SPORE: ZNAČILNOSTI IN VRSTE - BIOLOGIJA - 2026

Za spore , so strukture, ki lahko izvirajo nove posameznike brez potrebe za reproduktivne celice že združili. To so produkt aseksualne reprodukcije v bakterijah, protozojih, algah in rastlinah. V glivah se lahko proizvajajo s spolnim ali aseksualnim razmnoževanjem.

Na splošno so spore vseh organizmov zelo odporne strukture, obdane z debelo ali dvojno celično steno. Ta vrsta prevleke jim omogoča, da preživijo ekstremne pogoje okolja, kjer so brez zavetišča.

Spore glive Psathyrella corrugis (Vir: To sliko je ustvaril uporabnik Kingman Bond Graham (Kingman) pri Mushroom Observer, vir za mikološke slike. S tem uporabnikom se lahko obrnete tukaj. Angleščina - español - français - italiano - makedonski - മലയാളം - português - +/− / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) prek Wikimedia Commons)

Lahko preživijo dolgo in ko "zaznajo", da so okoljski pogoji idealni, se aktivirajo in izvirajo nov posameznik iste vrste kot organizem, ki jih je rodil.

Večina sporov je majhnih in jih je mogoče prikazati le s povečevalnimi napravami, kot so povečevalna očala ali mikroskopi. Zaradi velikosti se ta struktura enostavno širi, saj se lahko "premika" po zraku, vodi, živalih itd.

Številni previdnostni ukrepi, ki so sprejeti v industriji na splošno, predvsem pa v prehrambeni industriji, so sprejeti, da se prepreči kolonizacija sporov in kontaminira komercialne izdelke, saj se lahko njihova kalitev konča s proizvodnjo velike populacije organizmov ni želeno.

Vrste spore

Glivične spore

Spore v glivah imajo funkcijo, podobno funkciji semen v rastlinah. Iz vsake spore se lahko ustvari nov micelij, neodvisen od tiste, ki je povzročila nastanek spore.

Primer spore glive (Vir: Laurararas / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0) prek Wikimedia Commons)

Vendar se seme in spore bistveno razlikujejo po načinu pridelave, saj semena izvirajo le iz zlitja moških gameta z ženskimi gametami, medtem ko spore ne izvirajo nujno iz zlitja dveh gameta.

Glivične spore povzročajo veliko število alergij in okužb pri ljudeh in živalih. Vendar se spore uporabljajo tudi za razmnoževanje in razmnoževanje glivičnih vrst, ki so pomembne za hrano.

- Razmnoževanje

Takoj ko vsaka spora zazna, da ima okolje ustrezne pogoje za svoj razvoj, se ti aktivirajo in začnejo razgrajevati njegovo citinsko celično steno; ravno v tistem trenutku se pojavi prvi micelij, ki se prehranjuje z okoljem, ki ga obdaja.

Glede na značilnosti glive izvira in se razvije popolnoma zrel večcelični posameznik. Nekatere vrste gliv, kot so kvasovke, so enocelični posamezniki; v tem primeru se bodo množile in tvorile kolonije milijonov celic.

Pri vrstah večceličnih gliv micelij narašča v velikosti in številu celic in se razvija v strukturi, imenovani sporangium ali sporangiophore, kjer potekajo celični procesi razmnoževanja in tvorijo nove spore.

Proces, strukture, čas in značilnosti sporangija in spore se razlikujejo glede na skupino gliv in vrste.

- Funkcija

Glavna funkcija spor v glivah je razmnoževanje in razmnoževanje vrste. To so zelo odporne strukture, ki lahko dolgo časa ostanejo »mirujoče« (neaktivne), dokler ne odkrijejo ustreznih dražljajev za rast in razvoj.

- Usposabljanje

Vsaka družina gliv ima različne načine proizvajanja svojih sporov. V tem primeru bodo pojasnjeni postopki tvorbe spore štirih od 5 phyla, ki sestavljajo kraljestvo Mycota, in sicer:

Chitridiomycota : hife razvijejo in ustvarijo haploidni tallus ali hife. V njih talij postane ženski gametangium, drugi pa moški gametangium, ki se zlije in tvori hifo, kjer bodo dozorevale sporangije in pozneje zoospore.

Ascomycota : hifa glive se podaljša, dokler ne tvori ukrivljenosti, da ustvari nekakšno "luknjo" med končnim delom hife in notranjim delom. V trnku sta moška in ženska celica, ki se sekata in povzročata gnus, v katerem bodo nastale askospore.

Basidiomycota : gre za postopek, ki je v večini pogledih podoben glivam Ascomycota. Nekaj ​​njihovih razlik pa je v proizvodnji bazidiospor namesto askospore, plodna telesa pa so večja in bolj razvita.

Oomycota : to so glive, ki napadejo tkivo živih posameznikov; Ko se okužba razširi skozi tkiva, dva hyphae z različnimi spolnimi celicami, en samček in ena samica, oplodijo in ustvarijo oospore.

Spore bakterij

Bakterijske spore se pogosto pojavljajo v gram-pozitivnih bakterijah, ki imajo v DNK nizko vsebnost dušikovih baz gvanin in citozin. Te se začnejo oblikovati, ko zaznajo pomanjkanje hranilnih snovi v okolju.

Struktura bakterijske spore (Vir: Videobiotechno / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) prek Wikimedia Commons)

- Razmnoževanje

Za razliko od gliv in drugih organizmov spore v bakterijah niso tipična reproduktivna struktura. Ti mikrobi zaznajo neugodne spremembe v svojem okolju in začnejo sintetizirati neaktivno celico z zelo odpornimi lastnostmi.

Ta odpornost omogoča neaktivni celici, da dolgo časa ostane nedotaknjena svoj genetski material pod pogoji, ki bi ubili katero koli bakterijsko celico. Tako kot glivične spore ostanejo neaktivne, dokler zunanji pogoji niso primerni za njihov razvoj.

V bakterijah se spori imenujejo endospore , saj gre za notranja celična "telesa", ki izvirajo skozi asimetrično delitev znotraj celice, torej so aseksualnega izvora.

- Funkcija

Glavna funkcija endospora je, da podaljšajo in vzdržujejo življenjsko dobo celice, ki jim je povzročila, tudi pod pogoji, v katerih ne morejo preživeti. Ko se okoljski pogoji izboljšajo, lahko endospor izhaja iz svojega inaktivacijskega stanja in ustvari novo bakterijsko celico, ki je v vseh pogledih enaka svoji celici potomcev.

- Usposabljanje

Vzorčna vrsta, pri kateri se proučuje tvorba te strukture, je Bacillus subtilis. Postopek je sestavljen iz štirih ali petih faz, odvisno od bibliografije, ki je v postopku. To so:

- 1. faza : celica se deli asimetrično, kar ustvarja dve votlini; največji vsebuje vse sestavine materine celice, najmanjši delež pa tvori endospor.

- 2. faza : vzpostavi se komunikacijski sistem med celico potomca in tem, kar bo postalo endospor. Ta sistem poganja izražanje specifičnih genov za dele, ki sestavljajo notranjo strukturo endospora.

- Faza 3 : odsek celične stene, ki je delil veliko celico od majhne celice, izgine, kar spodbudi manjšo celico, da ostane znotraj znotrajceličnega okolja večje celice.

- Faze 4 in 5 : med temi fazami nastanejo zunanje komponente lupine endospora, se dehidrira in sprosti v okolje po razgradnji matične celice.

Endospor se bo aktiviral šele, ko z zunajceličnimi receptorji zazna, da so za njegov razvoj ugodni pogoji.

Protozojske spore

V protozojih je znan samo en podfil, ki proizvaja spore, in ustreza organizmu Apicomplexa, ki so bili prej znani kot sporozoa, zaradi njihovega edinstvenega stanja pri proizvodnji spor.

Velika večina teh organizmov je endoparazitov vretenčarjev in ima strukturo, imenovano "apikalni kompleks", ki je specializirana struktura za prodiranje v celice in tkiva gostitelja.

- Razmnoževanje

Vsi posamezniki v tej skupini imajo zapletene biološke cikle, saj se razvijajo pri enem ali več gostiteljih. Tako kot mnogi mikroorganizmi tudi v svojem življenjskem ciklu izmenično spreminjajo spolne in aseksualne stopnje.

V fazi sporogonije se produkt zigote iz prejšnje fuzije gametskih celic razlikuje v sporozoit. Ta dozoreva in začne merogonski stadij, kjer se množi skozi zaporedne cikle delitve celic (mitoza) in tvori več sporov, imenovanih sporozoiti.

Te spore se širijo po gostiteljevem obtočnem sistemu in začnejo kolonizirati in širiti njegovo notranjost, vdrejo v več organov in tkiv. V vsakem koloniziranem tkivu se ponovi cikel za oblikovanje sporozoita in merogonije.

- Funkcija

Spore "čebeljih kompleksnih" organizmov so majhne, ​​dobro zapakirane različice odraslih posameznikov, ki potujejo skozi krvni obtok parazitskih vretenčarjev, da kolonizirajo čim več tkiv in organov.

Vse spore so produkt delitve celic po tvorbi zigote; zato so produkt aseksualne reprodukcije, ki jo vodi dogodek spolne reprodukcije. Njegova glavna funkcija je širjenje in širjenje okužbe s paraziti po vseh možnih tkivih.

- Usposabljanje

V drugem delu cikla se spozoitov produkt celične delitve obdaja z zelo odpornim pokrovom, ki tvori oociste. Ta oblika jim omogoča, da gostitelja izstopijo v okolje in napadejo nove gostitelje.

Ko oocista zaužije potencialni gostitelj, se aktivira in ponotranji v celici z uporabo svojega apikalnega kompleksa. V notranjosti se začne deliti na sporozoite, da vdrejo v druga tkiva.

Nove invazivne celice se zlomijo zaradi velikega števila sporozoitov znotraj njih in na ta način se nadaljuje njihovo razmnoževanje. Tako sporozoiti kot oociste so spore z različnimi lastnostmi.

Spore alg

Alge so polifiletna skupina, ki združuje veliko raznolikosti fotosintetskih organizmov, ki proizvajajo kisik. Štiri od devetih oddelkov, uvrščenih v skupino, proizvajajo spore.

Vse spore, ki jih sintetizirajo v algah, so produkt aseksualne reprodukcije. Tako spore kot propagule (podaljški, ki se podaljšajo in odlepijo od telesa) so zelo pogosta oblika aseksualne reprodukcije v večceličnih algah.

- Razmnoževanje

Verjame se, da je glavni spodbuda za nastanek sporangij v skupini alg variacija fotoperiode, torej ur svetlobe, ki jih zaznava vsak posameznik. Ko dnevna ura pade pod kritično raven, alge začnejo tvoriti sporangije.

Sporangij je oblikovan iz talja, ki se razlikuje v reproduktivni strukturi, da sintetizira spore. Spore lahko izvirajo iz več notranjih protoplastnih oddelkov sporangijevih celic.

Vendar pa spori pri nekaterih vrstah alg izvirajo po ločitvi celice od glavnega telesa alg.

Vsako sporo lahko najdemo v suspenziji v gojišču ali jo mobiliziramo, dokler se ne naslanja na substrat, ki vsebuje okoljske pogoje, potrebne za razvoj novega posameznika.

- Funkcija

Spore alg so specializirane za čim večjo populacijo alg. Vsaka vrsta ima različne specializacije za kolonizacijo različnih ekosistemov. Vendar so vsa vodna ali polvodna okolja.

Pri veliki raznolikosti vrst alg, ki obstajajo, lahko opazimo enakovredno raznolikost spore, saj imajo nekatere flagele, zaradi katerih so mobilne, druge debelo plast pokritosti, druge modro, druge bele, med številnimi drugimi značilnostmi, ki se lahko razlikujejo.

- Usposabljanje

Vse spore v algah nastanejo skozi prejšnje celične delitve celic. V vegetativnem talu je plodni tali, kjer se bodo ustvarile spore. Temu pravimo sporangij.

Znotraj alg lahko spore razvrstimo v dve različni vrsti, in sicer tiste, ki izvirajo iz mejotske delitve, in tiste, ki izvirajo iz mitotske delitve. Na ta način v skupini alg najdemo meiosporni produkt mejoze in mitosporni produkt mitoze.

Rastline spore

Vse rastline, ki jih uvrščamo med "nevaskularne rastline" (bryophytes, praproti in konjski rep; slednji, ki so razvrščeni kot pteridophytes), se razmnožujejo skozi spore in veljajo za "prednice".

Spore praproti ali pteridofita (Vir: Luis Miguel Bugallo Sánchez (Lmbuga) / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) prek Wikimedia Commons)

- Razmnoževanje

Razmnoževanje skozi spore v rastlinah je znano kot "sporalacija". Življenjski cikel je pri bryofitih precej drugačen kot pri pteridofitih, saj imajo digenetski cikel haplo-diplofaznega tipa.

To pomeni, da ima vegetativna faza haploidno gensko obremenitev in v apikalnem območju nastajajo gametangia (od kod izvirajo gamete). Na splošno so diodne vrste, to je, da sta spola ločena v različnih rastlinah.

Dež in veter sta glavni sili, ki moške gamete poganjajo k ženski gamati druge rastline. Ko je ženska gama oplojena, nastane zigota, ki dozori v sporofit.

V zrelem sporofitu se spore sintetizirajo, da se sprožijo novi haploidni posamezniki.

Pri pteridophytes se sporangije nahajajo na spodnji strani listov (spodnji del). Te sporangije proizvajajo majhne spore, ki, kadar so nameščene v ustrezne medije, proizvajajo gametangije.

Gametangia proizvaja ženske in moške gamete, ki se združujejo, da nastanejo zarodek in nova zrela rastlina.

- Funkcija

Spore pri teh vrstah omogočajo, da ostanejo v "latentnem" življenjskem stanju, dokler se pogoji ne začnejo razvijati in rasti. Za razliko od semen vaskularnih rastlin spore ne vsebujejo zarodka, prav tako ne rezervnih tkiv.

Te skupine rastlin pa so prve kolonizirale kopensko okolje, saj so spore pustile preživeti dalj časa, dokler vlaga ni bila idealna za rast rastline.

- Usposabljanje

V braiofitih nastanejo spore po nastanku sporofita. Sporogeno tkivo znotraj sporofita se začne deliti skozi cikel mejoze in več ciklov mitoze. Tako nastane veliko število spor, ki bodo sprožile nove gametofite.

Nekaj ​​podobnega bryofitom se dogaja pri pteridofitih; na spodnji strani lista je skupina meiosporangije, imenovana synangia. V vsakem meiosporangiju so trije megasporangiji in v notranjosti najdemo veliko sporov.

Spore nastajajo v megasporangiju, kjer prva spora nastane zaradi diferenciacije celice v notranjosti. Preoblikuje se in dozoreva v megaspor ter se podvrže procesu mejoze in kasneje več ciklov mitoze, da nastane na stotine novih sporov.

Reference

1. Chaffey, N. (2014). Vrana biologija rastlin. Anali botanike, 113 (7), vii.
2. Deacon, JW (2013). Gljivična biologija. John Wiley & Sons.
3. Feofilova, EP, Ivashechkin, AA, Alekhin, AI, in Sergeeva, I. (2012). Glivične spore: mirovanje, kalitev, kemična sestava in vloga v biotehnologiji (pregled). Prikladnaia biokhimiia i mikrobiologiia, 48 (1), 5-17.
4. Haig, David in Wilczek, Amity. "Spolni konflikt in izmenjava haploidnih in diploidnih generacij". Filozofski posli kraljeve družbe B: Biological Sciences 361. 1466 (2006): 335–343.
5. Maggs, CA, in Callow, ME (2001). Alge spore. e LS.
6. Smith, P., & Schuster, M. (2019). Javne dobrine in varanje mikrobov. Trenutna biologija, 29 (11), R442-R447.
7. Wiesner, J., Reichenberg, A., Heinrich, S., Schlitzer, M., & Jomaa, H. (2008). Plastično podobna organela parazitov apikopleksan kot tarča drog. Trenutno farmacevtsko oblikovanje, 14 (9), 855-871.