SPORER: EGENSKAPER OCH TYPER - BIOLOGI - 2025

De sporer är strukturer som kan ursprungs nya individer utan behov av könsceller tidigare samman. Dessa är produkten av asexuell reproduktion i bakterier, protosoier, alger och växter. I svampar kan de produceras genom sexuell eller asexuell reproduktion.

I allmänhet är sporerna hos alla organismer mycket resistenta strukturer, omgiven av en tjock eller dubbelcellig vägg. Denna typ av beläggning gör att de kan överleva de extrema förhållandena i miljön, där de saknar skydd.

Sporer av svampen Psathyrella corrugis (Källa: Den här bilden skapades av användaren Kingman Bond Graham (Kingman) på Mushroom Observer, en källa för mykologiska bilder. Du kan kontakta den här användaren här. Engelska - español - franska - italiano - македонски - മലയാളം - Netherês - +/− / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) via Wikimedia Commons)

De kan överleva under långa perioder och när de "uppfattar" att miljöförhållandena är idealiska aktiveras de och kommer från en ny individ av samma art som organismen som gav upphov till dem.

De flesta sporer är små i storlek och kan endast visualiseras med förstoringsapparater som förstoringsglas eller mikroskop. Storleken gör denna struktur lätt att sprida, att kunna "flytta" genom luft, vatten, djur etc.

Många av de försiktighetsåtgärder som vidtas i branschen i allmänhet, men särskilt inom livsmedelsindustrin, vidtas för att förhindra sporer från att kolonisera och förorena kommersiella produkter, eftersom deras groddning kan sluta i produktionen av stora populationer av organismer inte önskad.

Typer av sporer

Svampsporer

Sporerna i svampar har en funktion som är analog med frön i växter. Från varje spore kan ett nytt mycelium genereras oberoende av det som gav upphov till sporen.

Exempel på svampens sporer (Källa: Laurararas / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0) via Wikimedia Commons)

Frön och sporer skiljer sig dock väsentligt i hur de produceras, eftersom frön endast härrör från fusionen av manliga gameter med kvinnliga gameter, medan sporer inte nödvändigtvis kommer från fusionen av två gameter.

Svampsporerna orsakar ett stort antal allergier och infektioner hos människor och djur. Sporer används dock också för att reproducera och sprida svamparter som är av livsmedelsintresse.

- Reproduktion

Så snart varje spore upptäcker att miljön har de rätta förutsättningarna för dess utveckling, aktiveras dessa och börjar bryta ned sin kitincellvägg; just i det ögonblicket dyker upp det första myceliet för att livnära sig på miljön som omger det.

Beroende på svampens egenskaper kommer en fullmogen flercellig individ att uppstå och utvecklas. Vissa arter av svampar, såsom jäst, är encelliga individer, i vilket fall de kommer att multiplicera i antal och bilda kolonier av miljoner celler.

Hos multicellulära svamparter växer myceliet i storlek och antal celler och utvecklas i en struktur som kallas sporangium eller sporangiofor, där de cellulära reproduktionsprocesserna inträffar för att bilda nya sporer.

Processen, strukturerna, tiden och egenskaperna hos sporangium och sporer varierar beroende på svampgruppen och arten.

- Funktion

Sporernas huvudfunktion är att reproducera och sprida en art. Dessa är i sin tur mycket resistenta strukturer som kan förbli "vilande" (inaktiva) under långa perioder tills de upptäcker lämpliga stimuli för att växa och utvecklas.

- Träning

Varje svampfamilj har olika sätt att producera sina sporer. I det här fallet förklaras processerna för bildning av sporerna hos fyra av de 5 filylerna som utgör Mycota kungariket, nämligen:

Chytridiomycota : hyfer utvecklar och genererar haploida thallus eller hyfer. I dessa blir en thallus en kvinnlig gametangium och den andra en manlig gametangium, som smälter samman och bildar en hypha där sporangia och senare zoosporerna mognar.

Ascomycota : en hypha av svampen förlängs tills den bildar en krökning för att skapa ett slags "hål" mellan den sista delen av hypha och en inre del. I kroken finns en hane- och en kvinnlig cell, dessa korsar varandra och ger upphov till avsky där ascosporerna kommer från sitt ursprung.

Basidiomycota : det är en process som i de flesta avseenden liknar Ascomycota-svampar. Några av deras skillnader ligger emellertid i produktionen av basidiosporer istället för ascosporer och fruktkropparna är större och mer utvecklade.

Oomycota : dessa är svampar som invaderar vävnaden hos levande individer; När infektionen har spridit sig genom vävnaderna befruktar två hyfer med olika könsceller, en hane och en hona, oosporer.

Bakteriella sporer

Bakteriesporer förekommer ofta i gram-positiva bakterier som har ett lågt innehåll av kvävebaserna guanin och cytosin i sitt DNA. Dessa börjar bildas när de upplever en brist på näringsämnen i miljön.

Struktur för en bakteriespore (Källa: Videobiotechno / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) via Wikimedia Commons)

- Reproduktion

Till skillnad från svampar och andra organismer är sporer i bakterier inte en typisk reproduktionsstruktur. Dessa mikrober upptäcker ogynnsamma förändringar i deras miljö och börjar syntetisera en inaktiv cell med mycket resistenta egenskaper.

Denna resistens gör att den inaktiva cellen kan hålla sitt genetiska material intakt under lång tid under förhållanden som skulle döda alla bakterieceller. Liksom svampsporer förblir de inaktiva tills yttre förhållanden är lämpliga för deras utveckling.

I bakterier kallas sporerna endosporer , eftersom det är inre cellkroppar som har sitt ursprung genom en asymmetrisk uppdelning inuti cellen, det vill säga de är av asexuellt ursprung.

- Funktion

Endosporernas huvudfunktion är att förlänga och upprätthålla livslängden på den cell som gav upphov till dem så länge som möjligt, även under förhållanden där den inte kan överleva. När miljöförhållandena förbättras kan endosporen komma ut ur dess inaktiveringstillstånd och har sitt ursprung i en ny bakteriecell som i alla avseenden är densamma som dess stamceller.

- Träning

Modellsorten där bildandet av denna struktur studeras är Bacillus subtilis. Processen består av fyra eller fem faser beroende på vilken bibliografi som konsulterats. Dessa är:

- Fas 1 : cellen delar sig asymmetriskt och skapar två håligheter; den största innehåller alla komponenter i moderns cellinre, medan den minsta delen kommer att bilda endosporen.

- Fas 2 : ett kommunikationssystem upprättas mellan förfädercellen och vad som kommer att bli endosporen. Detta system driver uttrycket av specifika gener för de delar som utgör den inre strukturen i endosporen.

- Fas 3 : den del av cellväggen som delade den stora cellen från den lilla cellen försvinner, vilket uppmuntrar den mindre cellen att stanna kvar i den intracellulära miljön i den större cellen.

- Faser 4 och 5 : under dessa faser genereras de yttre komponenterna i endosporskalet, dehydratiseras och släpps ut i miljön efter nedbrytningen av "moder" -cellen.

Endosporen aktiveras endast när den med sina extracellulära receptorer upptäcker att förhållandena är gynnsamma för dess utveckling.

Protozoan sporer

I protozoer är endast en subfilyl som producerar sporer känd och motsvarar den hos Apicomplexa-organismer, som tidigare var kända som sporozoa, på grund av deras unika skick i produktionen av sporer.

De allra flesta av dessa organismer är endoparasiter av ryggradsdjur och har en struktur som kallas det "apikala komplexet", som är en specialiserad struktur för att penetrera värdens celler och vävnader.

- Reproduktion

Alla individer i denna grupp har komplexa biologiska cykler, eftersom de utvecklas i en eller flera värdar. Liksom många mikroorganismer växlar de mellan sina sexuella och asexuella stadier.

I sporogonifasen differentierar en zygotprodukt av den tidigare gametiska cellfusionen till en sporozoite. Detta mognar och börjar merogonisteget där det multipliceras genom på varandra följande celldelningscykler (mitos) och producerar flera sporer, kallad sporozoites.

Dessa sporer sprids genom värdens cirkulationssystem och börjar kolonisera och utvidga dess inre och invaderar flera organ och vävnader. Cykeln för att bilda sporozoit och merogonia upprepas i varje koloniserad vävnad.

- Funktion

Sporerna av "bi-komplexa" organismer är små, välförpackade versioner av vuxna individer, som reser genom blodomloppet för att parasitera ryggradsdjur för att kolonisera så många vävnader och organ som möjligt.

Alla sporer är produkten från celldelning efter zygotbildning; därför är de produkten av asexuell reproduktion som föregås av en händelse av sexuell reproduktion. Dess huvudfunktion är att sprida och sprida parasitinfektionen genom alla möjliga vävnader.

- Träning

Under en annan del av cykeln är sporozoitesprodukten från celldelning omgiven av en mycket resistent täckning för att bilda oocyster. Denna form gör det möjligt för dem att lämna värden till miljön och invadera nya värdar.

När en oocyst intas av en potentiell värd aktiveras och internaliseras den i en cell med dess apikala komplex. Inuti börjar det delas upp i sporozoiter för att invadera andra vävnader.

De nya invaderade cellerna går sönder på grund av det stora antalet sporozoiter i dem och på detta sätt fortsätter deras utbredning. Både sporozoiter och oocyster är sporer med olika egenskaper.

Alger sporer

Alger är en polyfyletisk grupp som grupperar en stor mångfald av syreproducerande fotosyntetiska organismer. Fyra av de nio divisionerna som klassificeras inom gruppen producerar sporer.

Alla sporer som de syntetiserar i alger är produkten av aseksuell reproduktion. Både sporer och förökningar (förlängningar som förlänger och lossnar från kroppen) är en mycket vanlig form av asexuell reproduktion i flercelliga alger.

- Reproduktion

Det antas att den främsta stimulansen för bildandet av sporangia i gruppen av alger är variationen i fotoperioden, det vill säga de ljustimmar som varje individ uppfattar. När dagsljuset sjunker under en kritisk nivå, börjar algerna bilda sporangia.

Sporangiet bildas av en thallus som differentierar i reproduktiv struktur för att syntetisera sporer. Sporer kan härröra från flera interna protoplastdelar av sporangiumceller.

Sporer i vissa arter av alger har emellertid sitt ursprung efter separering av en cell från huvudkroppen hos algerna.

Varje spor kan hittas i suspension i mediet eller mobiliseras tills den vilar på ett substrat som innehåller de miljöförhållanden som är nödvändiga för utvecklingen av en ny individ.

- Funktion

Algersporer är specialiserade på att utöka algpopulationen så mycket som möjligt. Varje art har olika specialiseringar för att kolonisera olika ekosystem. De är emellertid alla vatten- eller halvvattenmiljöer.

I den stora mångfalden av alger som finns kan vi observera en motsvarande mångfald av sporer, eftersom vissa har flageller som gör dem rörliga, andra ett tjockt täckskikt, andra är blå, andra vita, bland många andra egenskaper som kan variera.

- Träning

Alla sporer i alger bildas genom tidigare celldelningar av celler. I den vegetativa thallusen finns en bördig thallus där sporerna kommer att genereras. Detta kallas ett sporangium.

Inom alger kan sporer klassificeras i två olika typer, de som härstammar från en meiotisk uppdelning och de som har sitt ursprung i en mitotisk uppdelning. På detta sätt hittar vi i gruppen alger meiosporesprodukten av meios och mitosporeprodukten av mitos.

Växtsporer

Alla växter klassificerade som ”icke-vaskulära växter” (bryophytes, ferns and horsetails; de senare klassificerade som pteridophytes) reproduceras genom sporer och betraktas som ”förfäder”.

Sporerna på en ormbunke eller pteridofyt (Källa: Luis Miguel Bugallo Sánchez (Lmbuga) / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) via Wikimedia Commons)

- Reproduktion

Reproduktion genom sporer i växter kallas "sporulation". Hos bryofyter är livscykeln ganska annorlunda än hos pteridofyter, eftersom de har en digenetisk cykel av typen haplo-diplofas.

Detta innebär att den vegetativa fasen har en haploid genetisk belastning och i den apikala regionen produceras gametangia (där gameterna härstammar). De är i allmänhet tvåhälsosamma arter, det vill säga könen separeras i olika växter.

Regn och vind är de viktigaste krafterna som driver de manliga gameterna till den kvinnliga gameten i en annan anläggning. När den kvinnliga gameten har befruktats produceras en zygot som mognar till sporofyten.

I den mogna sporofyten syntetiseras sporer för att ge upphov till nya haploida individer.

I pteridofyter är sporangierna belägna på undersidan av bladen (den nedre delen). Dessa sporangia producerar små sporer som, när de placeras i lämpliga media, producerar gametangia.

Gametangia producerar kvinnliga och manliga gameter som kombineras för att producera ett embryo och en ny mogen växt.

- Funktion

Sporerna i dessa arter tillåter dem att förbli i ett "latent" livsläge tills förhållandena är rätt att börja utvecklas och växa. Till skillnad från frön från kärlväxter, innehåller sporer inte ett embryo, och de innehåller inte heller vävnader.

Dessa planteringsgrupper var emellertid de första som koloniserade den markbundna miljön, eftersom sporerna tillät dem att överleva under lång tid tills fuktigheten var idealisk för växten att utvecklas.

- Träning

I bryofyter produceras sporerna efter bildandet av sporofyt. Den sporogena vävnaden i sporofyten börjar delas genom en cykel av meios och multipla cykler av mitos. Detta producerar ett stort antal sporer som ger upphov till nya gametofyter.

Något liknande bryofyter förekommer hos pteridofyter; på undersidan av bladet finns en grupp meiosporangia som kallas synangia. I varje meiosporangium finns tre megasporangia och ett stort antal sporer finns inuti.

Sporerna genereras i megasporangium, där den första sporen uppstår från differentieringen av en cell inuti. Det förvandlas och mognar till en megaspore och genomgår en process med meios och senare flera cykler av mitos för att få hundratals nya sporer.

referenser

1. Chaffey, N. (2014). Raven biologi av växter. Annals of botany, 113 (7), vii.
2. Deacon, JW (2013). Svampbiologi. John Wiley & Sons.
3. Feofilova, EP, Ivashechkin, AA, Alekhin, AI, & Sergeeva, I. (2012). Svampsporer: vilande, groddning, kemisk sammansättning och roll i bioteknik (granskning). Prikladnaia biokhimiia i mikrobiologiia, 48 (1), 5-17.
4. Haig, David och Wilczek, Amity. "Sexuell konflikt och växling av haploida och diploida generationer". Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences 361. 1466 (2006): 335-343.
5. Maggs, CA, & Callow, ME (2001). Algalsporer. e LS.
6. Smith, P., & Schuster, M. (2019). Offentliga varor och fusk i mikrober. Aktuell biologi, 29 (11), R442-R447.
7. Wiesner, J., Reichenberg, A., Heinrich, S., Schlitzer, M., & Jomaa, H. (2008). Den plastidliknande organellen av apikomplexanparasiter som läkemedelsmål. Aktuell farmaceutisk design, 14 (9), 855-871.