться образованием больших популяций организмов. нежелательный.

Виды спор

Споры грибов

Споры грибов выполняют функцию, аналогичную функции семян растений. Из каждой споры может быть образован новый мицелий, независимо от того, из которого возникла спора.

Пример спор грибка (Источник: Laurararas / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0) через Wikimedia Commons)

Однако семена и споры значительно различаются по способу их образования, поскольку семена возникают только в результате слияния мужских и женских гамет, тогда как споры не обязательно возникают в результате слияния двух гамет.

Споры грибов вызывают большое количество аллергий и инфекций у людей и животных. Однако споры также используются для размножения и размножения видов грибов, представляющих пищевой интерес.

- Размножение

Как только каждая спора обнаруживает, что в окружающей среде есть подходящие условия для ее развития, они активируются и начинают разрушать ее клеточную стенку хитина; как раз в этот момент появляется первый мицелий, который питается окружающей его средой.

В зависимости от характеристик гриба происходит зарождение и развитие полностью зрелой многоклеточной особи. Некоторые виды грибов, такие как дрожжи, являются одноклеточными особями, и в этом случае они будут размножаться и образовывать колонии из миллионов клеток.

У многоклеточных грибов мицелий увеличивается в размере и количестве клеток и развивается в структуре, называемой спорангием или спорангиеном, где происходят клеточные процессы размножения с образованием новых спор.

Процесс, структура, время и характеристики спорангия и спор варьируются в зависимости от группы грибов и видов.

- Функция

Основная функция спор грибов - воспроизводить и размножать виды. Это, в свою очередь, очень устойчивые структуры, которые могут оставаться «бездействующими» (неактивными) в течение длительных периодов времени, пока не обнаружат соответствующие стимулы для роста и развития.

- обучение

У каждого семейства грибов разные способы образования спор. В этом случае будут объяснены процессы образования спор четырех из 5 типов, составляющих царство Mycota, а именно:

Chytridiomycota : гифы развиваются и генерируют гаплоидный слоевище или гифы. В них слоевище становится женским гаметангием, а другое - мужским гаметангием, которые сливаются и образуют гифу, в которой спорангии и более поздние зооспоры созревают.

Ascomycota : гифа гриба удлиняется, пока не образует кривизну, чтобы создать своего рода «дыру» между последней частью гифы и внутренней частью. В крючке есть мужская и женская клетки, они пересекаются и вызывают отвращение, в котором зародятся аскоспоры.

Basidiomycota : это процесс, во многих отношениях сходный с грибами Ascomycota. Однако некоторые из их различий заключаются в производстве базидиоспор вместо аскоспор, а плодовые тела более крупные и развитые.

Oomycota : это грибы, поражающие ткани живых людей; Как только инфекция распространилась по тканям, две гифы с разными половыми клетками, одна мужская и одна женская, оплодотворяются и производят ооспоры.

Бактериальные споры

Споры бактерий часто встречаются у грамположительных бактерий, в ДНК которых низкое содержание азотистых оснований гуанина и цитозина. Они начинают формироваться, когда они ощущают нехватку питательных веществ в окружающей среде.

Структура бактериальной споры (Источник: Videobiotechno / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) через Wikimedia Commons)

- Размножение

В отличие от грибов и других организмов, споры бактерий не являются типичной репродуктивной структурой. Эти микробы обнаруживают неблагоприятные изменения в окружающей среде и начинают синтезировать неактивную клетку с очень устойчивыми характеристиками.

Это сопротивление позволяет неактивной клетке сохранять свой генетический материал неповрежденным в течение длительного времени в условиях, которые убили бы любую бактериальную клетку. Как и споры грибов, они остаются неактивными до тех пор, пока внешние условия не станут подходящими для их развития.

У бактерий споры называются эндоспорами , поскольку это внутренние клеточные «тела», которые образуются в результате асимметричного деления внутри клетки, то есть они имеют бесполое происхождение.

- Функция

Основная функция эндоспор - продлевать и поддерживать жизнь клетки, которая их породила, как можно дольше, даже в условиях, в которых она не может выжить. Как только условия окружающей среды улучшаются, эндоспора может выйти из состояния инактивации и дать начало новой бактериальной клетке, равной во всех отношениях ее клетке-предшественнице.

- обучение

Модельным видом, у которого изучается формирование этой структуры, является Bacillus subtilis. Этот процесс состоит из четырех или пяти этапов в зависимости от библиографии. Эти:

- Фаза 1 : клетка асимметрично делится, образуя две полости; самая большая часть содержит все компоненты внутренней части материнской клетки, а самая маленькая часть образует эндоспору.

- Фаза 2 : устанавливается система связи между клеткой-предшественником и тем, что станет эндоспорой. Эта система управляет экспрессией определенных генов для частей, составляющих внутреннюю структуру эндоспоры.

- Фаза 3 : часть клеточной стенки, которая отделяла большую клетку от маленькой, исчезает, что побуждает меньшую клетку оставаться во внутриклеточной среде более крупной клетки.

- Фазы 4 и 5 : во время этих фаз образуются внешние компоненты оболочки эндоспоры, она дегидратируется и высвобождается в окружающую среду после деградации «материнской» клетки.

Эндоспора активируется только тогда, когда с помощью внеклеточных рецепторов обнаруживает, что условия благоприятны для ее развития.

Споры простейших

У простейших известен только один подтип, который продуцирует споры, и он соответствует таковому у организмов Apicomplexa, которые ранее были известны как спорозоа, из-за их уникальных условий для образования спор.

Подавляющее большинство этих организмов являются эндопаразитами позвоночных и имеют структуру, называемую «апикальным комплексом», которая представляет собой специализированную структуру для проникновения в клетки и ткани хозяина.

- Размножение

У всех особей этой группы сложные биологические циклы, поскольку они развиваются в одном или нескольких хозяевах. Как и многие микроорганизмы, в течение своего жизненного цикла они чередуют половую и бесполую стадии.

В фазе спорогонии продукт зиготы предыдущего слияния гаметических клеток дифференцируется в спорозоит. Он созревает и начинает стадию мерогонии, на которой он размножается через последовательные циклы деления клеток (митоз) и производит множество спор, называемых спорозоитами.

Эти споры распространяются по кровеносной системе хозяина и начинают колонизировать и расширять его внутреннюю часть, вторгаясь во многие органы и ткани. Цикл образования спорозоитов и мерогоний повторяется в каждой колонизированной ткани.

- Функция

Споры организмов «пчелиного комплекса» представляют собой небольшие, хорошо упакованные версии взрослых особей, которые путешествуют через кровоток паразитирующих позвоночных животных, чтобы колонизировать как можно больше тканей и органов.

Все споры являются продуктом деления клеток после образования зиготы; следовательно, они являются продуктом бесполого размножения, которому предшествует событие полового размножения. Его основная функция - распространение паразитарной инфекции по всем возможным тканям.

- обучение

Во время другой части цикла спорозоиты, являющиеся продуктом деления клеток, окружены очень устойчивой оболочкой для образования ооцист. Эта форма позволяет им выходить из хоста в среду и вторгаться на новые хосты.

Когда ооциста попадает в организм потенциального хозяина, она активируется и интернализуется в клетке с помощью своего апикального комплекса. Внутри он начинает делиться на спорозоиты, чтобы проникнуть в другие ткани.

Новые пораженные клетки разрушаются из-за большого количества спорозоитов внутри них, и, таким образом, их размножение продолжается. И спорозоиты, и ооцисты представляют собой споры с разными характеристиками.

Споры водорослей

Водоросли - это полифилетическая группа, которая объединяет большое разнообразие фотосинтезирующих организмов, производящих кислород. Четыре из девяти подразделений, которые классифицируются внутри группы, производят споры.

Все споры, которые они синтезируют в водорослях, являются продуктом бесполого размножения. И споры, и пропагулы (отростки, которые удлиняются и отделяются от тела) являются очень распространенной формой бесполого размножения у многоклеточных водорослей.

- Размножение

Считается, что основным стимулом для образования спорангиев в группе водорослей является изменение фотопериода, то есть количества часов света, которые воспринимает каждый человек. Когда световой день опускается ниже критического уровня, водоросли начинают образовывать спорангии.

Спорангий образуется из слоевища, которое различается по репродуктивной структуре для синтеза спор. Споры могут возникать из множества внутренних делений протопластов клеток спорангия.

Однако у некоторых видов водорослей споры образуются после отделения клетки от основной массы водорослей.

Каждую спору можно найти в суспензии в среде или мобилизовать до тех пор, пока она не покоится на субстрате, который содержит условия окружающей среды, необходимые для развития новой особи.

- Функция

Споры водорослей предназначены для максимального увеличения популяции водорослей. Каждый вид имеет разные специализации для колонизации разных экосистем. Однако все они водные или полуводные.

В большом разнообразии существующих видов водорослей мы можем наблюдать такое же разнообразие спор, поскольку у одних есть жгутики, которые делают их подвижными, у других - толстый слой покрытия, третьи синие, третьи белые, среди многих других характеристик, которые могут различаться.

- обучение

Все споры водорослей образуются в результате предыдущих клеточных делений клеток. В вегетативном слоевище есть плодородный слоевище, в котором образуются споры. Это называется спорангием.

Внутри водорослей споры можно разделить на два разных типа: споры, возникающие при мейотическом делении, и споры, возникающие при митотическом делении. Таким образом, в группе водорослей мы находим продукт мейоспор мейоза и продукт митоспор митоза.

Споры растений

Все растения, классифицируемые как «несосудистые» (мохообразные, папоротники и хвощ; последние классифицируются как птеридофиты), размножаются через споры и считаются «предковыми».

Споры папоротника или птеридофита (Источник: Луис Мигель Бугалло Санчес (Lmbuga) / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) через Wikimedia Commons)

- Размножение

Размножение через споры в растениях известно как «споруляция». Жизненный цикл мохообразных сильно отличается от жизненного цикла птеридофитов, поскольку они имеют дигенетический цикл гапло-диплофазного типа.

Это означает, что вегетативная фаза имеет гаплоидную генетическую нагрузку и в апикальной области образуются гаметангии (откуда берут начало гаметы). В основном это раздельнополые виды, то есть у разных растений полы разделены.

Дождь и ветер - главные силы, которые заставляют мужские гаметы переходить в женские гаметы другого растения. После оплодотворения женской гаметы образуется зигота, которая превращается в спорофит.

В зрелом спорофите споры синтезируются, чтобы дать начало новым гаплоидным особям.

У птеридофитов спорангии расположены на нижней стороне листьев (в нижней части). Эти спорангии образуют мелкие споры, которые при помещении в подходящую среду образуют гаметангии.

Гаметангии производят женские и мужские гаметы, которые вместе дают зародыш и новое зрелое растение.

- Функция

Споры этих видов позволяют им оставаться в «скрытом» состоянии жизни до тех пор, пока не станут подходящими условиями для начала развития и роста. В отличие от семян сосудистых растений, споры не содержат зародыша и резервных тканей.

Эти группы растений, однако, были первыми, кто колонизировал земную среду, поскольку споры позволяли им выживать в течение длительных периодов времени, пока влажность не стала идеальной для развития растения.

- обучение

У мохообразных споры образуются после образования спорофита. Спорогенная ткань в спорофите начинает делиться на цикл мейоза и несколько циклов митоза. Это производит большое количество спор, которые дадут начало новым гаметофитам.

Что-то похожее на мохообразные встречается у птеридофитов; на нижней стороне листа находится группа мейоспорангии, называемая синангиями. В каждом мейоспорангии по три мегаспорангии и внутри обнаруживается большое количество спор.

Споры образуются в мегаспорангии, где первая спора возникает в результате дифференциации клетки внутри. Он трансформируется и созревает в мегаспору и претерпевает процесс мейоза, а затем несколько циклов митоза, в результате чего возникают сотни новых спор.

Ссылки

1. Чаффи, Н. (2014). Воронья биология растений. Анналы ботаники, 113 (7), vii.
2. Дьякон, JW (2013). Грибковая биология. Джон Вили и сыновья.
3. Феофилова Е.П., Ивашечкин А.А., Алехин А.И., Сергеева И. (2012). Споры грибов: состояние покоя, прорастание, химический состав и роль в биотехнологии (обзор). Прикладная биохимия и микробиология, 48 (1), 5-17.
4. Хейг, Дэвид и Вильчек, Дружелюбие. «Сексуальный конфликт и чередование гаплоидных и диплоидных поколений». Философские труды Королевского общества B: Биологические науки 361. 1466 (2006): 335-343.
5. Мэггс, Калифорния, и Каллоу, Мэн (2001). Споры водорослей. e LS.
6. Смит, П., и Шустер, М. (2019). Общественные блага и обман микробов. Текущая биология, 29 (11), R442-R447.
7. Визнер, Дж., Райхенберг, А., Генрих, С., Шлитцер, М., и Йомаа, Х. (2008). Пластидоподобная органелла апикомплексных паразитов как мишень для лекарств. Текущий фармацевтический дизайн, 14 (9), 855-871.