Spore gljiva
Spore gljiva namijenjene su razmnožavanju. Predstavljaju jednu ili više stanica mikroskopske veličine - od 1 do 100 mikrona. Spore većine vrsta gljiva sadrže iznimno malo hranjivih tvari, rijetke od njih prežive i, jednom u povoljnim uvjetima, klijaju, stvarajući micelij mlade gljive. Ali smrt većine sporova nadoknađuje se formiranjem ogromnog broja njih. Na primjer, uzročnik hrđe stabljike biljaka žitarica stvara do 10 milijardi spora na jednom grmu žutika u proljeće i lipnju, plodište polipora standardne veličine daje do 30 milijardi spora, šampinjoni formiraju oko 40 milijardi spora. na sat.
Općeprihvaćena klasifikacija sporova po podrijetlu i funkciji u životu gljiva u dvije široke skupine:
a) spore nespolnog razmnožavanja (mitospore);
b) spore spolnog razmnožavanja (meiospore).
Tijekom stvaranja mitospora dolazi do mitotičke diobe stanične jezgre uz očuvanje broja kromosoma; mejospore - mejoza, karakterizirana smanjenjem broja kromosoma za polovicu.
Mitospore i mejospore imaju različite funkcije u životu gljiva. Mitospore su uglavnom namijenjene za masovno širenje gljiva tijekom vegetativnog razdoblja, bez rekombinacije nasljednih svojstava. Mejospore su spore spolnog razmnožavanja. Njihova pojava povezana je s klijanjem zigota - stanice nastale tijekom spolnog procesa iz dvije roditeljske stanice. U procesu klijanja zigota i stvaranja spora spolnog razmnožavanja dolazi do rekombinacije (preraspodjele) karakteristika roditeljskih organizama, te se povećava raznolikost potomstva.
U mnogim vrstama gljiva u životnom ciklusu nastaju i mitospore i mejospore. Na primjer, u mnogim tobolčarskim gljivama - uzročnicima ergota, pepelnice biljaka, krastavosti jabuke i drugih mitospora formiraju se tijekom vegetacije i obavljaju funkciju ponovne infekcije biljaka, a mejospore nastaju nakon zimovanja i izazivaju primarnu infekciju bilje.
Velika skupina gljiva nema mitospore u razvojnom ciklusu, kao mnoge gljive klobukaste gljive, gljive tinder, gasteromicete i neke vrste diskomiceta (smorke, linije). U takvim slučajevima mejospore preuzimaju funkcije mitospora i služe za masovno širenje gljiva.
Formiranje
Stvaranje mitospora u većini oblika gljiva događa se unutar posebnih stanica - sporangija ili izvana na granama zračnog micelija. Prve vrste spora nazivaju se sporangiospore, druge - konidije. Sporangiospore su nepokretne i pasivno prenosive, mogu imati flagele i uz njihovu pomoć aktivno se kretati u vodenom okolišu. Pokretne spore nazivaju se zoospore. Razmnožavanje zoosporama provodi se samo u prisutnosti kapljično-tekućeg medija.
Sporangiospore, kao i zoospore, služe za široku rasprostranjenost gljiva. Sadrže malu količinu hranjivih tvari i nisu u stanju dugo zadržati svoju održivost. U jednom sporangiju može nastati i do nekoliko desetaka tisuća spora. Povećanje proizvodnje sporangiospora postiže se dodatnim ograncima sporangiofora i povećanjem broja sporangija. Stoga je za stvaranje velikog sporangija s mnogo sporangiospora potrebno dulje razdoblje nego za masovno stvaranje konidija. To objašnjava činjenicu da je aseksualno razmnožavanje uz pomoć konidija rašireno u većini gljiva.
Konidije nastaju kod viših gljiva sa staničnim micelijem na hifama zračnog micelija - konidioforima. Obično su vrlo male (od 1 do 10-15 mikrona) i formiraju se u ogromnim količinama. Za razliku od sporangiospora, konidije mogu dugo preživjeti u nepovoljnim uvjetima bez klijanja. Konidije se oslobađaju i aktivno i pasivno kako sazrijevaju. U procesu evolucije formirali su višestruke prilagodbe koje olakšavaju njihovu distribuciju. Neke konidije imaju suhe površine i lako ih nosi vjetar; drugi su prekriveni sluzom i dobro ih podnose insekti ili voda, itd.
Mejospore su, kao i mitospore, iznimno raznolike u gljivama. Nastaju unutar ili na površini posebnih stanica, koje se nazivaju vrećice i bazidije. Vrećice se nalaze u plodnim tijelima gljiva i dobro su zaštićene od utjecaja nepovoljnih čimbenika okoliša. U gljivama iz skupine askomiceta nastaju askospore, u bazidiomicetama - bazidiospore različite strukture.
Stvaranje spora bakterija
| Naziv parametra | Značenje |
| Tema članka: | Stvaranje spora bakterija |
| Kategorija (tematska kategorija) | Proizvodnja |
Neke bakterije u obliku štapića (rod Bacillus i rod Clostridium) mogu formirati spore. Nastanak spora potaknut je nepovoljnim uvjetima okoline (promjena temperature, nedostatak hranjivih tvari, nakupljanje toksičnih metaboličkih produkata, promjena pH, smanjenje sadržaja vlage itd.). Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, sporulacija nije obavezna faza u razvoju bakterija koje stvaraju spore.
U stanici uvijek postoji samo jedna spora.
Glavne faze sporulacije su:
1. Pripremna faza. Procesu prethodi restrukturiranje genetskog aparata stanice: nuklearna DNK se rasteže u obliku niti i koncentrira na jednom od polova stanice ili u središtu, ovisno o vrsti bakterije. Ovaj dio stanice obično se naziva sporogena zona.
2. Formiranje prospora. U sporogenoj zoni dolazi do dehidracije i zbijanja citoplazme i izolacije te zone uz pomoć septuma koji nastaje od citoplazmatske membrane.
Prospora - struktura smještena unutar stanice i odvojena od nje dvjema membranama.
3. Stvaranje ljuski spora. Između membrana nastaje kortikalni sloj (korteks) koji je po sastavu sličan staničnoj stijenci vegetativne stanice. Osim peptidoglikana – mureina, korteks sadrži kalcijevu sol dipikolinski kiselina, koju sintetizira stanica u procesu sporulacije. Nadalje, na vrhu membrane, sintetizira se ljuska spora, koja se sastoji od nekoliko slojeva. Broj i struktura slojeva različiti su za različite vrste bakterija. Ljuska je nepropusna za vodu i otopljene tvari te pruža veću otpornost spora na vanjske utjecaje
4. Izađite iz spore iz stanice. Nakon sazrijevanja spore, ljuska se uništava, a spora se oslobađa.
Proces sporulacije traje nekoliko sati.
Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, spor - to je dehidrirana stanica prekrivena višeslojnom membranom, koja sadrži kalcijevu sol dipikolinske kiseline. Glavna značajka bakterijskih spora je njihova visoka toplinska stabilnost.
Jednom u povoljnim uvjetima, spor raste. Proces pretvaranja spore u rastuću (vegetativnu) stanicu počinje upijanjem vode i bubrenjem. U tom slučaju dolazi do dubokih fizioloških promjena: disanje se pojačava i enzimi se aktiviraju. Tijekom tog razdoblja, spora gubi toplinsku stabilnost. Nadalje, njegova se vanjska ljuska razdere, a iz formirane strukture formira se vegetativna stanica.
Formiranje spora bakterija - pojam i vrste. Klasifikacija i značajke kategorije "Formiranje spora bakterija" 2017., 2018.
U prirodi postoje bakterije koje imaju jedinstvenu sposobnost stvaranja spora. Kako se taj proces odvija, čitatelj će saznati čitajući članak.
Spore bakterije su otpornije na smrzavanje, sušenje, dugotrajno ili kratkotrajno vrenje i izlaganje kemikalijama. Postoje vegetativni oblici stvaranja bakterija i sporulacije. Primjeri potonjeg: uzročnici bolesti kao što su antraks, botulizam, tetanus i neke vrste saprofitnih stanovnika tla koji se mogu naći u stajskom gnoju.
Kada ljuska spore uđe u povoljno okruženje za nju, počinje bubriti. Ovaj proces se nastavlja sve dok se ljuska potpuno ne uništi. U vrijeme kada je membransko tkivo razderano, kroz ovaj veliki impuls mlada stanica ulazi u vanjsku sredinu.
Na taj način spora raste u aerobnim bakterijama. Anaerobne bakterije ne gube svoju vanjsku staničnu membranu tijekom sporulacije. Spora ne dolazi u dodir s vanjskim okruženjem, dolazi do njenog kontakta sa staničnom membranom. Kada nastanu povoljni uvjeti, hranjive tvari ulaze u stanicu kroz ovojnicu. Spora počinje nicati.
Formiranje spora u bakterijama je nepoželjno tijekom obrade i skladištenja pojedinih proizvoda. Ako se ovaj proces dogodi, bit će teško boriti se s mikroorganizmima. Za uklanjanje spora u konzerviranoj hrani, na primjer, proizvod se mora sterilizirati, što će uvelike smanjiti njegovu kvalitetu. Kako bi se mlijeko očuvalo dulje vrijeme, ono se sterilizira, a to dovodi do gubitka njegovih izvornih svojstava i vitamina A. Za informaciju: temperatura zagrijavanja tijekom sterilizacije je 120 stupnjeva.
Tijekom pasterizacije, kako bi se što bolje očuvale hranjive tvari, mlijeko se zagrijava na samo 80-90 stupnjeva. To utječe na rok trajanja: mlijeko se brzo pogoršava, jer tijekom pasterizacije spore ne umiru, već naprotiv, kada klijaju i počnu se brzo razmnožavati, zbog čega se proizvod pogoršava.
Spore (endospore) bakterija posebna su vrsta reproduktivnih stanica u mirovanju, koje karakterizira naglo smanjena razina metabolizma i visoka otpornost.
Bakterijska spora nastaje u majčinoj stanici i naziva se endospora. Sposobnost stvaranja spora uglavnom imaju štapićaste gram-pozitivne bakterije iz rodova Bacillus i Clostridium; od sfernih bakterija samo nekoliko vrsta, na primjer, Sporosarcina ureae. Obično se unutar bakterijske stanice formira samo jedna spora.
Glavna funkcija spora je očuvanje bakterija u nepovoljnim uvjetima okoliša. Prijelaz bakterija u sporulaciju uočava se s iscrpljivanjem hranjivog supstrata, nedostatkom ugljika, dušika, fosfora, nakupljanjem kalijevih i manganskih kationa u mediju, promjenom pH, povećanjem sadržaja kisika itd.
Spore se razlikuju od vegetativnih stanica po potiskivanju genoma, gotovo potpunom izostanku metabolizma (anabioza), maloj količini slobodne vode u citoplazmi, povećanju koncentracije kalcijevih kationa u njoj i pojavi dipikolina (piridin- 2,6-dikarboksilna) kiselina u obliku Ca-kelata, s kojom povezuju mirovanje spora i njihovu toplinsku stabilnost.
U svjetlosnom mikroskopu spore imaju izgled ovalnih, ponekad zaobljenih, jako lomljivih svjetlosnih formacija veličine 0,8-1,0, 1,2-1,5 mikrona; mogu se nalaziti centralno (B. anthracis), subterminalno - bliže kraju (Cl. botulinum), terminalno - na kraju štapića (Cl. letani). Struktura zrele spore je složena i iste vrste u različitim vrstama bakterija. Njegov središnji dio predstavlja jezgra, odnosno sporoplazma, koja uključuje nukleinske kiseline, proteine i dipikolinsku kiselinu. Sadrži nukleoid, ribosome i nejasne strukture membrane. Sporoplazma je okružena citoplazmatskom membranom, uz nju je rudimentarni peptidoglikanski sloj, zatim se nalazi masivni sloj korteksa, odnosno korteksa, specifičan za spore. Na površini korteksa nalazi se vanjska membrana. Izvana je spora odjevena višeslojnom ljuskom. Kod mnogih bakterija egzosporij se nalazi oko oboda vanjskog sloja membrane spora.
Sporulacija (sporulacija) je jedan od najsloženijih procesa diferencijacije bakterijskih stanica, koji je kontroliran kompleksom posebnih gena - sporulonom. U mnogim bacilima tijekom stvaranja spora sintetiziraju se polipeptidni antibiotici, koji inhibiraju rast vegetativnih stanica.
Proces stvaranja spora prolazi kroz nekoliko uzastopnih faza:
- pripremni. Metabolizam se mijenja, replikacija DNK je završena i dolazi do kondenzacije. Stanica sadrži dva ili više nukleoida, jedan od njih je lokaliziran u sporogenoj zoni, a ostatak u citoplazmi sporangija. Istovremeno se sintetizira i dipikolinska kiselina;
- faza prije spora. Sa strane citoplazmatske membrane vegetativne stanice dolazi do urastanja dvostruke membrane, odnosno septuma, koji odvaja nukleoid od dijela zbijene citoplazme (sporogena zona). Kao rezultat toga nastaje prospora, okružena s dvije membrane;
- formiranje školjki. Najprije se između membrana prospore formira rudimentarni peptidoglikanski sloj, zatim se iznad njega taloži debeli peptidoglikanski sloj korteksa, a oko njegove vanjske membrane formira se membrana spore;
- sazrijevanje spora. Formiranje svih struktura spore završava, ona postaje termički stabilna, poprima karakterističan oblik i zauzima određeni položaj u stanici.
Kada su izložene povoljnim uvjetima, spore klijaju u vegetativne stanice. Ovaj proces počinje apsorpcijom vode i hidratacijom struktura spora. Istodobno se aktiviraju enzimi i naglo se povećava energija disanja. Litički enzimi uništavaju integument spora i peptidoglikan korteksa, dipikolinska kiselina i kalcijeve soli se oslobađaju van. Na mjestu rupture membrane spora nastaje cijev za rast i formira se vegetativna stanica. Klijanje spora traje oko 4-5 sati.
Bakterijske spore otporne su na visoke temperature, kemijske spojeve, uključujući organska otapala i površinski aktivne tvari; može postojati dugo vremena (desetke, stotine godina) u stanju mirovanja.
Neke vrste bakterija istovremeno tvore spore (tarasporska tijela, koja nisu elementi ili komponente bakterijske stanice, opisana su u B.anthracis, B.cereus itd. Na površini spora, u stanicama B. thuringiensis, parasporna tijela su nastaju u obliku velikih proteinskih kristala, koji su toksični i koriste se za pripremu pripravka koji se koristi u borbi protiv štetnih insekata.
Postoje neke vrste bakterija koje proizvode okrugla ili ovalna tijela koja su vrlo lomljiva. Te se formacije nazivaju endospore. Formiranje spora je jedna od faza razvojnog ciklusa određenih mikroorganizama kao odgovor na štetne učinke vanjskog okoliša, razvijena u procesu evolucije u borbi za očuvanje vrste. Nedostatak hranjivih tvari uzrokuje različite reakcije kod nekih mikroorganizama, osiguravajući pripremu stanice za dugo razdoblje tijekom kojeg su hranjive tvari nedostupne. Prijelaz na sporulaciju uočava se s iscrpljivanjem hranjivog supstrata, s nedostatkom ugljika, dušika ili fosfora, promjenom pH medija itd. Formiranje spora svojstveno je uglavnom štapićastim mikroorganizmima (bacili i klostridije, a relativno se rijetko opaža kod koka (Sarcina urea, Sarcina lutea) i uvijenih oblika (Desulfovibrio desulfuricans).
Stvaranje spora događa se u vanjskom okruženju, na hranjivim medijima i ne opaža se u ljudskim i životinjskim tkivima. Proces sporulacije podijeljen je u sedam uzastopnih faza, karakteriziranih različitim citološkim promjenama (slika 12.).
Pripremne faze(faze 0 i I). U tim stadijima još uvijek nema morfološki vidljivih promjena u stanici, ali se količina vode smanjuje i citoplazma postaje gušća.
Stadij Prospore(faza II) je prvi morfološki prepoznatljiv stadij sporulacije. Karakterizira ga pojava prospore septuma, koji dijeli stanicu na malu prospore i veliku matičnu stanicu. Ovo je ključni korak u sporulaciji.
Tijekom faze apsorpcije prospore(faza III) dolazi do prostornog odvajanja male spore, koja prelazi u citoplazmu matične stanice. Izvan spore nastaje dvostruka membranska struktura.
Faza prije spora karakterizira stvaranje korteksa (gusta sporna membrana) unutar strukture membrane prospore (stadij IV) i kondenzacija proteina na njegovoj površini (stadij V).
Na faza sazrijevanja(stupanj VI) membrana spora se dalje razvija i postaje otporna na kemijske agense i toplinu. Formirana spora zauzima oko 1/10 matične stanice.
Završna faza je osloboditi zreli spor iz matične stanice (stadij VII). Proces stvaranja spora traje 18-20 sati.
Zbog prisutnosti guste višeslojne ljuske lamelarne strukture, minimalne količine vode i visokog sadržaja kalcija, lipida i dipikolinske kiseline, spore su vrlo otporne na čimbenike okoliša i dezinficijense. Podnose relativno visoke i niske temperature, dugotrajno sušenje, izlaganje zračenju, otrovnim tvarima itd. U nepovoljnim uvjetima mogu trajati desetljećima.
Jednom u povoljnim uvjetima, spore klijaju i ponovno prelaze u vegetativne oblike. Proces klijanja spora počinje apsorpcijom vode. Oni nabubre, povećavaju se u veličini. Iz školjke na stupu, u središtu, ili između motke i središta, pojavljuje se slijepo crijevo iz kojeg se izvlači štap. Proces klijanja spora je mnogo brži i traje 4 - 5 sati.
Po prirodi lokalizacije u tijelu mikroorganizama, spore se nalaze:
1. Centralni (bacil antraksa, bacil antrakoida itd.).
2. Subterminalno - prema kraju (uzročnik botulizma i sl.).
3. Terminal - na kraju štapića (uzročnik tetanusa).
Kod nekih vrsta mikroorganizama koji stvaraju spore, promjer spora je veći od promjera bakterijske stanice. Ako su spore lokalizirane subterminalno, bakterije poprimaju oblik vretena. To uključuje klostridije fermentacije maslačne kiseline. Kod nekih klostridija, na primjer, kod uzročnika tetanusa, spore se nalaze terminalno, njihova stanica nalikuje bataku (slika 13.).
Riža. 13. Oblici i položaj spora u bacilima.
Sposobnost sporuliranja koristi se u taksonomiji mikroba, kao i u izboru metoda za dezinfekciju predmeta, prostorija, prehrambenih proizvoda i raznih proizvoda.
