Μερίδιο:
Στάδια σπορίων και τα χαρακτηριστικά τους
Το σπορία είναι η διαδικασία σχηματισμού σπορίων σε βιολογικά συστήματα. Στα φυτά και τους μύκητες είναι ένα μέσο αναπαραγωγής, ενώ στα βακτήρια είναι ένας μηχανισμός επιβίωσης.
Τα μυκητιακά σπόρια μπορούν να είναι άσεχης ή σεξουαλικής φύσης, λειτουργώντας μόνο για να σχηματίσουν νέα νημάτια. Ως εκ τούτου, είναι το μέσο διάδοσης αυτών των οργανισμών. Όλοι οι νηματοειδείς μύκητες και οι περισσότερες ζύμες παράγουν σπόρια.
Στα βακτήρια, η σπορίωση συμβαίνει όταν οι συνθήκες δεν είναι ευνοϊκές, όπως για παράδειγμα η έλλειψη θρεπτικών ουσιών, η υπερβολική θερμότητα ή η ακτινοβολία, όταν υπάρχει ξήρανση κ.λπ. Πολλά βακτηρίδια μπορούν να παράγουν σπόρια για να βελτιώσουν την επιβίωσή τους σε αντίξοες συνθήκες.
Η σπορίωση δεν είναι ένα υποχρεωτικό στάδιο του κύκλου ζωής του κυττάρου, αλλά μάλλον μια διακοπή. Αυτές οι λανθάνουσες μορφές ονομάζονται ενδοσπόρια, κύστες ή ετερόστροφα (που παρατηρούνται κυρίως στα κυανοβακτήρια), ανάλογα με τη μέθοδο σχηματισμού σπορίων, η οποία διαφέρει μεταξύ των διαφόρων ομάδων βακτηρίων.
Μερικά πρωτόγονα φυτά που ανήκουν στην ομάδα των κρυπτογαμικών αναπαράγονται επίσης από σπόρια. Για παράδειγμα, βρύα και φτέρες.
Στάδια σπορίωσης
Η σπορίωση μπορεί να χωριστεί σε διάφορα στάδια. Στο βακτήριο Bacillus subtilis Η όλη διαδικασία της σπορίωσης διαρκεί 8 ώρες για να ολοκληρωθεί από το στάδιο 0 έως το στάδιο VII.
Στάδιο 0: Κανονικές συνθήκες
Το βακτηριακό κύτταρο βρίσκεται σε φυτική (κανονική) μορφή.
Στάδιο Ι: Στάδιο σχηματισμού αξονικών νηματίων
Σε αυτό το στάδιο, το βακτηριακό χρωμόσωμα αναπαράγεται και εκτείνεται σε ένα αξονικό νήμα. Αυτά τα αξονικά νημάτια γενετικού υλικού συνδέονται με την κυτταροπλασματική μεμβράνη μέσω του μεσοσωμίου. Το κύτταρο παρατείνει και χρησιμοποιεί το αποθεματικό του για τη διαμόρφωση του σπορίου.
Στάδιο ΙΙ: Σχηματισμός του προ-σπορίου
ένα ασύμμετρο κυτταρική διαίρεση λαμβάνει χώρα, ένα διαμέρισμα κυτταρική μεμβράνη σχηματίζεται κοντά σε ένα άκρο που περικλείει ένα μικρό τμήμα του DNA, σχηματίζοντας έτσι την πρώτη έκδοση του σπορίων, μια «προ-σπορίων».
Στάδιο ΙΙΙ: Συμμετοχή του προ-σπορίου
Η μεμβράνη του βλαστικού κυττάρου αναπτύσσεται γύρω από τον προ-σπόριο που το περιβάλλει. Το πρώιμο σπορίου έχει τώρα δύο στρώματα μεμβράνης.
Στάδιο IV: σύνθεση εξωσπόριου
Το χρωμόσωμα του μητρικού κυττάρου αποσυντίθεται και αρχίζει η σύνθεση του εξωσπορίου. Στη συνέχεια, τα προ-σπόρια αρχίζουν να σχηματίζουν έναν αρχέγονο φλοιό μεταξύ των δύο μεμβρανών που το περιβάλλουν. Τέλος, το κύτταρο αφυδατώνεται.
Στάδιο V: σύνθεση πεπτιδογλυκάνης
Ο προ-σπόρος παράγει έναν φλοιό πεπτιδογλυκάνης μεταξύ της αρχικής του μεμβράνης και της μητρικής κυτταρικής μεμβράνης.
Στάδιο VI: Σύνθεση διαλυτών οξέων του σπορίου
Το διπικολινικό οξύ συντίθεται, το οποίο μπορεί να ενσωματώνει ιόντα ασβεστίου για να σχηματίσει διπικολονικό ασβέστιο. Αυτό περαιτέρω προάγει την αφυδάτωση του κυτταροπλάσματος και σχηματίζει ένα στρώμα επικάλυψης.
Στάδιο VII: Λύση κυττάρων και απελευθέρωση ενδοσπόρων
Το ώριμο σπόριο απελευθερώνεται από το μητρικό κύτταρο. Το ενδοσπόριο, που είναι μια βιολογική δομή αντίστασης, μπορεί να παραμείνει ανενεργό εδώ και χρόνια. Όταν οι συνθήκες είναι ευνοϊκές, κάθε ενδοσπόρος θα βλαστήσει για να δημιουργήσει ένα βλαστικό κύτταρο.
Αναφορές
- Ghosh, J., Larsson, Ρ., Singh, Β., Pettersson, Β.Μ.F., Islam, Ν.Μ., Sarkar, S.N., ... Kirsebom, L.A. (2009). Σπορροποίηση σε μυκοβακτηρίδια. Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών, 106(26), 10781-10786.
- Jabbari, S., Heap, J.T., & King, J.R. (2011). Μαθηματική μοντελοποίηση της σπορίωσης-έναρξη στο δίκτυο subtilis Bacillus αποκαλύπτοντας το διπλό ρόλο του υποθετικού μορίου σήματος απαρτίας-αίσθησης PDCA. Δελτίο Μαθηματικής Βιολογίας, 73(1), 181-211.
- Karki, G. (2017). Βακτηριακά σπόρια: δομή, είδη, σπορίωση και βλάστηση. Ανακτήθηκε από: Online Biology Notes.
- Piggot, Ρ. J. & Coote, J. G. (1976). Γενετικές πτυχές του σχηματισμού βακτηριακού ενδοσπόρου. Βακτηριολογικές ανασκοπήσεις, 40(4), 908-62.
- Stephens, C. (1998). Βακτηριακή σπορά: ένα ζήτημα δέσμευσης? Τρέχουσα Βιολογία: CB, 8, R45-R48.