Wat is plasmogamie?



de plasmogamia het is een fase van seksuele reproductie waarin de fusie van de cytoplasma's van de gameten of geslachtscellen plaatsvindt, zonder de fusie van hun kernen. Plasmogamie komt veel voor bij schimmels, omdat het de eerste fase van seksuele voortplanting is. Het kan ook voorkomen in plantaardige en dierlijke cellen die zijn gefuseerd en gekweekt.

Gameten zijn speciale cellen, gedifferentieerd van de andere cellen van een organisme, door hun morfologie en door de reproductieve functie die ze vervullen. In sommige gevallen vindt het proces van plasmogamie niet plaats tussen gedifferentieerde gameten, maar tussen ongedifferentieerde somatische cellen (somatogaam type plasmogamie).

Na een periode van intensieve groei komen de schimmels in een reproductiefase, waardoor grote hoeveelheden sporen worden gevormd en afgegeven. De sporen zijn over het algemeen eencellig en worden geproduceerd door fragmentatie van het mycelium of binnen gespecialiseerde structuren zoals sporangia, sporoforen of gametangi, onder anderen..

Sporen kunnen aseksueel of indirect worden geproduceerd bij seksuele voortplanting. Seksuele voortplanting in schimmels, evenals in andere organismen, omvat de fusie van twee kernen die de genetische informatie van elke individuele ouder bevatten. Kernen worden fysiek gevonden wanneer twee geslachtscellen of gameten bij elkaar komen.

index

  • 1 Fasen van seksuele voortplanting van schimmels
    • 1.1 Plasmogamie
    • 1.2 Cariogamie
    • 1.3 Meiose
  • 2 soorten plasmogamie
    • 2.1 Fusie van gameten
    • 2.2 Gametangiale copulatie
    • 2.3 Fusie van gametangio's
    • 2.4 Spermatisatie
    • 2.5 Somatogamia
  • 3 Voor- en nadelen van seksuele reproductie
  • 4 Referenties

Stadia van seksuele voortplanting van schimmels

Seksuele reproductie kan worden gedefinieerd als een mechanisme dat voortdurend de genetische belasting van individuen van een biologische soort vernieuwt. Het is een belangrijke bron van genetische variabiliteit, waardoor een groter vermogen zich aan te passen aan nieuwe omgevingsomstandigheden.

Het proces van seksuele voortplanting van schimmels heeft unieke en bijzondere kenmerken van dit koninkrijk.

In andere eukaryotische organismen (met kernen en organellen ingesloten membraan), zoals planten, dieren en protisten (eenvoudig eukaryoten, zonder gedifferentieerd weefsel), celdeling en reconstructie omvat het oplossen van het kernmembraan.

In schimmels blijft het kernmembraan tijdens het gehele proces intact; bij sommige soorten, die de uitzondering vormen, is het kernmembraan gebroken maar slechts gedeeltelijk.

De seksuele voortplanting van schimmels wordt in drie fasen uitgevoerd: plasmogamie, cariogamie en meiose. De duur van elke gebeurtenis of stadium van seksuele reproductie varieert en de intervallen tussen deze gebeurtenissen zijn ook variabel, afhankelijk van het type organisme.

In minder ontwikkelde primitieve schimmels treedt cariogamie bijna onmiddellijk op na plasmogamie. Aan de andere kant, in hogere, meer ontwikkelde paddestoelen, is er een interval tussen beide fasen.

plasmogamie

Plasmogamie of celfusie is het eerste stadium van seksuele voortplanting bij schimmels, waarbij twee gameten worden samengevoegd, die haploïde cellen zijn, genetisch verschillend, resulterend in een cel met twee haploïde kernen. In plasmogamie binden alleen de cytoplasma's van de twee haploïde ouderlijke gameten.

Haploïde cellen bevatten een enkele set chromosomen en worden voorgesteld als: n. De diploïde cellen hebben twee reeksen of stellen chromosomen; Ze worden gesymboliseerd als: 2n.

cariogamia

In de volgende fase, cariogamie genaamd, vindt de fusie of unie van de twee haploïde kernen van de ouderlijke gameten plaats, die aanleiding geven tot een cel met een diploïde kern..

Met de fusie van de kernen wordt een nieuwe cel, een zygoot genaamd, geproduceerd. De kern van deze zygote bevat een duplicaat aantal chromosomen (dat wil zeggen, het is diploïde of 2n).

meiosis

Meiose is het laatste stadium van seksuele voortplanting, waarbij het aantal chromosomen opnieuw met de helft wordt verminderd. In de meiose produceert een diploïde cel (2n) vier haploïde cellen (n).

Bij meiose komen ook recombinatieprocessen van de chromosomen voor die garanderen dat de genetische samenstelling (of genetische belasting) van de nieuwe cellen verschilt van die van de precursor-gameten van het hele proces..

Typen plasmogamie

Schimmels gebruiken verschillende methoden om twee haploïde kernen van compatibele cellen te binden, dat wil zeggen om plasmogamie te laten plaatsvinden..

Plasmogamie komt vaker voor in cellen die qua morfologie niet van elkaar verschillen en in dit geval isogamie wordt genoemd. Wanneer de cellen die hun cytoplasma fuseren van verschillende grootte zijn, wordt de plasmogamie anisogamie genoemd.

Er zijn 5 hoofdtypes van plasmogamie die de volgende zijn: gameetfusie, gametangiale copulatie, gametangio-fusie, spermatisatie en somatogamie. Deze typen plasmogamie worden hieronder beschreven.

Fusie van gameten

Sommige schimmels produceren gespecialiseerde geslachtscellen (gameten) die worden vrijgegeven uit geslachtsorganen, gametangi genoemd, zoals we eerder zagen.

De fusie van eencellige gameten vindt plaats in het geval dat beide of tenminste één daarvan mobiel is. De mobiliteit van de sporen hangt af van het hebben van flagellen die hen in staat stellen om zichzelf voort te bewegen om te zwemmen, in welk geval zij zoosporen worden genoemd. Over het algemeen zijn de twee gefuseerde gameten van dezelfde grootte en heten isogamische zoösporen.

Af en toe kan het voorkomen dat één gameet groter is dan de andere (anisogamische gameten). In het genre Monoblepharis van de Chytridiomycota-phylla komen de mobiele mannelijke gameten vrij van het mannelijke gametangium of anteridium.

Vervolgens penetreren de mannelijke gameten een vrouwelijk gametangium (genaamd oogonium) en bevruchten de grote en onbeweeglijke vrouwelijke gameten (de zogenaamde oospheres).

Gametangiale copulatie

In andere schimmels komen twee gametangieën in contact en de kern gaat van de mannelijke gametangio naar de vrouwelijke gametangio. In dit geval vervullen gametanga's gamete functies.

Dergelijke plasmogamia treedt in organismen Oomycota groep, waarin kleine mannelijke gametangia (anteridios) produceren buizen bevruchting groeien, en daarna samengevoegd met de vrouwelijke gametangium (oogonium), grotere.

Bemestingsbuizen maken het mogelijk voor de kernen van mannelijke gameten om door een fijne penetratiepen te gaan en te fuseren met vrouwelijke gameten (oospheres).

Fusie van gametangio's

In dit type plasmogamie fuseren en verenigen de gametangio's hun kernen. De sporen van de schimmels van de Zigomycota-groep zijn bijvoorbeeld morfologisch identiek, groeien samen en vormen gedifferentieerde gametangles die samensmelten tot een zygote of een ei. Deze zygoot wordt later getransformeerd in een dikwandige zygospore.

Espermatización

Spermatisatie bestaat uit de fusie van mononucleaire cellen (met een enkele kern), niet mobiel (zonder flagellum), met een vrouwelijk gametangium.

somatogamia

Sommige meer ontwikkelde schimmels produceren geen gametangio's. In deze gevallen krijgen de vegetatieve somatische hyfen die het lichaam van de schimmel vormen, een seksuele functie, komen in contact, fuseren en wisselen hun kernen met elkaar uit.

Dit type plasmogamie vindt plaats met de fusie van vegetatieve, niet-seksuele structuren, zoals hyfen en gistcellen.

Voor- en nadelen van seksuele reproductie

Seksuele reproductie heeft enkele nadelen in vergelijking met aseksuele voortplanting. Onder deze nadelen kan worden genoemd het hogere energieverbruik bij het maken van de gameten, een langzamere reproductie en een lager aantal nakomelingen als resultaat.

Aan de andere kant heeft seksuele reproductie als voordeel dat het genetische variatie produceert bij individuen. Bij dit type reproductie komt de genetische belasting van het nageslacht voort uit de genen van de twee ouders en is niet identiek aan een van deze.

Hoe groter de genetische variabiliteit in een populatie, hoe sneller de evolutiesnelheid. Populaties met een hoge genetische variabiliteit hebben verschillende responsmechanismen voor veranderingen in hun omgeving, omdat ze individuen kunnen produceren met superieure adaptieve vermogens..

referenties

  1. Alexopoulus, C.J., Mims, C.W. en Blackwell, M. Editors. (1996). Introductory Mycology. 4e editie. New York: John Wiley and Sons.
  2. Clark, J. en Haskins, E.F. (2013). De nucleaire voortplantingscyclus in de myxomyceten: een overzicht. Mycosphere. 4 (2): 233-248.doi: 10.5943 / mycosphere / 4/2/6
  3. Dighton, J. (2016). Fungi Ecosystem-processen. 2e editie. Boca Raton: CRC Press.
  4. Kavanah, K. Editor. (2017). Schimmels: biologie en toepassingen. New York: John Wiley.
  5. Ashton G.D. en Dyer P.S. (2016). Seksuele ontwikkeling bij schimmels en het gebruik ervan in genexpressiesystemen. In: Schmoll M., Dattenböck C. (eds) Genexpressiesystemen in schimmels: vorderingen en toepassingen. Schimmelbiologie. Springer.