АСКОСПОРИ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ФОРМИРАНЕ, ФУНКЦИИ, ПРИМЕРИ - БИОЛОГИЯ - 2025

На Аскоспорите са спори продукт на половото размножаване, cariogamia и мейотичен разделение гъбички асците клас Ascomycota. Те, когато покълнат, са способни да доведат до нова независима гъбичка.

Аскомикотите или аскомицетите са клас гъби, който съдържа около 30% от всички известни гъбични видове. Те се срещат най-обилно в сухоземни и водни среди. Само няколко вида са характерни за морските местообитания.

Снимка на аскоспорите от вида Morchella elata, направена чрез светлинен микроскоп (Източник: Peter G. Werner Via Wikimedia Commons)

Отличителната черта на аскомицетите е формирането на структура, продуцираща ендоспори. Тази структура представлява специален тип спорангий и се нарича „отвращение“. Следователно всички гъбички, които предизвикват отвращение, са от класа на аскомицетите.

Асци обикновено са сакообразни и представляват мястото, където се образуват аскоспори. По-специализираните аскомицети, като тези, намиращи се в лишеи, имат макроскопски асци и плододаващо тяло, наречено аскокарпус.

Формата на асци и аскоспори се използва от таксономистите за разграничаване на различните видове от клас Аскомикота. Например, в рамките на аскомицетите са дрожди, едноклетъчни гъбички, които не образуват плододаващи тела.

Част от хранително-вкусовата промишленост се е посветила на опазването на артикулите и храните от замърсяване с аскоспори, тъй като, когато покълнат и произхождат зрели индивиди, те влошават и разлагат храната.

характеристики

Аскоспорите са като вид "семена" на гъбичките Ascomycota, аналогични на тези на растенията, тъй като те могат да останат неактивни (в покой), но да живеят за дълги периоди от време.

Тези структури са много устойчиви, могат да доведат до нови пълноценни индивиди и могат да останат живи дълго време след покълването, тъй като се хранят с ендогенни субстрати.

Снимка на Schizosaccharomyces octosporus, показваща аскоспори със защитни обвивки чрез светлинна микроскопия. A = Аскоспори, B = Ascas, C = Аскоспори, разделени чрез делене с четири аскоспори, D = Аскоспори със защитни черупки. Скала = 0,01 mm (Източник: Снимка на Schizosaccharomyces octosporus, показваща аскоспори със защитни черупки чрез светлинна микроскопия. A = Аскоспори, В = Аскас, С = Аскоспори, разделени чрез делене с четири аскоспори, D = Аскоспори със защитни черупки. Бар мащаб = 0.01 мм. чрез Wikimedia Commons)

Аскоспорите обаче имат уникални характеристики, които ги отличават от семената на растенията, например основните стимули за покълването на аскоспорите са химични вещества, получени при разлагането на субстратите.

При растенията, напротив, стимулът за покълване е вода и светлина, в някои случаи. Аскоспорите имат половината от хромозомния заряд на нормална клетка, тоест те са хаплоидни; Междувременно семената на растенията са предимно полиплоидни.

Аскоспорите обикновено са микроскопични структури, които рядко се виждат леко с лупи с ниска мощност. От друга страна, семената на зеленчуците са макроскопични и няколко изключения могат да бъдат назовани с микроскопични семена.

Когато гледаме под микроскоп и детайлираме типичен аскоспор, ние наблюдаваме, че те са елиптични по форма, че имат своите протопласти, затворени от тристепенна или слоеста хитинова клетъчна стена и че имат зародишна пора на всеки край на клетката.

Формиране на отвращение и аскоспор

Покълване на аскоспора и развитие на мицела

Аскоспорите са крайният продукт на процеса на сексуална репродукция на аскомицетите. Образуването на мицелия в тези организми започва с покълването на аскоспора и веднага след това започват да се образуват конидиофори.

Гъбичката започва фаза на растеж, при която се получават голям брой конидии, които допринасят за разпространението на гъбата в субстрата. В този мицел започва формирането на отвращение.

Преди това настъпва гаметогенеза, чрез която се формират антеридия (мъжки) и аскогония (женски). Ядрата на антеридиума се прехвърлят в аскогония и протопластите на двете клетки се сливат в процес, наречен плазмогамия.

В рамките на същия цитозол, мъжките ядра се чифтосват с женски ядра, но без да се слеят. Тогава „хифалните“ нишки започват да растат извън аскогония и аскогенните хифи се удължават.

В аскогенните хифи ядрата се развиват и размножават чрез едновременни митотични деления във всички хифи на аскогония. Отвращение се образува в края на един от ашогенните дикариотични хифи, възникнал по време на тази стъпка.

Жизнен цикъл на гъбичка Аскомикота. А - хаплоиден етап (мая); В - стадий на дикариотика (мицел); С - диплоиден стадий (proasci); D - развитие на асци и спорогенеза. 1 - поява на аскоспори и бластоспори (конидии); 2-dicariotization; 3 - дикариотичен мицел в растителни клетки, образуващ аскогенен слой; 4 - кариогамия; 5 - митоза на диплоидното ядро, образуване на протоасци и базални клетки; 6 - развитие на отвращение след мейоза; 7 - митоза на хаплоидни ядра, образуване на аскоспори; 8 - слоево образуване на растителни клетки (Източник: Afanasovich Via Wikimedia Commons)

Образуване на отвращение

Една от клетките на дикариотните хифи расте и образува кука, наречена „уникуло“. В тази клетка с форма на кука двете ядра се разделят по такъв начин, че техните митотични вретена са подредени в паралелна и вертикална ориентация.

Две от дъщерните ядра са в горната област на куката, едната е в края, а другата близо до базалната преграда на куката. Там се образуват две септа, които разделят куката на три клетки.

Клетката в средата на трите е тази, която ще формира отвращение. Вътре в тази клетка протича процесът на кариогамия, при който двете ядра се сливат, образувайки диплоидно ядро, известно като зиготата.

Това диплоидно ядро ​​е единственото диплоидно в жизнения цикъл на гъбичките Ascomycota. След кариогамия отвращението започва да узрява и да се увеличава по дължина (удължено).

Формиране на аскоспора

В младите аско клетки, диплоидните ядра в тях претърпяват мейоза и по-късно митоза. 8 нови хаплоидни клетки произхождат от оригиналната клетка. Тези осем клетки, докато се развиват, ще се трансформират в аскоспори.

Всяко ядро, възникнало от мейотична и по-късна митотична репродукция, ще се съхранява заедно с част от цитозола на клетката, където е станало деленето, в хитинова клетъчна стена, която се синтезира вътре в клетката.

Почти всички аскомицети отвращението е много добре структурирана твърда структура. Докато зреят аскоспорите, отвращението имплодира и освобождава аскоспорите в околната среда.

По принцип аскоспорите се разпространяват на къси разстояния, около няколко сантиметра, но при някои видове те се разпространяват до няколко метра, всичко зависи от средата, в която са изгонени.

Примери

Най-разпространеният вид Ascomycota в природата и в агробизнеса са дрождите, които могат да бъдат открити на повърхността на почвите, водата, плодовете и голямо количество храна.

Тези организми имат способността да метаболизират захарите, произвеждайки алкохол и въглероден диоксид в процеса.

Плододаващите тела не се срещат в дрождите, тъй като това са едноклетъчни организми, които се размножават най-често чрез бинарно делене или пъпкуване. Въпреки това, когато условията в средата са неблагоприятни, две съвместими клетки се сливат, за да образуват зигота.

Зиготата се развива директно вътре в клетката, тази клетка се диференцира в отвращение и вътре в нея се разделят 4 или 8 ядра в зависимост от вида на дрождите. Тези ядра се развиват и се покриват с хитин, превръщайки се в аскоспори.

Всички гъбички, съставляващи симбиотичната асоциация, представляващи лишеи, са от семейство Ascomycota, следователно, те развиват аскоспори чрез сексуалното си размножаване.

Като цяло, при детайлно наблюдение на лишей, който вече е достигнал своя стадий на зрялост, могат да се видят малки чашковидни структури. Тези структури са плододаващите тела на гъбата, известни като "апотеция". Вътре в апотецията е мястото, където се генерират аскоспорите.

Препратки

1. Bellemère, A. (1994). Асци и аскоспори в систематиката на аскомицетите. В систематиката на Аскомицет (стр. 111-126). Спрингер, Бостън, МА.
2. Dijksterhuis, J. (2007). Топлоустойчиви аскоспори. В хранителната микология (с. 115-132). CRC преса.
3. Guth, E., Hashimoto, T., & Conti, SF (1972). Морфогенеза на аскоспори в Saccharomyces cerevisiae. Списание за бактериология, 109 (2), 869-880
4. Lindorf, H., De Parisca, L., & Rodríguez, P. (1985). Класификация, структура и размножаване на Ботаника
5. Lowry, RJ, & Sussman, AS (1968). Ултраструктурни промени по време на покълването на аскоспори от Neurospora tetrasperma. Микробиология, 51 (3), 403-409.
6. Raven, PH, Evert, RF, и Eichhorn, SE (2005). Биология на растенията. Macmillan.