Komórki budujące – grzyby, rośliny, bakterie, drożdże i Hydra
przegląd
w przypadku wielu organizmów rozmnażanie zależy od dwóch dorosłych członków, które łączą się w celu utworzenia nowego osobnika. W tym przypadku każdy z rodziców wytwarza komórki płciowe (gamety), które łączą się tworząc embrion, który rozwija się, tworząc nowe osobniki.,
chociaż ten sposób rozmnażania jest powszechny wśród wielu organizmów wielokomórkowych, jest również wśród niektórych organizmów jednokomórkowych.
oprócz rozmnażania płciowego niektóre organizmy mogą wytwarzać bezpłciowo. W przeciwieństwie do rozmnażania płciowego, ten sposób rozmnażania wymaga tylko jednego rodzica do produkcji potomstwa.
w zależności od organizmu istnieje kilka rodzajów rozmnażania bezpłciowego, w tym między innymi rozszczepienie, fragmentacja i pączkowanie., W tym artykule skupiono się na pączkowaniu, rodzaju rozmnażania bezpłciowego i omówiono sposób, w jaki proces ten odbywa się w różnych typach organizmów.
Definicja: co to jest pączkowanie?
pączkowanie jest rodzajem rozmnażania bezpłciowego, w którym nowy organizm (potomstwo) wyrasta jako wyrastający z ciała rodzica., Tutaj nowy osobnik zaczyna rosnąć jako małe ciało po jednej stronie organizmu macierzystego i nadal rośnie w rozmiarze, gdy nadal jest przywiązany do rodzica.
Ostatecznie nowa jednostka, która przypomina rodzica, odłącza się i staje się niezależnym organizmem.,
This mode of reproduction is common in a number of unicellular and multicellular organisms including:
- Bacteria
- Hydra
- Fungi e.g., Drożdże
- rośliny
pączkowanie w grzybach
grzyby to królestwo, które składa się z takich organizmów eukariotycznych, jak drożdże, pleśnie, grzyby i smuts między innymi.
szacuje się, że składa się z ponad 1.,d na kilka, z których niektóre obejmują:
- Ascomycetes – znane również jako grzyby puchowe
- glomeromycetes – tworzą mikoryzy arbuskularne
- zygomycetes – znane również jako formy pinowe
- Hyphomicrobium
- Rhodopseudomonas
- Ancalomicrobium
- Planctomyces
- Cyanobacteria
- Hydra vulgaris
- Hydra oligactis
- Hydra oxycnida
- Hydra canadensis
- Hydra utahensis
iv id=”926d299573″
przy dużej różnorodności grzybów zaobserwowano u różnych gatunków zarówno płciowe, jak i bezpłciowe sposoby rozmnażania., Podczas gdy rozmnażanie płciowe jest powszechne u grzybni w niekorzystnych warunkach środowiskowych, wytwarzają one również poprzez rozdrobnienie (rodzaj rozmnażania bezpłciowego) w sprzyjających warunkach.
tworzenie zarodników jest najczęstszym sposobem rozmnażania się u grzybów i pozwala im rozprzestrzeniać się i kolonizować nowe środowiska. Pączkowanie, z drugiej strony, jest powszechne w komórkach drożdży i powoduje produkcję osobnika, który przypomina rodzica.,
Saccharomyces Cerevisiae (drożdże Buddingowe)
w komórkach drożdży pączkowanie rozpoczyna się od zmiękczenia niewielkiej części ściany komórkowej. Następnie następuje rozwój Niewielkiego wypukłości na porcji. Na tym etapie wypukłość (bud) ma około 1um szerokości u podstawy i jest pokryta ścianą komórkową komórki macierzystej.,
w tym samym czasie następuje również podział jądrowy (komórki macierzystej), dzięki czemu materiał genetyczny rodzica jest przekazywany do nowego pąka.
oprócz materiału jądrowego, inne organelle komórkowe, w tym retikulum endoplazmatyczne, mitochondria, rybosom i inne wtrącenia cytoplazmatyczne są również przekazywane do regionu pączków, ponieważ nadal rośnie rozmiar.,
* podczas pączkowania następuje replikacja macierzystego DNA poprzez fazę S charakteryzującą się syntezą DNA i fazę M, w której DNA jest kopiowane.
w miejscu zwężenia, między ścianą komórkową matki a zarodkiem, badania wykazały pierścień składający się z chityny do rozwoju (na wewnętrznej powierzchni ściany)., W miarę wzrostu pierścienia chitynowego, powodując wzrost przegrody do wewnątrz, błona plazmowa inwazyjnie powoduje powstanie przegrody pierwotnej.
powstawaniu wtórnej przegrody towarzyszy oddzielenie dwóch komórek z chitynową przegrodą pierwotną pozostającą z komórką macierzystą. Pozostawia to matkę z bliznowatą strukturą (blizna pączkowa), w której pączek został oddzielony.
* gdy nowa pojedyncza komórka drożdży oddzieli się od komórki macierzystej / macierzystej, rodzic może rozpocząć cykl pączkowania., Jednak nowa komórka musi najpierw dojrzeć (i osiągnąć rozmiar komórki macierzystej/macierzystej), aby rozpocząć pączkowanie.
często nowa komórka córka może rozpocząć produkcję nowego pączka, zanim zostanie oddzielona od komórki macierzystej. Tutaj komórka potomna zwiększa rozmiar bez oddzielania się od komórki macierzystej. Gdy rośnie i dojrzewa, nowy pączek zaczyna formować się w procesie opisanym powyżej., Ten nowy pączek jest również prawdopodobne, aby rosnąć w rozmiarze i rozpocząć produkcję nowego pączka, zanim zostanie oddzielony od komórki macierzystej.
powtarzając ten proces, pączkowanie wytwarza coś, co wydaje się być łańcuchami komórek drożdży. W tym samym czasie komórka macierzysta/macierzysta może również zacząć produkować nowy pąk powodując, że pojawiają się rozgałęzione. Jest to określane jako pseudomycelium i składa się z luźno połączonych komórek, które rozpadają się łatwo w czasie.,
* w przypadku niekorzystnych warunków środowiskowych komórki te tworzą zarodniki zdolne do przetrwania w niekorzystnych warunkach.
* w zależności od warunków środowiskowych, takich jak odżywianie, temperatura itp., cykle pączkowania mogą wynosić od 1 minuty do kilku godzin.,
tworzenie się bakterii
tworzenie bakterii
bakterie są mikroskopijnymi, jednokomórkowymi organizmami, które można znaleźć w różnych środowiskach (wodnych, lądowych, ludzkich jelitach itp.) na całym świecie. W przeciwieństwie do wielu organizmów na ziemi, bakterie mają prostą strukturę wewnętrzną pozbawioną jądra związanego z błoną.
, Istnieje wiele rodzajów bakterii, które są klasyfikowane na podstawie odżywiania, ogólnej morfologii, a także miejsca ich znalezienia.
chociaż rozszczepienie binarne jest zwykłym sposobem rozmnażania, niektóre gatunki rozmnażają się przez pączkowanie i są znane jako pączkujące bakterie.,
Examples of budding bacteria include:
* A majority of budding bacteria have been shown to attach to surfaces in their environment.,
u niektórych gatunków bakterii proces pączkowania rozpoczyna się od syntezy de novo ściany w określonych punktach komórki macierzystej. Zwykle dzieje się to na jednym końcu (biegunie) bakterii.
synteza De novo w ścianie jest ważnym krokiem w procesie formowania, który zapewnia, że nowa pojedyncza komórka potomna nie wykorzystuje materiału otoczki komórkowej rodzica., Następnie następuje replikacja DNA i ostatecznie rozdzielenie komórek matki i córki w tzw. cyklu kiełkowania bakterii.
u bakterii łodygowych, takich jak Hyphomonas neptunium, wykazano, że proces ten zachodzi przez łodygę, która pełni funkcję organelli rozrodczych.
poprzez cytokinezę (podział cytoplazmy podczas podziału komórki w celu wytworzenia dwóch nowych komórek potomnych), komórki te dają początek komórkom śledzionym (niemojalnym) i komórkom rójnym, które są wiotkie i zdolne do pływania.,
podczas gdy komórki macierzyste są zdolne do wejścia w cykl pączkowania, rójki muszą różnicować się w komórki macierzyste, zanim będą mogły przejść przez ten proces. Powoduje to powstanie łodygi, na której wytwarza się pąk. Podobnie jak w przypadku drożdży, pączek zaczyna rosnąć i ostatecznie jest oddzielony od komórki macierzystej, aby stać się niezależnym osobnikiem zdolnym do pączkowania.,
* w przypadku bakterii łodyga działa jako część ciała komórkowego, która łączy komórkę macierzystą / macierzystą z zarodkiem.
* tutaj następuje podział komórek na skrzyżowaniu pąka i łodygi.
H. neptunium jest prokaryotem, ma pojedynczą nitkę okrągłego chromosomu o wielkości około 3,7 Mb., Jest replikowany raz na cykl komórkowy w dwóch głównych etapach podczas procesu pączkowania.
tutaj pierwszy krok polega na przeniesieniu jednego z powielonego regionu centromerowego na biegun łodygi komórki macierzystej. Ten region pozostaje w tym miejscu, dopóki nie zacznie się formować pączek. Region ten (region podobny do centromeru) jest następnie transportowany na flagellated słup przez łodygę, gdzie powstaje pączek. Pąk następnie nadal rośnie w rozmiarze przed oddzieleniem od komórki macierzystej.,
na podstawie wcześniejszych badań pączkowanie podzielono na kilka kategorii w oparciu o komórki wytwarzane w procesie pączkowania.,
należą do nich:
mimo, że produkowana komórka potomna jest mniejsza niż komórka macierzysta, rośnie ona w podobny sposób do komórki macierzystej
· pączkowanie dla rozgałęzień hyphal – tutaj proces pączkowania powoduje tworzenie gałęzi podobnych do tych obserwowanych w actinomycetes., Jest to powszechnie obserwowane w Rhodomicrobium i Pedomicrobium
· pączkowanie dla zarodników – na podstawie badań mikroskopowych stwierdzono, że zarodniki pączkują z szypułek
pączkowanie w Hydrze
Hydra jest rodzajem, który składa się z organizmów słodkowodnych w obrębie phyllum Cnidaria. Jako takie są spokrewnione z takimi organizmami jak meduzy i ukwiały, które należą do tego samego kladu.,
Hydra jest rodzajem, który składa się z organizmów słodkowodnych w obrębie phyllum Cnidaria. Jako takie są spokrewnione z takimi organizmami jak meduzy i ukwiały, które należą do tego samego kladu.,
w porównaniu do wielu innych organizmów, hydra wzbudziła wiele uwagi ze strony środowiska naukowego ze względu na ich zdolność regeneracyjną, która zapobiega ich starzeniu (od przechodzenia starzenia). Dla tych organizmów pączkowanie jest głównym sposobem rozmnażania i skutkuje produkcją nowego osobnika, który przypomina rodzica.,6″>
Some examples of hydra species include:
Based on research studies, a number of discoveries have been made with regard to the budding process in hydra., Na przykład, w porównaniu do szybko pączkujących Hydry, które mogą produkować dwa lub więcej pąków, powoli pączkujące Hydry wydają się być mniejsze.
wykazano, że wysokie spożycie materiału spożywczego wpływa na wzrost i rozmnażanie, podczas gdy lżejszy harmonogram karmienia powoduje kurczenie się organizmu.
podczas pączkowania proces rozpoczyna się od ewaginacji komórek ekto i endodermalnych w dolnej części macierzystej Hydry., Na podstawie badań molekularnych zidentyfikowano w sumie osiem (8) różnych genów Hydra WNT na czubku pąka. Chociaż osiem genów wyraża się na końcu tego pąka we wczesnych stadiach pąka, tylko jeden z tych genów (Hvwnt2) jest specyficzny dla pąka.
w celu wzrostu i zwiększenia rozmiaru pączka, komórki nabłonkowe są transportowane z danych regionów ciała macierzystego wokół wierzchołka i do pączka, gdzie przyczyniają się do jego wzrostu., W zależności od gatunku i warunków środowiskowych pąk rozwija się w ciągu 2 do 3 dni, zanim zostanie oddzielony od ciała macierzystego przez kurczący się pierścień.
tutaj kurczący się pierścień, znajdujący się między ścianą ciała macierzystej Hydry a pokarmem pąka, stopniowo kurczy się i powoli przecina między nimi, uwalniając nowo powstałą Hydrę.
* rodzic może wytwarzać kilka pąków w tym samym czasie – jednak mają tendencję do różnicowania się wielkości, niektóre są większe niż inne.,
* większe pąki tworzą nowe pąki szybciej, gdy dojrzewają w porównaniu z mniejszymi.
* w przypadku głodzenia przez około 6 dni hydra nie wytwarza nowych pąków.
w przypadku Hydry podział komórek jest bardzo ważny dla procesu formowania. Biorąc pod uwagę, że organizmy te stale produkują nowe komórki w dużych ilościach, komórki te nie są traktowane jako odpady., Raczej są one transportowane do regionu pączkowania, gdzie przyczyniają się do wzrostu pąków.
na podstawie szeregu badań, aż 85 procent nowo powstałych komórek strukturalnych jest transportowanych do regionu pączkowania – hamując podział komórek, pączkowanie jest znacznie spowolnione lub całkowicie zatrzymane.
pączkowanie w roślinach
zasadniczo rośliny są wielokomórkowymi eukariotami, które są głównie fotosyntetyczne., Tworzą one Królestwo Plantae i są jednymi z głównych producentów na ziemi (inni producenci obejmują niektóre bakterie, glony i mchy m.in.). Podobnie jak wiele innych organizmów, rośliny wytwarzają płciowo poprzez fuzję GAMET (u roślin kwitnących).
niektóre rośliny mogą rozmnażać się bezpłciowo, a inne na przemian rozmnażać się płciowo i bezpłciowo. U roślin przykładami rozmnażania bezpłciowego są apomixis i pączkowanie.
u roślin pąk znany jest jako scion., W przeważającej części jest stosowany w przypadkach, gdy rolnik (lub propagator) pragnie określonych cech nad ziemią (np. owoce itp.).
* scion to pojedynczy pączek, a nie łodyga / gałązka.
w ogrodnictwie pąk jest wycinany z pąka za pomocą noża do pączkowania. Tutaj cięcie, aby usunąć pączek z rośliny, zaczyna się około pół cala od podstawy pączka do pół cala powyżej pączka., Tutaj zaleca się cięcie drewna (przymocowanego do pąka). Po uzyskaniu pąka należy go natychmiast włożyć do podkładki, aby zapobiec wysychaniu.
aby przygotować podkład, wykonuje się cięcie T na łodydze/gałęzi, na której zostanie włożony pączek. Pączek jest następnie wkładany pod korę i owijany tak, aby pozostał na miejscu.
* połączenie pąka i łodygi tworzy się w ciągu około 1 tygodnia lub 10 dni.,
w przeciwieństwie do innych organizmów omówionych powyżej, pączkowanie w roślinach polega na pozyskaniu pączka z jednej rośliny i wstawieniu go na kroku innej. Dlatego pączek jest przeznaczony do rozwoju na danej łodydze rośliny dla pożądanych cech.
zalety pączkowania
jako środek reprodukcji pączkowanie ma wiele zalet., W roślinach, na przykład, pączkowanie jest szybszą i skuteczną formą szczepienia, która pozwala propagatorowi przenieść daną pożądaną charakterystykę pąka na łodygę innej rośliny.
dzisiaj ta metoda rozmnażania jest szczególnie wykorzystywana do produkcji drzew owocowych, róż, a także różnych drzew ozdobnych. Jedną z największych zalet tej metody u roślin jest to, że pozwala ona na przenoszenie określonych topów na pędy, które już rosną w sprzyjających warunkach środowiskowych, a tym samym nadal rosną.,
u innych organizmów ten sposób rozmnażania pozwala im rozmnażać potomstwo w dużych ilościach, biorąc pod uwagę, że pojedynczy organizm może produkować samodzielnie. Ten sposób rozmnażania pozwala również na przekazywanie dobrych genów organizmu do komórki potomnej i tak dalej.,
powrót z nauki o budowaniu do domu mikroskopowego
Adrian C. Newton. (2010). Bioróżnorodność w nowym lesie. Grzyby.
Pączkowanie.
Enrico Cabib i Rowena Roberts. (1982). Synteza ściany komórkowej drożdży i jej Regulacja.,
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
