ASKOSPORY: CHARAKTERYSTYKA, TWORZENIE, FUNKCJE, PRZYKŁADY - BIOLOGIA - 2025

W askospory są przetrwalniki produktem rozmnażania płciowego, cariogamia i mejozy podział grzybów z klasy AscI Ascomycota. Te, kiedy kiełkują, są zdolne do powstania nowego niezależnego grzyba.

Grzyby Ascomycota lub Ascomycetes to klasa grzybów, która obejmuje około 30% wszystkich znanych gatunków grzybów. Występują najliczniej w środowiskach lądowych i wodnych. Tylko kilka gatunków jest typowych dla siedlisk morskich.

Zdjęcie askosporów gatunku Morchella elata wykonane pod mikroskopem świetlnym (źródło: Peter G. Werner Via Wikimedia Commons)

Cechą wyróżniającą workowce jest tworzenie struktury wytwarzającej przetrwalniki. Ta struktura reprezentuje specjalny rodzaj zarodni i nazywana jest „wstrętem”. Dlatego wszystkie grzyby, które wywołują wstręt, należą do klasy Ascomycetes.

Asci mają ogólnie kształt worka i reprezentują miejsce, w którym tworzą się askospory. Bardziej wyspecjalizowane workowce, takie jak te występujące w porostach, mają makroskopowe worki i owocnik zwany askokarpusem.

Kształt worków i askosporów jest używany przez taksonomów do rozróżniania różnych gatunków z klasy Ascomycota. Na przykład w workowcach występują drożdże, jednokomórkowe grzyby, które nie tworzą owocników.

Część przemysłu rolno-spożywczego poświęciła się ochronie artykułów i żywności przed skażeniem przez askospory, ponieważ kiedy kiełkują i tworzą dojrzałe osobniki, niszczą i rozkładają żywność.

cechy

Askospory są rodzajem „nasion” grzybów Ascomycota, analogicznych do roślin, ponieważ mogą pozostawać nieaktywne (w stanie spoczynku), ale żyją przez długi czas.

Struktury te są bardzo odporne, mogą dać początek nowym, kompletnym osobnikom i mogą pozostać przy życiu przez długi czas po wykiełkowaniu, ponieważ żywią się endogennymi substratami.

Zdjęcie Schizosaccharomyces octosporus przedstawiające askospory z ochronnymi powłokami za pomocą mikroskopu świetlnego. A = Askospory, B = Askospory, C = Askospory podzielone przez podział na cztery askospory, D = Askospory z ochronnymi powłokami. Skala = 0,01 mm (Źródło: zdjęcie Schizosaccharomyces octosporus pokazujące askospory z ochronnymi powłokami w mikroskopie świetlnym. A = askospory, B = askospory, C = askospory podzielone przez rozszczepienie z czterema askosporami, D = askospory z ochronnymi skorupkami. skala = 0,01 mm. za pośrednictwem Wikimedia Commons)

Jednak askospory mają unikalne cechy, które odróżniają je od nasion roślin, np. Głównym bodźcem do kiełkowania askosporów są substancje chemiczne powstające w wyniku rozkładu substratów.

W przypadku roślin natomiast, w niektórych przypadkach, bodźcem do kiełkowania jest woda i światło. Askospory mają połowę ładunku chromosomalnego normalnej komórki, to znaczy są haploidalne; tymczasem nasiona roślin są w większości poliploidalne.

Askospory to ogólnie mikroskopijne struktury, które rzadko są słabo widoczne w przypadku okularów powiększających o małej mocy. Z drugiej strony nasiona warzyw są makroskopowe, a kilka wyjątków można nazwać nasionami mikroskopijnymi.

Patrząc pod mikroskop i szczegółowo opisując typowy askospor, zauważamy, że mają one kształt eliptyczny, że mają protoplasty otoczone trójpoziomową lub warstwową ścianą komórkową chityny oraz że mają pory zarodkowe na każdym końcu komórki.

Powstawanie wstrętu i askosporów

Kiełkowanie askospory i rozwój grzybni

Askospory są końcowym produktem procesu rozmnażania płciowego workowców. Tworzenie się grzybni w tych organizmach rozpoczyna się wraz z wykiełkowaniem askospory, a zaraz potem zaczynają się tworzyć konidiofory.

Grzyb rozpoczyna fazę wzrostu, w której powstaje duża liczba konidiów, które przyczyniają się do rozprzestrzeniania się grzyba w podłożu. W tej grzybni zaczyna się tworzenie wstrętu.

Wcześniej zachodzi gametogeneza, w wyniku której powstają antheridia (samiec) i askogonia (kobieta). Jądra antheridium są przenoszone do askogonium, a protoplasty obu komórek łączą się w procesie zwanym plazmogamią.

W tym samym cytozolu jądra męskie łączą się z jądrem żeńskim, ale bez fuzji. Następnie włókna „strzępków” zaczynają rosnąć poza askogonium i wydłużają się strzępki askogeniczne.

W strzępkach askogenicznych jądra rozwijają się i rozmnażają przez jednoczesne podziały mitotyczne we wszystkich strzępkach askogonium. Wstręt pojawia się na końcu jednej z aschogenicznych strzępek dikariotycznych, które powstały na tym etapie.

Cykl życiowy grzyba Ascomycota. A - stadium haploidalne (drożdże); B - stadium dicariotica (grzybnia); C - stadium diploidalne (proasci); D - rozwój worka i sporogenezy. 1 - pojawienie się askosporów i blastosporów (konidiów); 2-dikariotyzacja; 3 - grzybnia dikariotyczna w komórkach roślinnych, tworząca warstwę askogenną; 4 - kariogamia; 5 - mitoza diploidalnego jądra, pierwotniaki i tworzenie komórek podstawnych; 6 - rozwój wstrętu po mejozie; 7 - mitoza jąder haploidalnych, tworzenie się askosporów; 8 - warstwowe tworzenie się komórek roślinnych (źródło: Afanasovich Via Wikimedia Commons)

Tworzenie wstrętu

Jedna z komórek strzępek dikariotycznych rośnie, tworząc haczyk zwany „uncinulo”. W tej haczykowatej komórce dwa jądra dzielą się w taki sposób, że ich wrzeciona mitotyczne są ułożone równolegle i pionowo.

Dwa z jąder potomnych znajdują się w górnej części haczyka, jedno jest blisko końca, a drugie blisko przegrody podstawy haczyka. Tam powstają dwie przegrody, które dzielą haczyk na trzy komórki.

Komórka pośrodku trójki to ta, która wywoła wstręt. Wewnątrz tej komórki zachodzi proces kariogamii, w którym dwa jądra łączą się, tworząc diploidalne jądro zwane zygotą.

To diploidalne jądro jest jedynym diploidalnym w cyklu życiowym grzybów Ascomycota. Po kariogamii wstręt zaczyna dojrzewać i wydłużać się (wydłużać).

Tworzenie askospory

W młodych komórkach asco diploidalne jądra w nich ulegają mejozie, a później mitozie. Z oryginalnej komórki pochodzi 8 nowych komórek haploidalnych. Te osiem komórek w miarę rozwoju przekształci się w askospory.

Każde jądro, które powstało z mejotycznej, a później mitotycznej reprodukcji, będzie przechowywane wraz z częścią cytozolu komórki, w której nastąpił podział, w chitynowej ścianie komórkowej, która jest syntetyzowana wewnątrz komórki.

U prawie wszystkich workowców wstręt jest bardzo dobrze skonstruowaną sztywną strukturą. Gdy askospory dojrzewają, wstręt imploduje i uwalnia askospory do środowiska.

Na ogół askospory rozprzestrzeniają się na krótkie odległości, około kilku centymetrów, jednak u niektórych gatunków rozprzestrzeniają się na kilka metrów, wszystko zależy od środowiska, w którym są wydalane.

Przykłady

Najliczniej występującymi gatunkami Ascomycota w przyrodzie i agrobiznesie są drożdże, które można znaleźć na powierzchni gleby, wody, owoców i dużej ilości pożywienia.

Organizmy te mają zdolność metabolizowania cukrów, wytwarzając przy tym alkohol i dwutlenek węgla.

Owocniki nie występują u drożdży, ponieważ są to organizmy jednokomórkowe, które rozmnażają się najczęściej przez podział binarny lub pączkowanie. Jednak gdy warunki w pożywce są niekorzystne, dwie kompatybilne komórki łączą się, tworząc zygotę.

Zygota rozwija się bezpośrednio w komórce, komórka różnicuje się w obrzydzenie, aw jej wnętrzu w zależności od gatunku drożdży dzieli się 4 lub 8 jąder. Jądra te rozwijają się i pokrywają chityną, przekształcając się w askospory.

Wszystkie grzyby tworzące symbiotyczny związek reprezentujący porosty pochodzą z rodziny Ascomycota, dlatego rozwijają się w nich askospory w wyniku rozmnażania płciowego.

Generalnie, obserwując szczegółowo porost, który osiągnął już stadium dojrzałości, można dostrzec małe, miseczkowate struktury. Struktury te są owocnikami grzyba, znanymi jako „apothecia”. Wewnątrz apothecia znajduje się miejsce, w którym powstają askospory.

Bibliografia

1. Bellemère, A. (1994). Asci i askospory w systematyki workowców. W Ascomycete Systematics (s. 111–126). Springer, Boston, MA.
2. Dijksterhuis, J. (2007). Askospory odporne na ciepło. W Mykologii Żywności (str. 115-132). Prasa CRC.
3. Guth, E., Hashimoto, T. i Conti, SF (1972). Morfogeneza askosporów w Saccharomyces cerevisiae. Journal of bakteriology, 109 (2), 869-880
4. Lindorf, H., De Parisca, L., & Rodríguez, P. (1985). Botanica Klasyfikacja, struktura i rozmnażanie.
5. Lowry, RJ i Sussman, AS (1968). Zmiany ultrastrukturalne podczas kiełkowania askospor Neurospora tetrasperma. Microbiology, 51 (3), 403-409.
6. Raven, PH, Evert, RF i Eichhorn, SE (2005). Biologia roślin. Macmillan.