SPÓRY: VLASTNOSTI A TYPY - BIOLÓGIE - 2026

Tieto spory sú štruktúry, ktorá umožňuje uskutočňovať nové jedinca bez nutnosti reprodukčné bunky skôr zlúčené. Jedná sa o produkt asexuálnej reprodukcie v baktériách, prvokoch, riasach a rastlinách. V plesniach môžu byť produkované sexuálnou alebo asexuálnou reprodukciou.

Spóry všetkých organizmov sú vo všeobecnosti veľmi odolné štruktúry obklopené hrubou alebo dvojitou bunkovou stenou. Tento druh povlaku im umožňuje prežiť extrémne podmienky prostredia, kde nemajú žiadne prístrešie.

Spóry huby Psathyrella corrugis (Zdroj: Tento obrázok vytvoril používateľ Kingman Bond Graham (Kingman) v Mushroom Observer, zdroj pre mykologické obrazy. Môžete ho kontaktovať tu.English - español - français - italiano - македонски - മലയാളം - português - +/− / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) prostredníctvom Wikimedia Commons)

Môžu prežiť dlhé obdobia a akonáhle „vnímajú“, že podmienky prostredia sú ideálne, aktivujú sa a pochádzajú z nového jedinca toho istého druhu ako organizmus, ktorý im dal vznik.

Väčšina spór má malú veľkosť a dá sa vizualizovať iba pomocou zväčšovacích zariadení, ako sú zväčšovacie sklá alebo mikroskopy. Vďaka svojej veľkosti sa táto štruktúra ľahko šíri, je schopná sa „pohybovať“ vzduchom, vodou, zvieratami atď.

Mnohé z opatrení, ktoré sa prijímajú v priemysle všeobecne, ale najmä v potravinárskom priemysle, sa prijímajú s cieľom zabrániť tomu, aby spóry kolonizovali a kontaminovali komerčné výrobky, pretože ich klíčenie môže viesť k produkcii veľkých populácií organizmov. nechcel.

Druhy spór

Plesňové spóry

Spóry húb majú funkciu analogickú funkcii semien rastlín. Z každej spóry sa môže vytvoriť nové mycélium, nezávisle od toho, ktoré dalo vznik spóre.

Príklad spór huby (Zdroj: Laurararas / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0) prostredníctvom Wikimedia Commons)

Semená a spóry sa však výrazne líšia v tom, ako sa vyrábajú, pretože semená pochádzajú iba z fúzie mužských gamét so ženskými gamétami, zatiaľ čo spóry nemusia nevyhnutne pochádzať z fúzie dvoch gamét.

Plesňové spóry spôsobujú veľké množstvo alergií a infekcií u ľudí a zvierat. Spóry sa však tiež používajú na rozmnožovanie a množenie druhov húb, ktoré sú predmetom záujmu o jedlo.

- Rozmnožovanie

Akonáhle každý spór zistí, že prostredie má vhodné podmienky na jeho vývoj, tieto sa aktivujú a začnú degradovať jeho bunkovú stenu chitínu; práve v tom okamihu sa objaví prvé mycélium, ktoré sa živí prostredím, ktoré ho obklopuje.

V závislosti od charakteristík huby vznikne a vyvinie sa úplne zrelý mnohobunkový jedinec. Niektoré druhy húb, ako sú droždie, sú jedinci s celulárnou štruktúrou, v takom prípade sa množia a tvoria kolónie miliónov buniek.

U druhov mnohobunkových húb rastie veľkosť mycélia a počtu buniek a vyvíja sa v štruktúre nazývanej sporangium alebo sporangiophore, kde dochádza k bunkovým reprodukčným procesom, ktoré vytvárajú nové spóry.

Proces, štruktúra, čas a vlastnosti spór a spór sa líšia v závislosti od skupiny húb a druhov.

- Funkcia

Hlavnou funkciou spór húb je rozmnožovanie a rozmnožovanie druhov. Toto sú zase veľmi odolné štruktúry, ktoré môžu zostať „nečinné“ (neaktívne) po dlhú dobu, kým nezistia vhodné stimuly na rast a vývoj.

- školenie

Každá rodina húb má rôzne spôsoby výroby spór. V tomto prípade budú vysvetlené procesy formovania spór štyroch z 5 fyla, ktoré tvoria kráľovstvo Mycota, a to:

Chytridiomycota : hýfy rozvíjajú a vytvárajú haploidný tálus alebo hýfy. V týchto sa tallus stáva ženským gamétangiom a druhým mužským gamétangiom, ktoré fúzujú a tvoria hypdu, kde dozrievajú sporangie a neskôr zoospory.

Ascomycota : hypha huby sa predlžuje, kým nevytvorí zakrivenie, aby vytvorila druh „diery“ medzi poslednou časťou hyphy a vnútornou časťou. V háčiku sa nachádza mužská a ženská bunka, ktorá sa pretínajú a vyvolávajú znechutenie, z ktorého vznikajú askospory.

Basidiomycota : vo väčšine ohľadov je to proces podobný huby Ascomycota. Niektoré z ich rozdielov však spočívajú v produkcii basidiospores namiesto askospor a plodnice sú väčšie a rozvinutejšie.

Oomycota : sú to huby, ktoré napádajú tkanivo živých jedincov; Keď sa infekcia rozšírila cez tkanivá, oplodnia a produkujú oospory dve hyfy s rôznymi pohlavnými bunkami, jeden samec a jeden samica.

Bakteriálne spóry

Bakteriálne spóry sa často vyskytujú u grampozitívnych baktérií, ktoré majú nízky obsah dusíkatých báz guanín a cytozín v ich DNA. Začínajú sa tvoriť, keď v prostredí zistia nedostatok živín.

Štruktúra bakteriálneho spor (Zdroj: Videobiotechno / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) prostredníctvom Wikimedia Commons)

- Rozmnožovanie

Na rozdiel od húb a iných organizmov nie sú spóry baktérií typickou reprodukčnou štruktúrou. Tieto mikróby detekujú nepriaznivé zmeny vo svojom prostredí a začínajú syntetizovať neaktívnu bunku s veľmi rezistentnými vlastnosťami.

Táto rezistencia umožňuje inaktívnej bunke udržiavať svoj genetický materiál dlhú dobu neporušený, a to za podmienok, ktoré by zničili akúkoľvek bakteriálnu bunku. Rovnako ako plesňové spóry zostávajú neaktívne dovtedy, kým nie sú vonkajšie podmienky vhodné na ich vývoj.

V baktériách sa spóry nazývajú endospory , pretože sú to „telá“ vnútorných buniek, ktoré vznikajú asymetrickým delením vnútri bunky, to znamená, že sú asexuálneho pôvodu.

- Funkcia

Hlavnou funkciou endospor je predlžovať a udržiavať životnosť bunky, ktorá im viedla, čo najdlhšie, a to aj za podmienok, v ktorých nemôže prežiť. Akonáhle sa podmienky prostredia zlepšia, endospora môže vyjsť zo svojho inaktivačného stavu a vytvoriť novú bakteriálnu bunku, ktorá je vo všetkých ohľadoch rovnaká ako jej progenitorová bunka.

- školenie

Modelovým druhom, v ktorom sa študuje tvorba tejto štruktúry, je Bacillus subtilis. Proces pozostáva zo štyroch alebo piatich fáz v závislosti od konzultovanej bibliografie. Sú to tieto:

- Fáza 1 : bunka sa asymetricky delí a vytvára dve dutiny; najväčší obsahuje všetky komponenty vnútrajšku bunky matky, zatiaľ čo najmenšia časť bude tvoriť endosporu.

- Fáza 2 : medzi progenitorovou bunkou a tým, čo sa stane endosporou, sa vytvorí komunikačný systém. Tento systém riadi expresiu špecifických génov pre časti, ktoré tvoria vnútornú štruktúru endospory.

- Fáza 3 : časť bunkovej steny, ktorá oddeľuje veľkú bunku od malej bunky, zmizne, čo podporuje menšie bunky, aby zostali vo vnútri vnútrobunkového prostredia väčšej bunky.

- Fázy 4 a 5 : počas týchto fáz sa vytvárajú vonkajšie zložky obalu endospory, dehydratuje sa a uvoľňuje sa do životného prostredia po degradácii „materskej“ bunky.

Endospor sa aktivuje iba vtedy, keď pomocou extracelulárnych receptorov zistí, že podmienky sú pre jeho vývoj priaznivé.

Protozoálne spóry

V protozooch je známy iba jeden podtyp, ktorý produkuje spóry a zodpovedá podskupinám organizmov Apicomplexa, ktoré boli predtým známe ako spóry, kvôli ich jedinečnému stavu pri produkcii spór.

Prevažná väčšina týchto organizmov sú endoparazity stavovcov a majú štruktúru nazývanú „apikálny komplex“, čo je špecializovaná štruktúra na prienik do buniek a tkanív hostiteľa.

- Rozmnožovanie

Všetci jednotlivci v tejto skupine majú zložité biologické cykly, pretože sa vyvíjajú v jednom alebo viacerých hostiteľoch. Rovnako ako mnoho mikroorganizmov, aj počas ich životného cyklu sa striedajú medzi sexuálnymi a asexuálnymi štádiami.

Vo fáze sporogónie sa produkt zygoty predchádzajúcej fúzie gametických buniek diferencuje na sporozoity. Zreje a začína štádium merogónie, kde sa rozmnožuje v priebehu nasledujúcich cyklov bunkového delenia (mitóza) a vytvára viac spór, nazývaných sporozoity.

Tieto spóry sa šíria obehovým systémom hostiteľa a začínajú kolonizovať a rozširovať jeho vnútro, vnikajú do viacerých orgánov a tkanív. Cyklus na tvorbu sporozoitu a merogónie sa opakuje v každom kolonizovanom tkanive.

- Funkcia

Spóry organizmov „včelieho komplexu“ sú malé, dobre zabalené verzie dospelých jedincov, ktorí prechádzajú cez krvný tok parazitujúcich stavovcov, aby kolonizovali čo najviac tkanív a orgánov.

Všetky spóry sú produktom bunkového delenia po vytvorení zygoty; preto sú produktom asexuálnej reprodukcie, ktorej predchádzala sexuálna reprodukcia. Jeho hlavnou funkciou je šírenie a šírenie infekcie parazitmi do všetkých možných tkanív.

- školenie

Počas ďalšej časti cyklu sú produkty sporozoitov bunkového delenia obklopené veľmi odolným krytom, ktorý vytvára oocysty. Táto forma im umožňuje opustiť hostiteľa do prostredia a napadnúť nových hostiteľov.

Ak potenciálny hostiteľ prijíma oocystu, aktivuje sa a internalizuje v bunke pomocou svojho apikálneho komplexu. Vo vnútri sa začína deliť na sporozoity, aby napadol iné tkanivá.

Nové napadnuté bunky sa zlomia v dôsledku veľkého počtu sporozoitov v nich a ich šírenie tak pokračuje. Sporozoity aj oocysty sú spóry s rôznymi charakteristikami.

Spóry rias

Riasy sú polyetylénovou skupinou, ktorá zoskupuje veľkú rozmanitosť fotosyntetických organizmov produkujúcich kyslík. Štyri z deviatich divízií klasifikovaných v skupine produkujú spory.

Všetky spóry, ktoré syntetizujú v riasach, sú produktom asexuálnej reprodukcie. Spóry a propaguly (predĺženia, ktoré sa predlžujú a oddeľujú od tela) sú veľmi častou formou asexuálnej reprodukcie v mnohobunkových riasach.

- Rozmnožovanie

Predpokladá sa, že hlavným stimulom tvorby sporangie v skupine rias je zmena fotoperiódy, tj hodín svetla, ktoré každý jednotlivec vníma. Keď denné hodiny klesnú pod kritickú úroveň, riasy sa začnú tvoriť sporangie.

Sporangium je tvorené tallus, ktorý rozlišuje v reprodukčnej štruktúre, aby syntetizoval spóry. Spóry môžu pochádzať z viacerých vnútorných protoplastových delení sporangiových buniek.

Spóry niektorých druhov rias však vznikajú po oddelení bunky od hlavného tela rias.

Každá spóra sa nachádza v suspenzii v médiu alebo sa mobilizuje, až kým sa neopiera o substrát, ktorý obsahuje podmienky prostredia potrebné na vývoj nového jedinca.

- Funkcia

Spóry rias sa špecializujú na čo najväčšie rozšírenie populácie rias. Každý druh má rôzne špecializácie na kolonizáciu rôznych ekosystémov. Sú to však všetky vodné alebo polo-vodné prostredia.

Vo veľkej rozmanitosti druhov rias, ktoré existujú, môžeme pozorovať ekvivalentnú rôznorodosť spór, pretože niektoré majú bičíky, ktoré ich robia mobilnými, iné majú silnú vrstvu pokrytia, iné sú modré, iné biele a mnoho ďalších sa môže líšiť.

- školenie

Všetky spory v riasach sa tvoria predchádzajúcim delením buniek. Vo vegetatívnom talluse sa nachádza úrodný tálus, v ktorom sa budú vytvárať spóry. Toto sa nazýva sporangium.

V riasach možno spóry rozdeliť na dva rôzne typy: tie, ktoré pochádzajú z meiotického delenia a tie, ktoré pochádzajú z mitotického delenia. Týmto spôsobom v skupine rias nájdeme meiosporový produkt meiózy a mitosporový produkt mitózy.

Výtrusy rastlín

Všetky rastliny klasifikované ako „rastliny, ktoré nie sú vaskulárne“ (machorasty, kapradiny a prasličky; posledné uvedené klasifikované ako pteridofyty) sa množia spórami a považujú sa za „predky“.

Spóry kapradiny alebo pteridofytov (Zdroj: Luis Miguel Bugallo Sánchez (Lmbuga) / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) prostredníctvom Wikimedia Commons)

- Rozmnožovanie

Reprodukcia spór v rastlinách je známa ako „sporulácia“. V machorastoch je životný cyklus celkom odlišný od životného cyklu pteridofytov, pretože majú digenetický cyklus typu haplo-diplofázy.

To znamená, že vegetatívna fáza má haploidnú genetickú záťaž a v apikálnej oblasti sa produkujú gamétangie (odkiaľ gaméty pochádzajú). Všeobecne sa jedná o dvojdomé druhy, to znamená, že pohlavia sú oddelené v rôznych rastlinách.

Dážď a vietor sú hlavnými silami, ktoré poháňajú samčích gamét k samičej gamete inej rastliny. Akonáhle sa samica gamete oplodní, vytvorí sa zygota, ktorá dozrie na sporofyt.

V zrelých sporofytoch sa spóry syntetizujú, aby vznikli nové haploidné jedinci.

U pteridofytov sa sporangie nachádzajú na spodnej strane listov (spodná časť). Tieto sporangie produkujú malé spóry, ktoré po umiestnení do vhodného média produkujú gametangiu.

Gametangia produkuje samčie a samčie gaméty, ktoré sa kombinujú a vytvárajú embryo a novú zrelú rastlinu.

- Funkcia

Spóry týchto druhov im umožňujú zostať v „latentnom“ stave života, kým nie sú podmienky na to, aby sa začali rozvíjať a rásť. Na rozdiel od semien cievnych rastlín spóry neobsahujú embryo ani neobsahujú rezervné tkanivá.

Tieto skupiny rastlín však ako prvé kolonizovali terestriálne prostredie, pretože spóry im umožnili prežiť po dlhú dobu, kým vlhkosť nebola pre rast rastlín ideálna.

- školenie

V machorastoch sa spóry tvoria po vytvorení sporofytov. Sporogénne tkanivo v sporofyte sa začína deliť prostredníctvom cyklu meiózy a viacerých cyklov mitózy. To vedie k veľkému množstvu spór, ktoré spôsobia vznik nových gametofytov.

V pteridofytoch sa vyskytuje niečo podobné machorastom; na spodnej strane listu je skupina meiosporangií nazývaná synangia. V každom meiosporangiu sú tri megasporangie a vo vnútri sa nachádza veľké množstvo spór.

Spóry sú generované v megasporangiu, kde prvá spóra vzniká z diferenciácie bunky vo vnútri. Transformuje sa a dozrieva na megasporu a prechádza procesom meiózy a neskôr viacerých cyklov mitózy, aby vznikli stovky nových spór.

Referencie

1. Chaffey, N. (2014). Raven biologia rastlín. Botanické anály, 113 (7), vii.
2. Deacon, JW (2013). Plesňová biológia. John Wiley a synovia.
3. Feofilova, EP, Ivashechkin, AA, Alekhin, AI a Sergeeva, I. (2012). Plesňové spóry: dormancia, klíčenie, chemické zloženie a úloha v biotechnológii (prehľad). Prikladnaia biokhimiia i mikrobiologiia, 48 (1), 5-17.
4. Haig, David a Wilczek, Amity. "Sexuálny konflikt a striedanie haploidných a diploidných generácií". Filozofické transakcie kráľovskej spoločnosti B: Biological Sciences 361. 1466 (2006): 335-343.
5. Maggs, CA, a Callow, ME (2001). Spóry rias. e LS.
6. Smith, P., & Schuster, M. (2019). Verejné statky a podvádzanie v mikróboch. Current Biology, 29 (11), R442-R447.
7. Wiesner, J., Reichenberg, A., Heinrich, S., Schlitzer, M., & Jomaa, H. (2008). Plastidové organely apicomplexanových parazitov ako cieľ liečiva. Súčasný farmaceutický dizajn, 14 (9), 855-871.