Articles

Knospende Zellen – Pilze, Pflanzen, Bakterien, Hefe und Hydra

by admin

Übersicht

Für viele Organismen hängt die Fortpflanzung davon ab, dass zwei erwachsene Mitglieder zusammenkommen, um ein neues Individuum zu bilden. Hier produziert jeder der Elternteile Geschlechtszellen (Gameten), die sich zu einem Embryo verbinden, der sich zu einem neuen Individuum entwickelt.,

Obwohl diese Art der Fortpflanzung bei vielen vielzelligen Organismen üblich ist, gehört sie auch zu einigen einzelligen Organismen.

Abgesehen von der sexuellen Fortpflanzung können einige Organismen asexuell produzieren. Im Gegensatz zur sexuellen Fortpflanzung beinhaltet diese Art der Fortpflanzung nur einen Elternteil, um die Nachkommen zu produzieren.

Je nach Organismus gibt es verschiedene Arten der asexuellen Fortpflanzung, einschließlich Spaltung, Fragmentierung und Knospung., Dieser Artikel konzentriert sich auf das Knospen, eine Art asexuelle Fortpflanzung, und diskutiert, wie der Prozess in verschiedenen Arten von Organismen abläuft.

Definition: Was ist Knospung?

Knospen ist eine Art asexuelle Fortpflanzung, bei der der neue Organismus (Nachwuchs) als Auswuchs aus dem Körper des Elternteils wächst., Hier beginnt das neue Individuum als kleiner Körper auf einer Seite des Elternorganismus zu wachsen und wächst weiter, während es noch an das Elternteil gebunden ist.

Frühzeitig erscheint es als Teil des übergeordneten Elements, da es sich erst löst, wenn es weiter gewachsen ist. Letztendlich löst sich das neue Individuum, das dem Elternteil ähnelt, und wird zu einem unabhängigen Organismus.,

This mode of reproduction is common in a number of unicellular and multicellular organisms including:

  • Bacteria
  • Hydra
  • Fungi e.g., Hefe
  • Pflanzen

Knospen in Pilzen

Pilze ist ein Königreich, das unter anderem aus eukaryotischen Organismen wie Hefen, Schimmelpilzen, Pilzen und Smuts besteht.

Es ist geschätzt, bestehen aus über 1.,d in mehrere, von denen einige sind:

  • Ascomycetes – Auch bekannt als Cuppilze
  • Basidiomycetes – Besteht aus größeren Pilzen
  • Glomeromyceten – bilden arbuskuläre Mykorrhizen
  • Zygomyceten – Auch bekannt als Pin-Formen

Mit der hohen Vielfalt an Pilzen wurden sowohl sexuelle als auch asexuelle Fortpflanzungsarten in verschiedene Arten., Während die sexuelle Fortpflanzung bei Myzelien unter widrigen Umweltbedingungen üblich ist, produzieren sie auch durch Fragmentierung (eine Art asexuelle Fortpflanzung) unter günstigen Bedingungen.

Die Sporenbildung ist die häufigste Fortpflanzungsart bei Pilzen und ermöglicht es ihnen, sich zu verbreiten und neue Umgebungen zu besiedeln. Knospen hingegen sind in Hefezellen üblich und führen zur Produktion eines Individuums, das dem Elternteil ähnelt.,

Saccharomyces Cerevisiae (Knospende Hefe)

In Hefezellen beginnt das Knospen mit der Erweichung eines kleinen Teils der Zellwand. Es folgt dann die Entwicklung eines kleinen Protuberanzes an der Portion. In diesem Stadium ist der Protuberanz (Knospe) an seiner Basis etwa 1um breit und wird von der Zellwand der Elternzelle bedeckt.,

Gleichzeitig findet auch die Kernteilung (der Elternzelle) statt, so dass das genetische Material des Elternteils an die neue Knospe weitergegeben wird.

Neben dem Kernmaterial werden auch andere Zellorganellen, einschließlich des endoplasmatischen Retikulums, Mitochondrien, Ribosomen und anderer zytoplasmatischer Einschlüsse, in die Knospenregion geleitet, da sie weiter an Größe zunimmt.,

* Während des Knospens erfolgt die Replikation der Eltern-DNA durch die S-Phase, die durch DNA-Synthese und die M-Phase gekennzeichnet ist, in der DNA kopiert wird.

An der Einschnürstelle zwischen der Zellwand der Mutter und der Knospe haben Studien gezeigt, dass sich ein aus Chitin bestehender Ring entwickelt (an der Innenseite der Wand)., Wenn der Chitinring wächst und das Septum nach innen wächst, dringt die Plasmamembran ein, was zur Bildung eines primären Septums führt.

Die Bildung eines sekundären Septums geht mit der Trennung der beiden Zellen einher, wobei das chitinöse primäre Septum bei der Mutterzelle verbleibt. Dies hinterlässt der Mutter eine narbenartige Struktur (Knospennarbe), in der die Knospe getrennt wurde.

* Sobald sich die neue einzelne Hefezelle von der Mutter – /Elternzelle getrennt hat, kann der Elternteil den aufkeimenden Zyklus starten., Die neue Zelle muss jedoch zuerst reifen (und die Größe der Eltern – /Mutterzelle erreichen), um mit dem Knospen zu beginnen.

Oft beginnt die neue Tochterzelle wahrscheinlich mit der Produktion einer neuen Knospe, bevor sie von der Elternzelle getrennt wird. Hier vergrößert sich die Tochterzelle, ohne sich von der Elternzelle zu trennen. Sobald es in der Größe wächst und reift, beginnt sich eine neue Knospe durch den oben beschriebenen Prozess zu bilden., Diese neue Knospe wird wahrscheinlich auch größer und beginnt, eine neue Knospe zu produzieren, bevor sie von ihrer Stammzelle getrennt wird.

Durch Wiederholung dieses Vorgangs erzeugt das Knospen scheinbar Ketten von Hefezellen. Gleichzeitig kann die Mutter/Elternzelle auch anfangen, eine neue Knospe zu produzieren, wodurch sie verzweigt erscheint. Dies wird als Pseudomycel bezeichnet und besteht aus lose verbundenen Zellen, die sich mit der Zeit leicht lösen.,

* Bei ungünstigen Umgebungsbedingungen bilden diese Zellen Sporen, die unter widrigen Bedingungen überleben können.

* Abhängig von Umgebungsbedingungen wie Ernährung und Temperatur usw. können die Knospungszyklen von 1 Minute bis zu mehreren Stunden reichen.,

Knospen in Bakterien

Bakterien knospen illustration

Bakterien sind mikroskopisch kleine, einzellige Organismen, die in einer Vielzahl von Umgebungen (aquatisch, terrestrisch, menschlicher Darm usw.) auf der ganzen Welt vorkommen können. Im Gegensatz zu vielen Organismen auf der Erde haben Bakterien eine einfache innere Struktur, in der ein membrangebundener Kern fehlt.

Sie werden als Prokaryoten klassifiziert., Es gibt viele Arten von Bakterien, die auf der Grundlage der Ernährung, der allgemeinen Morphologie sowie des Fundorts klassifiziert werden.

Obwohl binäre Spaltung die übliche Art der Fortpflanzung ist, vermehren sich einige der Arten durch Knospung und sind als knospende Bakterien bekannt.,

Examples of budding bacteria include:

  • Hyphomicrobium
  • Rhodopseudomonas
  • Ancalomicrobium
  • Planctomyces
  • Cyanobacteria

* A majority of budding bacteria have been shown to attach to surfaces in their environment.,

Bei einigen Bakterienarten beginnt der Knospenprozess mit de novo Wandsynthese an gegebenen Punkten der Elternzelle. Normalerweise tritt dies an einem Ende (Pol) der Bakterien auf.

Die De-Novo-Synthese in der Wand ist ein wichtiger Schritt im Knospenprozess, der sicherstellt, dass die neue einzelne Tochterzelle nicht das Zellhüllenmaterial des Elternteils verwendet., Es folgt dann die DNA-Replikation und letztendlich die Trennung der Mutter-Tochter-Zellen im sogenannten bakteriellen Knospungszyklus.

Bei Bakterien wie Hyphomonas neptunium tritt dieser Prozess nachweislich durch den Stiel auf, der als Fortpflanzungsorganelle fungiert.

Durch Zytokinese (Teilung des Zytoplasmas während der Zellteilung, um zwei neue Tochterzellen zu produzieren) führen diese Zellen zu Stammzellen (nicht beweglich) und Schwarmzellen, die flagelliert sind und schwimmen können.,

Während die Stammzellen in der Lage sind, in den Knospenzyklus einzutreten, müssen sich Schwarmer in Stammzellen differenzieren, bevor sie diesen Prozess durchlaufen können. Dies führt zur Bildung eines Stiels, auf dem die Knospe produziert wird. Wie bei Hefe beginnt die Knospe zu wachsen und wird letztendlich von der Elternzelle getrennt, um ein unabhängiges Individuum zu werden, das knospen kann.,

* Bei gestalkten Bakterien fungiert der Stiel als Teil des Zellkörpers, der die Mutterzelle/Elternzelle mit der Knospe verbindet.

* Hier erfolgt die Zellteilung an der Kreuzung zwischen Knospe und Stiel.

Als Prokaryote hat H. neptunium einen einzelnen Strang eines kreisförmigen Chromosoms von etwa 3,7 Mb Größe., Es wird einmal pro Zellzyklus in zwei Hauptschritten während des Knospenprozesses repliziert.

Hier besteht der erste Schritt darin, einen der duplizierten zentromerähnlichen Bereiche zum Stielpol der Mutterzelle zu verschieben. Diese Region bleibt an dieser Stelle, bis sich die Knospe zu bilden beginnt. Diese Region (zentromerartige Region) wird dann am flagellierten Pol durch den Stiel transportiert, wo sich die Knospe bildet. Die Knospe wächst dann weiter an Größe, bevor sie von der Elternzelle getrennt wird.,

Auf der Grundlage früherer Studien wurde das Knospen basierend auf den im Knospenprozess produzierten Zellen in mehrere Kategorien unterteilt.,

Dazu gehören:

· Knospung zur Vermehrung – Dies führt zur Vermehrung der Zellen – Obwohl die erzeugte Tochterzelle kleiner als die Mutterzelle ist, ähnelt sie der Mutterzelle.die Mutter/Elternzelle

· Knospung für Hyphal Verzweigung – Hier führt der Knospenprozess zur Bildung von Ästen ähnlich denen in Actinomyceten beobachtet., Dies wird häufig bei Rhodomicrobium und Pedomicrobium beobachtet

· Knospung zur Sporulation – Basierend auf mikroskopischen Studien wurde festgestellt, dass Sporen aus den Hyphen knospen

Knospen in Hydra

Hydra ist eine Gattung, die aus Süßwasserorganismen unter dem Phylum Cnidaria besteht. Als solche sind sie mit Organismen wie Quallen und Anemonen verwandt, die unter das gleiche Phylum fallen.,

Im Vergleich zu vielen anderen Organismen hat hydra aufgrund ihrer Regenerationsfähigkeit, die das Altern verhindert (Seneszenz), viel Aufmerksamkeit von der wissenschaftlichen Gemeinschaft erhalten. Für diese Organismen ist das Knospen die Hauptvermehrungsart und führt zur Produktion eines neuen Individuums, das dem Elternteil ähnelt.,6″>

Some examples of hydra species include:

  • Hydra vulgaris
  • Hydra oligactis
  • Hydra oxycnida
  • Hydra canadensis
  • Hydra utahensis

Based on research studies, a number of discoveries have been made with regard to the budding process in hydra., Zum Beispiel, im Vergleich zu der schnell knospenden Hydra, die zwei oder mehr Knospen produzieren kann, langsam knospende Hydras neigen dazu, kleiner zu sein.

Es wurde gezeigt, dass eine hohe Nahrungsaufnahme das Wachstum und die Fortpflanzung beeinflusst, während ein leichterer Fütterungsplan zu einer Schrumpfung des Organismus führt.

Während des Knospens beginnt der Prozess mit der Evagination der Ecto-und endodermalen Zellschichten im unteren Teil der übergeordneten Hydra., Basierend auf molekularen Studien wurden insgesamt acht (8) verschiedene Hydra-WNT-Gene an der Knospenspitze identifiziert. Obwohl acht Gene an der Spitze dieser Knospe in den frühen Stadien der Knospung exprimiert werden, ist nur eines dieser Gene (Hvwnt2) spezifisch für die Knospe.

Damit die Knospe wächst und an Größe zunimmt, werden Epithelzellen aus den gegebenen Regionen des Elternkörpers um die Spitze und in die Knospe transportiert, wo sie zu ihrer zunehmenden Größe beitragen., Je nach Art und Umweltbedingungen entwickelt sich die Knospe innerhalb von 2 bis 3 Tagen, bevor sie durch einen Kontraktionsring vom Mutterkörper getrennt wird.

Hier zieht sich der Kontraktionsring, der sich zwischen der Körperwand der Elternhydra und der Nahrung der Knospe befindet, allmählich zusammen und schneidet langsam zwischen den beiden und befreit so die neu gebildete Hydra.

* Ein Elternteil kann mehrere Knospen gleichzeitig produzieren – sie neigen jedoch dazu, in der Größe zu variieren, wobei einige größer sind als andere.,

* Größere Knospen bilden schneller neue Knospen, wenn sie im Vergleich zu kleineren reifen.

* Wenn hydra etwa 6 Tage lang verhungert ist, produzieren sie keine neuen Knospen.

Für hydra, der Zellteilung ist sehr wichtig für den angehenden Prozess. Da diese Organismen ständig neue Zellen in hoher Zahl produzieren, werden diese Zellen nicht als Abfall behandelt., Vielmehr werden sie in die Knospenregion transportiert, wo sie zum Wachstum der Knospe beitragen.

Basierend auf einer Reihe von Studien werden bis zu 85 Prozent der neu gebildeten Strukturzellen in die Knospenregion transportiert – Durch Hemmung der Zellteilung wird das Knospen signifikant verlangsamt oder ganz gestoppt.

Knospen in Pflanzen

Pflanzen sind im Wesentlichen mehrzellige Eukaryoten, die überwiegend photosynthetisch sind., Sie bilden das Königreich Plantae und gehören zu den primären Produzenten auf der Erde (andere Produzenten sind einige Bakterien, Algen und Moos unter anderem). Wie viele andere Organismen produzieren Pflanzen sexuell durch Gametenfusion (in Blütenpflanzen).

Einige Pflanzen können sich asexuell vermehren, andere wechseln zwischen sexueller und asexueller Fortpflanzung. In Pflanzen umfassen Beispiele für asexuelle Fortpflanzung Apomixis und Knospung.

In Pflanzen ist die Knospe als Spross bekannt., Zum größten Teil wird es in Fällen verwendet , in denen ein Landwirt (oder Vermehrer) spezifische Eigenschaften über dem Boden wünscht (z. B. Früchte usw.).

* Ein Spross ist eine einzelne Knospe und kein Stamm/Zweig.

Im Gartenbau wird mit einem Knospenmesser eine Knospe aus dem Knospenstock geschnitten. Hier beginnt das Schneiden, um die Knospe von einer Pflanze zu entfernen, etwa einen halben Zoll von der Basis der Knospe bis einen halben Zoll über der Knospe., Hier wird empfohlen, das Holz (an der Knospe befestigt) zu schneiden. Sobald die Knospe erhalten ist, muss sie sofort in den Unterstock eingeführt werden, um ein Austrocknen zu verhindern.

Um den Unterstock vorzubereiten, wird ein T-Schnitt am Stiel/Zweig vorgenommen, auf dem die Knospe eingeführt wird. Die Knospe wird dann unter die Rinde eingeführt und eingewickelt, so dass sie an Ort und Stelle bleibt.

* In ca.,

Im Gegensatz zu anderen oben diskutierten Organismen besteht das Knospen in Pflanzen darin, die Knospe von einer Pflanze zu erhalten und auf der Stufe einer anderen einzusetzen. Daher soll sich eine Knospe auf einem bestimmten Pflanzenstamm für die gewünschten Eigenschaften entwickeln.

Vorteile des Knospens

Als Fortpflanzungsmittel hat das Knospen eine Reihe von Vorteilen., In Pflanzen zum Beispiel ist das Knospen eine schnellere und effektivere Form der Pfropfung, die es dem Vermehrer ermöglicht, die gewünschten Eigenschaften der Knospe auf den Stamm einer anderen Pflanze zu übertragen.

Diese Reproduktionsmethode wird heute insbesondere zur Herstellung von Obstbäumen, Rosen sowie verschiedenen Zierbäumen eingesetzt. Einer der größten Vorteile dieser Methode bei Pflanzen besteht darin, dass bestimmte Knospen auf Stängel übertragen werden können, die bereits unter günstigen Umweltbedingungen wachsen und somit weiter wachsen.,

In anderen Organismen erlaubt dieses Fortpflanzungsmittel ihnen, Nachkommen in großer Zahl zu reproduzieren, da ein einzelner Organismus selbst produzieren kann. Diese Art der Fortpflanzung ermöglicht auch die Weitergabe guter Gene des Organismus an die Tochterzelle und so weiter.,

Rückkehr von lernen über Knospung zu MicroscopeMaster hause

Adrian C. Newton. (2010). Biodiversität im Neuen Wald. Pilz.

Christopher J. Starbuck. Angehende.

Enrico Cabib und Rowena Roberts. (1982). Synthese der Hefezellwand und ihrer Regulation.,

James T. Staley, Peter Hirsch, and Jean M. Schmidt. (1981). Introduction to the Budding and/or Appendaged Bacteria.

Peter Hirsch & Gerhard Rheinheimer. (1968). Biology of budding bacteria.

Stanley Shostak. (2018). Origin of Asexual Reproduction in Hydra.

Links