СПОРУЛЯЦІЯ: ЕТАПИ ТА ЇХ ХАРАКТЕРИСТИКА - БІОЛОГІЯ

Спорообразованія є процес спороутворення в біологічних системах. У рослин і грибів це засіб розмноження, тоді як у бактерій - це механізм виживання.

Спори грибів можуть носити безстатевий або сексуальний характер, функціонуючи виключно для утворення нових ниток. Тому вони є засобом розмноження цих організмів. Усі нитчасті гриби та більшість дріжджів виробляють спори.

Спори під листям папороті

У бактерій спороношення виникає тоді, коли умови не сприятливі, наприклад, нестача поживних речовин, надлишок тепла чи радіації, коли відбувається висушування тощо. Багато бактерій можуть виробляти спори, щоб поліпшити своє виживання в несприятливих умовах.

Споруляція - не обов'язковий етап життєвого циклу клітини, а швидше порушення. Такі латентні форми називаються ендоспорами, цистами або гетероцистами (спостерігаються головним чином у ціанобактеріях), залежно від способу утворення спор, який відрізняється між різними групами бактерій.

Деякі примітивні рослини, що належать до групи криптогам, також розмножуються за допомогою спор. Наприклад, мохи та папороті.

Етапи спороношення

Спороношення можна розділити на кілька етапів. У бактерій Bacillus subtilis весь процес спороношення займає 8 годин, щоб пройти від стадії 0 до VII стадії.

Етап 0: Нормальні умови

Клітина бактерій знаходиться у вегетативній (нормальній) формі.

I стадія: Стадія формування осьової нитки

На цій стадії бактеріальна хромосома розмножується і поширюється, утворюючи осьову нитку. Ці осьові нитки генетичного матеріалу кріпляться до цитоплазматичної мембрани через мезосому. Клітина подовжується і використовує свій запас їжі для утворення спор.

II стадія: Передспорові утворення

Відбувається асиметричний поділ клітин, біля одного кінця утворюється перегородка клітинної мембрани, яка охоплює невелику частину ДНК, утворюючи, таким чином, першу версію спори, свого роду «попередню спору».

III стадія: Обволікання попередньої спори

Мембрана стовбурових клітин зростає навколо попередньої спори, обволікаючи її. Рання спора тепер має два шари мембрани.

IV стадія: синтез екзоспорію

Хромосома стовбурових клітин розпадається і починається синтез екзоспорію. Далі попередня спора починає утворювати споконвічну кірку між двома мембранами, які її оточують. Врешті-решт клітина зневоднюється.

Стадія V: синтез пептидоглікана

Попередня спора виробляє оболонку пептидоглікану між її початковою мембраною та мембраною материнської клітини.

VI стадія: синтез розчинних кислот із спор

Синтезується дипіколінова кислота, яка може включати іони кальцію, утворюючи дипіколонат кальцію. Це сприяє подальшому зневодненню цитоплазми і утворює покривний шар.

VII стадія: лізис клітин та вивільнення ендоспору

Зріла спора вивільняється з материнської клітини. Ендоспора, будучи структурою біологічної стійкості, може залишатися неактивною роками. Коли умови сприятливі, кожен ендоспор проросте, щоб породити вегетативну клітину.

Список літератури

Ghosh, J., Larsson, P., Singh, B., Pettersson, BMF, Islam, NM, Sarkar, SN, … Kirsebom, LA (2009). Спороношення в мікобактеріях. Праці Національної академії наук, 106 (26), 10781–10786.
Jabbari, S., Heap, JT, & King, JR (2011). Математичне моделювання мережі ініціювання спороношення в Bacillus subtilis, що виявляє подвійну роль передбачуваної молекули сигналу кворуму PhrA. Вісник математичної біології, 73 (1), 181–211.
Каркі, Г. (2017). Бактеріальні спори: будова, види, спороношення та проростання. Відновлено: Інтернет-записки з біології.
Piggot, PJ, & Coote, JG (1976). Генетичні аспекти формування бактеріального ендоспору. Бактеріологічні огляди, 40 (4), 908–62.
Stephens, C. (1998). Бактеріальна споруляція: питання прихильності? Поточна біологія: CB, 8, R45-R48.

СПОРУЛЯЦІЯ: ЕТАПИ ТА ЇХ ХАРАКТЕРИСТИКА - БІОЛОГІЯ - 2025