SPORULARE: ETAPE ȘI CARACTERISTICILE ACESTORA - BIOLOGIE

Sporularea este procesul de formare a sporilor în sistemele biologice. La plante și ciuperci este un mijloc de reproducere, în timp ce în bacterii este un mecanism de supraviețuire.

Sporii fungici pot avea natura asexuală sau sexuală, funcționând exclusiv pentru a forma noi filamente. Prin urmare, ele sunt mijloacele de propagare a acestor organisme. Toți ciupercile filamentoase și majoritatea drojdiilor produc spori.

Spori sub o frunză de ferigă

În bacterii, sporularea apare atunci când condițiile nu sunt favorabile, de exemplu, lipsa de nutrienți, excesul de căldură sau radiații, când există desicare etc. Multe bacterii pot produce spori pentru a-și îmbunătăți supraviețuirea în condiții adverse.

Sporulare nu este o etapă obligatorie a ciclului de viață al celulelor, ci mai degrabă o perturbare. Astfel de forme latente sunt numite endospore, chisturi sau heterociste (văzute mai ales în cianobacterii), în funcție de metoda de formare a sporilor, care diferă între diferite grupuri de bacterii.

Unele plante primitive aparținând grupului de criptogame se reproduc și prin spori. De exemplu, mușchi și ferigi.

Etapele sporulării

Sporularea poate fi împărțită în mai multe etape. În bacteriile Bacillus subtilis, întregul proces de sporulare durează 8 ore până la etapa 0 până la stadiul VII.

Etapa 0: Condiții normale

Celula bacteriană este în forma sa vegetativă (normală).

Etapa I: Etapa de formare a filamentului axial

În această etapă, cromozomul bacterian se reproduce și se întinde formând un filament axial. Aceste șiruri axiale de material genetic sunt atașate de membrana citoplasmică prin mezosom. Celula se prelungește și își folosește rezerva de hrană pentru formarea sporului.

Etapa II: Formarea pre-spori

Se produce diviziunea celulară asimetrică, un sept de membrană celulară se formează aproape de un capăt care înglobează o mică porțiune de ADN, formând astfel prima versiune a sporei, un fel de „pre-spor”.

Etapa III: Învelirea pre-sporului

Membrana celulelor stem crește în jurul pre-sporului, învăluind-o. Spora timpurie are acum două straturi de membrană.

Etapa IV: sinteza exosporiului

Cromozomul celulei stem se dezintegrează și începe sinteza exosporiului. Sporul pre începe apoi să formeze o crustă primordială între cele două membrane care o înconjoară. În cele din urmă, celula devine deshidratată.

Etapa V: sinteza peptidoglicanului

Spora pre produce o coajă de peptidoglican între membrana sa originală și membrana celulelor mamă.

Etapa VI: Sinteza acizilor solubili din spori

Acidul dipicolinic este sintetizat, care poate încorpora ioni de calciu pentru a forma dipicolonatul de calciu. Aceasta promovează deshidratarea suplimentară a citoplasmei și formează un strat de acoperire.

Etapa VII: liza celulară și eliberarea endosporului

Sporul matur este eliberat din celula mamă. Endosporul, fiind o structură de rezistență biologică, poate rămâne inactiv ani de zile. Când condițiile sunt favorabile, fiecare endospor va germina pentru a da naștere unei celule vegetative.

Referințe

Ghosh, J., Larsson, P., Singh, B., Pettersson, BMF, Islam, NM, Sarkar, SN, … Kirsebom, LA (2009). Sporulare în micobacterii. Proceedings of the National Academy of Sciences, 106 (26), 10781-10786.
Jabbari, S., Heap, JT, & King, JR (2011). Modelarea matematică a rețelei de inițiere a sporulării în Bacillus subtilis, relevând rolul dublu al moleculei putative de semnal de cvorum PhrA. Buletin de biologie matematică, 73 (1), 181–211.
Karki, G. (2017). Spor bacterian: structură, tipuri, sporulare și germinare. Recuperat din: Note de biologie online.
Piggot, PJ, & Coote, JG (1976). Aspecte genetice ale formării de endospore bacteriene. Recenzii bacteriologice, 40 (4), 908–62.
Stephens, C. (1998). Sporulare bacteriană: o întrebare de angajament? Biologie curentă: CB, 8, R45-R48.

SPORULARE: ETAPE ȘI CARACTERISTICILE ACESTORA - BIOLOGIE - 2025