СПОРУЛАЦИЯ: ЕТАПИ И ТЕХНИТЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ - БИОЛОГИЯ - 2025

На спорообразуването е процес на образуване на спори в биологични системи. При растенията и гъбите е средство за размножаване, докато при бактериите е механизъм за оцеляване.

Гъбичните спори могат да имат асексуален или сексуален характер, като функционират единствено за образуване на нови нишки. Следователно те са средства за размножаване на тези организми. Всички нишковидни гъбички и повечето дрожди произвеждат спори.

Спори под папратово листо

При бактериите спорообразуването възниква, когато условията не са благоприятни, например, липса на хранителни вещества, излишна топлина или радиация, когато има изсушаване и т.н. Много бактерии могат да произвеждат спори, за да подобрят оцеляването си при неблагоприятни условия.

Спорулацията не е задължителен етап от жизнения цикъл на клетката, а по-скоро смущение. Такива латентни форми се наричат ​​ендоспори, кисти или хетероцисти (наблюдавани главно в цианобактерии), в зависимост от метода за образуване на спори, който се различава между различните групи бактерии.

Някои примитивни растения, принадлежащи към групата криптогеми, също се размножават с помощта на спори. Например мъхове и папрати.

Етапи на спорообразуване

Спорулацията може да бъде разделена на няколко етапа. При бактериите Bacillus subtilis целият процес на спорообразуване отнема 8 часа, докато завърши от етап 0 до етап VII.

Етап 0: Нормални условия

Бактериалната клетка е във вегетативната си (нормална) форма.

Етап I: Етап на образуване на аксиални нишки

На този етап бактериалната хромозома се репликира и разпространява, образувайки аксиална нишка. Тези аксиални нишки от генетичен материал са прикрепени към цитоплазмената мембрана чрез мезозомата. Клетката се удължава и използва своя хранителен резерв за образуването на спорите.

II етап: Образуване на спори

Настъпва асиметрично клетъчно делене, близо до единия край се образува преграда на клетъчната мембрана, която обхваща малка част от ДНК, като по този начин образува първата версия на спората, един вид „предспора“.

Етап III: Обвиване на предварителната спора

Мембраната на стволовите клетки расте около предварителната спора, обгръщайки я. Ранната спора сега има два слоя мембрана.

Етап IV: синтез на екзоспорий

Хромозомата на стволовите клетки се разпада и започва синтеза на екзоспориум. На следващо място, предспората започва да образува първична кора между двете мембрани, които я заобикалят. В крайна сметка клетката се дехидратира.

Етап V: синтез на пептидогликан

Предспората произвежда пептидогликанова обвивка между нейната първоначална мембрана и мембраната на майчината клетка.

Етап VI: Синтез на разтворими киселини от спорите

Синтезира се дипиколинова киселина, която може да включва калциеви йони за образуване на калциев дипиколонат. Това подпомага по-нататъшното дехидратация на цитоплазмата и образува покривен слой.

Етап VII: Клетъчен лизис и освобождаване на ендоспори

Зрелата спора се отделя от майчината клетка. Ендоспорът, бидейки структура на биологична резистентност, може да остане неактивен с години. Когато условията са благоприятни, всеки ендоспор ще покълне, за да породи вегетативна клетка.

Препратки

1. Ghosh, J., Larsson, P., Singh, B., Pettersson, BMF, Islam, NM, Sarkar, SN,… Kirsebom, LA (2009). Спорообразуване в микобактерии. Трудове на Националната академия на науките, 106 (26), 10781–10786.
2. Jabbari, S., Heap, JT, & King, JR (2011). Математическо моделиране на мрежата за иницииране на спорулация в Bacillus subtilis, разкриваща двойствената роля на предполагаемата сигнална молекула кворум PhrA. Бюлетин на математическата биология, 73 (1), 181–211.
3. Karki, G. (2017). Бактериални спори: структура, видове, спорообразуване и покълване. Възстановени от: Бележки онлайн по биология
4. Piggot, PJ, & Coote, JG (1976). Генетични аспекти на образуването на бактериални ендоспори. Бактериологични рецензии, 40 (4), 908–62.
5. Stephens, C. (1998). Спор на бактериите: въпрос на обвързване? Текуща биология: CB, 8, R45-R48.