Каким свойством должна обладать спора
Споры (греч. spora сеяние, посев) — микроскопические зачатки, образуемые некоторыми растениями и бактериями при бесполом размножении.
Споры растений
Споры образуют растения различных систематических групп — водоросли, грибы, многие виды высших растении.
У бактерий (см.) образование Спор служит лишь для выживания в неблагоприятных условиях окружающей среды. При наступлении благоприятных условий, в т. ч. при попадании в подходящую среду, С. прорастают, давая начало вегетативной стадии развития организма.
Рис. 1. Внешний вид спор некоторых видов растений: 1 и 2 — мохообразные (1 — Fossombronia angulosa, 2 — Anthoceros tuberculatus); 3, 4 и 5 — равноспорые папоротникообразные (3 — Pteridium aquilinum, 4 — Lycopodium clavatum; 5 — Dryopteris filixmas); 6 и 7 — разноспорые папоротникообразные (6 — Salvinia cucullata, 7 — Selaginella radiata).
Споры имеют защитную оболочку сложного строения, необходимый запас питательных веществ, способны долго сохранять жизнеспособность. По форме С. бывают сферические, эллипсоидные, палочковидные (бациллярная форма) и т. д. (рис. 1). Они могут образовываться эндогенно — внутри споровместилищ или экзогенно — в специальном спорогенном органе, могут быть неподвижными (апланоспоры) и активно подвижными, жгутиковыми (зооспоры).
По способу образования Споры делят на 3 группы: С., образованные без предварительного мейоза, обычно с одинарными гаплоидными и реже с диплоидными ядрами, или дикарионами (т. е. митоспоры); С., образованные при слиянии гамет (напр., ооспоры водорослей, оомицетов); гаплоидные С., образованные при мейозе, или мейосиоры (аплано- и зооспоры зеленых водорослей, зооспоры и тетрасиоры бурых и красных водорослей, безжгутиковые С. миксомицетов, аско- и базидиоспоры грибов, С. высших растений). У высших растений С. образуются четверками (тетрадами) из археспориальных клеток. У моховидных, плауновидных, хвощевидных и папоротниковидных С. высеиваются, образуя гаплоидные гаметофиты (заростки). Равноспоровые папоротники образуют одинаковые С.; у разноспоровых папоротников и семенных растений формируются микро-и мегаспоры; из микроспор развиваются мужские, из мегаспор — женские заростки.
Распространяются Споры либо активно, с помощью жгутиков (зооспоры водорослей и нек-рых грибов), либо пассивно — с текущей водой, воздушными течениями или с помощью насекомых и других животных.
С. плесневых и нек-рых других грибов, присутствующие иногда в воздухе в больших количествах, могут служить причиной аллергических заболеваний. У нек-рых паразитических простейших (см. Споровики) в жизненном цикле их развития имеет место стадия спорогонии (процесс развития зиготы), на протяжении к-рой происходит образование спор, служащих для переживания неблагоприятных условий.
Споры бактерий
Рис. 2. Схематическое изображение палочковидных бактерий, содержащих эндоспоры (образования овальной формы на одном из полюсов каждой бактериальной клетки).
Споры бактерий — особая форма существования нек-рых видов бактерий. Способностью к образованию спор (эндоспор) обладают преимущественно палочковидные бактерии (рис. 2). Спорообразование у бактерий происходит при попадании их в неблагоприятные условия окружающей среды и является средством сохранения вида в условиях, при которых невозможно размножение бактерии и сохранение вегетативными формами жизнеспособности.
Устойчивость Спор бактерий к воздействию разнообразных химических и физических факторов очень велика. Так, С. нек-рых бактерий не погибают при длительном кипячении или воздействии различных дезинфицирующих веществ. В частности, отмечалась возможность длительного сохранения спор в 96% этиловом спирте. В почве С. могут находиться без изменений в течение многих лет.
Образование С. начинается с появления внутри вегетативной клетки просиоры, представляющей собой уплотненный участок, сильно преломляющий свет и окрашивающийся более интенсивно, чем вся клетка. Затем этот участок принимает круглую или овальную форму и перестает окрашиваться, обособляясь от остальной клетки плотной оболочкой. После образования такой зрелой С. тело вегетативной клетки отмирает. Как правило, в бактериальной клетке образуется не больше одной С.
Рис. 4. Чистая культура Bacillus cereus; видны окрашенные в малиновый цвет центрально расположенные споры и окрашенные в голубой цвет вегетативные формы; окраска по Ауеске; X 800. Рис. 5. Чистая культура Clostridium botulinum; стрелками указаны субтерминально расположенные споры; окраска по Граму; X 800. Рис. 6. Чистая культура Clostridium perfringens: 1 — субтерминально расположенные споры; 2 — центрально расположенные споры (смешанное расположение спор); окраска карболовым фуксином и метиленовым синим; X 800.
Рис. 7. Чистая-культура Clostridium tetani; стрелками указаны терминально расположенные споры; окраска карболовым фуксином и метиленовым синим; X 800.
Форма, величина и расположение Спор внутри клетки, так же как и сама способность к спорообразованию, являются таксономическими признаками (цветн. рис. 4—7). Бактерии, образующие С., относятся к сем. Bacillaceae, включающему пять родов, два из к-рых (Bacillus и Clostridium) имеют значение для медицины. Из патогенных для человека бактерий к роду Bacillus относятся возбудители сибирской язвы (см.), к роду Clostridium — возбудители столбняка (см.), ботулизма (см.), газовой гангрены (см. Анаэробная инфекция). Эпидемиологическое значение бактериальных С. определяется возможностью их длительного сохранения в почве (споры возбудителей столбняка, газовой гангрены, сибирской язвы), а также в плохо простерилизованных консервах и других пищевых продуктах (возбудитель ботулизма).
Высокая устойчивость Спор бактерий к различным воздействиям связана с наличием у них плотной многослойной оболочки, низким содержанием воды, отсутствием ферментативной активности. К факторам, об условливающим высокую устойчивость С., относится также содержащаяся в них кальциевая соль дипиколинвой к-ты (кальция в спорах значительно больше, чем в вегетативных телах тех же бактерий).
Для окраски С. пользуются специальными методами, предусматривающими предварительное разрыхление оболочки различными протравами и воздействием высокой температуры. Одним из наиболее распространенных способов окраски С. является метод Ауески. По этому методу мазок спорулирующей культуры высушивают на воздухе, обрабатывают 0,5% р-ром соляной к-ты, вновь сушат, а затем окрашивают при нагревании карболовым фуксином Циля, погружают для обесцвечивания в 5% раствор серной кислоты, промывают, вновь окрашивают метиленовым синим по Леффлеру, промывают и сушат. С. окрашиваются в красный цвет, бактериальные тела — в синий. М. А. Пешков предложил более простой метод окраски: фиксированный мазок обрабатывают метиленовым синим (по Леффлеру), затем водным р-ром нейтрального красного, промывают дистиллированной водой и высушивают. Зрелые С. окрашиваются в голубой или синий цвет, молодые С.— в черно-синий, проспоры — в фиолетово-синий; цитоплазма вегетативных форм имеет розовую окраску, хроматиновые элементы цитоплазмы — фиолетовую. С. обнаруживают также с помощью фазово-контрастной микроскопии после адсорбции красителя на поверхности С. Существуют и методы обнаружения С. бактерий с помощью люминесцентной микроскопии.
Рис. 3. Схематическое изображение строения споры бактерий: 1 — сердцевина споры; 2 — ядерный материал; 3 — плазматическая мембрана; 4 — кортикальный слой; 5 — многослойная оболочка; 6 — цитоплазма материнской клетки.
Наиболее детально строение Спор бактерий было изучено с помощью электронной микроскопии. При исследовании ультратонкрьх срезов было показано, что зрелые С. состоят (рис. 3) из «сердцевины», содержащей ядерный материал, окружающего ее кортикального слоя, состоящего из пептидогликана, и многослойной оболочки. Так, оболочки спор Вас. cereus состоят из трех слоев, Bac. megatherium — из двух. Более детальное изучение оболочки С. показало, что она имеет пластинчатое строение. Эта особенность, по-видимому, также играет большую роль в высокой устойчивости Спор бактерий.
См. также Споровые аэробы.
Библиография: Вилли К. А. и Детье В. Дж. Биология (Биологические процессы и законы), пер. с англ., с. 267, 660, М., 1974; Жизнь растений, под ред. А. А. Федорова, т. 1 — 4, М., 1974 — 1978; Корн М. Я. и Соловьев H. Н. Об использовании фазово-контрастной микроскопии для наблюдения спор в окрашенных мазках, Лаборат. дело, № 6, с. 51, 1961; Краткий определитель бактерий Берги, под ред. Дж. Хоулта, пер. с англ., с. 286, М., 1980; Работнова И. Л. Общая микробиология, с. 65, М., 1966; Руководство по микробиологической диагностике инфекционных болезней, под ред. К. И. Матвеева, с. 27, М., 1973; Стейниер Р., Эдельберг Э. и Ингрэм Дж. Мир микробов, пер. с англ., т. 3, с. 184, М., 1979; The bacterial spore, ed. by G. W. Gould a. A. Hurst, L.—N. Y., 1969.
Т. В. Вещикова; М. Я. Корн (бакт.); М. Я. Корн и М. Ф. Култаев (цветн. рис.).
Источник
58
ecudant категория: биология ответить в избранное 61
gizmo16 10 января 2020 должна быть легкой и содержать наследственный материал. пользователи выбрали этот ответ лучшим комментировать в избранное ссылка отблагодарить Знаете другой ответ? Другие вопросы по биологии actionhero 10 января 2020 1 ответ Основные признаки отряда насекомоядные, Основные признаки отряда рукокрылые, Основные признаки отряда грызуны, Основные признаки отряда зайцеобразные, Основные признаки отряда китообразные, Основные признаки отряда ластоногие, Основные признаки отряда хищнные, Основные признаки отряда парнокопытные, Основные признаки отряда приматы. sensei 10 января 2020 1 ответ Когда Ч. Дарвин сформулировал положение своей теории, ученые еще не знали о генах, хромосомах, механизмах наследственности. Запишите основныеположения теории Ч. Дарвина, исходя из современных научных знаний. project-x 10 января 2020 1 ответ Рассказать о дикорастияшах ле карственнах растениях milagros 10 января 2020 1 ответ Сочинение-рассуждения на тему: Азбука здоровья… Там не много должно быть рассуждения почему я выбрал здоровый образ жизни, как я шел к этому пути, можно какие нибудь цитаты из видов спорта, потом надо использовать алфавит типо буква — е; если вы будеть кушать каждые 2-3 часа маленькими порциями, то пищя будет лучше усваивается вашим организмом. Букв должно быть штук 7 хотя бы, а потом логический вывод и пожелания тем людям котрые хотели бы начать заниматся спортом!) alexandr775 10 января 2020 1 ответ Бабочки жуки стрекозы и другие насекомые а также птицы и многие пресмыкающиеся откладывают свой яйца в теплом месте почему зародыши не погибают вскорлупе? Чем они питаются? romany 10 января 2020 1 ответ У канареек доминантный ген определяет зеленую окрасук оперения и сцеплен с X-хромосомой. Оба родителя зеленые. В потомстве получены зеленый самец икоричневая самка. Определите генотипы родителей volkov 10 января 2020 1 ответ Какое значение имеют железы, секреты которых выделяются в щели между соседними вкусовымисосочками? frenir 10 января 2020 1 ответ Расставьте систематические категории, начиная с наименьшей: А) Славки Б) ПтицыВ) Славковые filosof 10 января 2020 1 ответ Одинаковы ли виды растений обитают на опушке леса и в глубине; в водоеме и по его берегам? | Задайте свой вопрос ПОПУЛЯРНОЕ actionhero, 10 января 2020 Основные признаки отряда насекомоядные, Основные признаки отряда рукокрылые, Основные признаки отряда грызуны… sensei, 10 января 2020 Когда Ч. Дарвин сформулировал положение своей теории, ученые еще не знали о генах, хромосомах…? project-x, 10 января 2020 Рассказать о дикорастияшах ле карственнах растениях milagros, 10 января 2020 Сочинение-рассуждения на тему: Азбука здоровья… alexandr775, 10 января 2020 Бабочки жуки стрекозы и другие насекомые а также птицы и многие пресмыкающиеся откладывают свой яйца в теплом месте… romany, 10 января 2020 У канареек доминантный ген определяет зеленую окрасук оперения и сцеплен с X-хромосомой. Оба родителя зеленые volkov, 10 января 2020 Какое значение имеют железы, секреты которых выделяются в щели между соседними вкусовымисосочками? frenir, 10 января 2020 Расставьте систематические категории, начиная с наименьшей: А) Славки Б) ПтицыВ) Славковые filosof, 10 января 2020 Одинаковы ли виды растений обитают на опушке леса и в глубине; в водоеме и по его берегам? 27400 Алгебра 14821 Английский язык 14216 Биология 7369 Другой 720 Экономика 18828 Физика 8304 География 15850 Геометрия 5255 Информатика 11818 История 23332 Химия 15992 Литература 73118 Математика 8152 Обществознание 465 Правоведение 46271 Русский язык |
Источник
В природе существуют бактерии, обладающие уникальным свойством образовывать споры. Как происходит этот процесс, что такое споры, читатель узнает, прочитав статью.
Споры
Это организмы, состоящие из одной клетки, с помощью которых происходит размножение и расселение. Что такое спора? В переводе – это посев, сеяние, семя. Спорами размножаются грибы, мхи, лишайники, некоторые виды растений и бактерии.
Споры бывают разные. Так, у растений и грибов они выполняют функцию размножения, а у бактерий – нет. Споры у бактерий защищают их от воздействия неблагоприятных условий, но не все бактерии наделены такими свойствами.
Что такое спора? Это микроорганизм, в десятки раз меньше клетки самой бактерии, которой он образован. Уничтожить ее может только специальный антибиотик или открытый огонь.
Жизнеспособности спор можно позавидовать. Эти микроскопические организмы способны сохраняться длительное время, до тысячи лет. Но, попав в благоприятные условия, они преобразуются, быстро растут и размножаются.
Разновидности спорообразующих бактерий
Споры могут образовывать только бактерии-палочки. В зависимости от размера спор это:
- Бациллы – так называют микроорганизмы, размеры спор которых меньше ширины самой палочки. Форма бактерии при спорообразовании не меняется.
- Клостридии – споры по размерам больше диаметра клетки. Бактерии начинают вздуваться и приобретают веретенообразную форму.
Процесс спорообразования среди таких бактерий как кокки и извитые бывает крайне редко, как исключение.
Бациллы
Это спорообразующие бактерии в форме палочек, насчитывают в своем роде около двухсот видов. Отличаются от неспорообразующих микроорганизмов более крупными размерами. Среди бацилл есть патогенные, наносящие вред здоровью человека.
К ним относится сибирская язва, возбудителем которой является антрацис – бацилла, проникающая через повреждения на коже и оказывающая токсическое воздействие на ткани, которые впоследствии разрушаются. Возбудитель сибирской язвы практически неистребим. Его невозможно уничтожить теплом, светом и химическим воздействием. Только вакцинация.
Клостридии
Эти бактерии относятся к спорообразующему виду, по-другому их называют облигатными. Клостридии имеют крупные размеры и форму загнутой палочки. Они, в основном, живут в живых организмах, бывают подвижными и неподвижными. Первые имеют жгутики.
Клостридии, обладающие патогенными свойствами, наделены капсулой-надстройкой. Это значит, что с внешней средой клетка не имеет соприкосновения, она находится в капсуле.
Клостридии имеют много видов, некоторые из которых способны вырабатывать токсичные яды, такие как ботулотоксин – сильнодействующий органический яд. Примером патогенных видов клостридий являются возбудители ботулизма, гангрены, столбняка.
Спорообразование у бактерий
Этот процесс у бактерий происходит тогда, когда не хватает питания, воздуха, высушена среда обитания, в больших количествах содержатся в ней вредоносные продукты обмена, происходят резкие колебания температуры. Если коротко: спорообразование – это механизм, обеспечивающий выживаемость бактерий в неблагоприятных условиях. Сущность образования спор состоит в том, что снижается активность микробов и уменьшается интенсивность процессов обмена.
Спорообразование – это сложный процесс. Цитоплазма начинает терять влагу, она сгущается и собирается в теле бактерии. Там она покрывается плотной оболочкой в несколько слоев, непроницаемой для различных растворов, и принимает вид нового образования округлой, яйцевидной или овальной формы, которое называют спорой. В плотной оболочке зрелой споры синтез ДНК снижается до минимума. Материнская клетка бактерии разрушается, спора теряет материнский чехол.
Доля оболочки в общем весе споры составляет пятьдесят процентов. Спорообразование – это длительный процесс, для завершения которого необходимо около двадцати часов. Внешний вид клетки может оставаться прежним или изменяться. Это зависит от того, какой размер имеет спора и где она расположена. Если в центре – то клетка становится похожей на лимон, бочонок или веретено.
Спорообразование – это изменение формы клетки, как завершающий этап сложного процесса. Так, например, образование споры столбнячной палочки происходит в конце клетки, в результате чего она приобретает совершенно новую форму и становится похожа на барабанную палочку.
Споровые бактерии более устойчивы к замораживанию, высушиванию, длительному или кратковременному кипячению, воздействию химических веществ. Существуют вегетативные формы образования бактерий и спорообразование. Примеры последних: возбудители таких заболеваний, как сибирская язва, ботулизм, столбняк и некоторые виды сапрофитных обитателей почвы, которых можно обнаружить в навозе.
Прорастание
Когда оболочка споры попадает в благоприятную для нее среду, она начинает набухать. Этот процесс происходит до тех пор, пока оболочка полностью ни разрушится. В то время, когда ткань оболочки разрывается, через этот крупный порыв молодая клетка и попадает во внешнюю среду.
Таким способом спора прорастает в аэробных бактериях. Анаэробные бактерии при спорообразовании не теряют внешнюю клеточную оболочку. С внешней средой спора не соприкасается, ее контакт происходит с клеточной оболочкой. Когда возникают благоприятные условия, питательные вещества внутрь клетки попадают через чехол. Спора начинает прорастать.
Бактерии и продукты
Спорообразование у бактерий нежелательно при переработке и хранении отдельных продуктов. Если этот процесс происходит, бороться с микроорганизмами будет трудно. Для уничтожения спор в консервах, например, продукт нужно стерилизовать, что намного снизит его качество. Чтобы надолго сохранить молоко, его стерилизуют, а это приводит к потере первоначальных свойств и витамина А. К сведению: температура нагревания при стерилизации – 120 градусов.
При пастеризации, чтобы максимально сохранить питательные вещества, молоко нагревают всего до 80-90 градусов. Это сказывается на сроке хранения: молоко быстро портится, так как при пастеризации споры не умирают, а наоборот, при комнатной температуре они прорастают и начинают быстро размножаться, из-за чего и портится продукт.
Источник