As esporos são estruturas capazes de originar novos indivíduos sem a necessidade de as células reprodutivas se fundirem previamente. Estes são o produto da reprodução assexuada em bactérias, protozoários, algas e plantas. Em fungos, eles podem ser produzidos por reprodução sexuada ou assexuada.
Em geral, os esporos de todos os organismos são estruturas muito resistentes, circundadas por uma parede celular espessa ou dupla. Este tipo de revestimento permite-lhes sobreviver às condições extremas do ambiente, onde estão desprovidos de qualquer abrigo..
Eles podem sobreviver por longos períodos e uma vez que "percebem" que as condições ambientais são ideais, eles ativam e dão origem a um novo indivíduo da mesma espécie do organismo que os deu origem..
A maioria dos esporos são pequenos em tamanho e só podem ser visualizados usando dispositivos de aumento, como lentes de aumento ou microscópios. O tamanho torna esta estrutura fácil de espalhar, podendo “mover-se” através do ar, água, animais, etc..
Muchas de las precauciones que se tienen en la industria en general, pero especialmente en la industria alimenticia, se toman para evitar que las esporas alcancen a colonizar y contaminar los productos comerciales, ya que su germinación puede terminar en la producción de grandes poblaciones de organismos não desejados.
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Os esporos nos fungos têm uma função análoga à das sementes nas plantas. De cada esporo, um novo micélio pode ser gerado independente daquele que deu origem ao esporo..
No entanto, sementes e esporos diferem significativamente na forma como são produzidos, pois as sementes só se originam da fusão de gametas masculinos com gametas femininos, enquanto os esporos não necessariamente vêm da fusão de dois gametas..
Os esporos de fungos causam um grande número de alergias e infecções em humanos e animais. No entanto, os esporos também são usados para reproduzir e propagar espécies de fungos que são de interesse alimentar..
No momento em que cada esporo detecta que o ambiente possui as condições adequadas para seu desenvolvimento, estes são ativados e começam a degradar sua parede celular de quitina; justo naquele momento o primeiro micélio emerge para se alimentar do ambiente que o rodeia.
Dependendo das características do fungo, um indivíduo multicelular totalmente maduro se originará e se desenvolverá. Algumas espécies de fungos, como as leveduras, são indivíduos unicelulares, caso em que se multiplicarão em número e formarão colônias de milhões de células..
Nas espécies de fungos multicelulares, o micélio cresce em tamanho e em número de células e se desenvolve em uma estrutura denominada esporângio ou esporangióforo, onde ocorrem os processos celulares de reprodução para formar novos esporos..
O processo, estruturas, tempo e características do esporângio e esporos variam dependendo do grupo de fungos e das espécies..
A principal função dos esporos em fungos é reproduzir e propagar uma espécie. Estas, por sua vez, são estruturas muito resistentes que podem permanecer por longos períodos em “dormência” (inativas) até detectar os estímulos adequados para crescer e se desenvolver..
Cada família de fungos tem maneiras diferentes de produzir seus esporos. Neste caso, serão explicados os processos de formação dos esporos de quatro dos 5 filos que compõem o reino Mycota, a saber:
Chytridiomycota: as hifas se desenvolvem e geram talos ou hifas haplóides. Nestes, um talo se torna um gametângio feminino e o outro um gametângio masculino, que se fundem e formam uma hifa onde os esporângios e posteriormente os zoósporos amadurecem..
Ascomycota: uma hifa do fungo se alonga até formar uma curvatura para criar uma espécie de "buraco" entre o final da hifa e uma parte interna. No anzol há uma célula masculina e uma feminina, estas se cruzam e dão origem ao nojo que dará origem aos ascósporos..
Basidiomycota: é um processo semelhante em muitos aspectos ao dos fungos Ascomycota. No entanto, algumas de suas diferenças residem na produção de basidiósporos em vez de ascósporos e os corpos frutíferos são maiores e mais desenvolvidos..
Oomycota: são fungos que invadem o tecido de indivíduos vivos; uma vez que a infecção se espalhou pelos tecidos, duas hifas com células sexuais diferentes, uma masculina e uma feminina, fertilizam e produzem oósporos.
Os esporos bacterianos ocorrem com freqüência em bactérias Gram-positivas que têm um baixo conteúdo das bases nitrogenadas guanina e citosina em seu DNA. Estes começam a se formar quando percebem uma escassez de nutrientes no meio ambiente.
Ao contrário dos fungos e outros organismos, os esporos das bactérias não são uma estrutura reprodutiva típica. Esses micróbios detectam mudanças desfavoráveis em seu ambiente e passam a sintetizar uma célula inativa, com características muito resistentes..
Essa resistência permite que a célula dormente mantenha seu material genético intacto por muito tempo, em condições que matariam qualquer célula bacteriana. Como os esporos de fungos, eles permanecem inativos até que as condições externas sejam adequadas para seu desenvolvimento..
Nas bactérias, os esporos são chamados endosporos, uma vez que são “corpos” celulares internos que se originam por uma divisão assimétrica dentro da célula, ou seja, são de origem assexuada.
A principal função dos endosporos é prolongar e manter a vida da célula que os originou pelo maior tempo possível, mesmo em condições nas quais ela não possa sobreviver. Uma vez que as condições ambientais melhoram, o endosporo pode emergir de seu estado de inativação e originar uma nova célula bacteriana igual em todos os aspectos à sua célula progenitora..
A espécie modelo em que a formação desta estrutura é estudada é Bacillus subtilis. O processo consiste em quatro ou cinco fases, dependendo da bibliografia consultada. Estes são:
- Fase 1: a célula se divide assimetricamente, criando duas cavidades; a maior contém todos os componentes do interior da célula da mãe, enquanto a menor parte formará o endosporo.
- Fase 2: um sistema de comunicação é estabelecido entre a célula progenitora e o que se tornará o endosporo. Esse sistema conduz a expressão de genes específicos para as partes que compõem a estrutura interna do endosporo..
- Fase 3: a seção da parede celular que dividia a célula grande da célula pequena desaparece, o que estimula a célula menor a permanecer interna ao ambiente intracelular da célula maior.
- Fases 4 e 5: Durante essas fases, os componentes externos da cobertura do endosporo são gerados, são desidratados e liberados no meio ambiente após a degradação da célula “mãe”.
O endosporo só será ativado quando detectar com seus receptores extracelulares que as condições são favoráveis para o seu desenvolvimento..
Nos protozoários, conhece-se apenas um subfilo que produz esporos e corresponde ao dos organismos. Apicomplexa, que eram anteriormente conhecidos como esporozoários, devido à sua condição única na produção de esporos.
A grande maioria desses organismos são endoparasitas de vertebrados e possuem uma estrutura chamada "complexo apical", que é uma estrutura especializada para entrar nas células e tecidos do hospedeiro..
Todos os indivíduos desse grupo apresentam ciclos biológicos complexos, pois se desenvolvem em um ou mais hospedeiros. Como muitos microrganismos, durante seus ciclos de vida eles alternam entre os estágios sexuais e assexuados..
Na fase de esporogonia, um produto zigoto da fusão celular gamética anterior se diferencia em um esporozoíta. Isso amadurece e inicia o estágio de merogonia, onde se multiplica por meio de ciclos consecutivos de divisão celular (mitose) e produz múltiplos esporos, chamados esporozoítos..
Esses esporos se espalham pelo sistema circulatório do hospedeiro e começam a colonizar e expandir seu interior, invadindo vários órgãos e tecidos. O ciclo para formar o esporozoíto e a merogônia é repetido em cada tecido colonizado.
Os esporos de organismos do "complexo de abelhas" são versões pequenas e bem embaladas de indivíduos adultos, que viajam pela corrente sanguínea de vertebrados parasitas para colonizar tantos tecidos e órgãos quanto possível..
Todos os esporos são produto da divisão celular após a formação do zigoto; portanto, eles são o produto da reprodução assexuada que é precedida por um evento de reprodução sexuada. Sua principal função é espalhar e disseminar a infecção do parasita por todos os tecidos possíveis..
Durante outra parte do ciclo, os esporozoítos, produto da divisão celular, são circundados por uma capa muito resistente para formar oocistos. Este formulário permite que eles saiam do host para o ambiente e invadam novos hosts..
Quando um possível hospedeiro ingere um oocisto, ele é ativado e internalizado em uma célula usando seu complexo apical. Em seu interior começa a se dividir em esporozoítos para invadir outros tecidos.
As novas células invadidas se rompem devido ao grande número de esporozoítos em seu interior e, dessa forma, continuam sua propagação. Os esporozoítos e oocistos são esporos com características diferentes.
As algas são um grupo polifilético que agrupa uma grande diversidade de organismos fotossintéticos produtores de oxigênio. Quatro das nove divisões classificadas dentro do grupo produzem esporos.
Todos os esporos sintetizados em algas são produtos de reprodução assexuada. Tanto os esporos quanto os propágulos (extensões que se alongam e se destacam do corpo) são uma forma muito comum de reprodução assexuada em algas multicelulares..
Acredita-se que o principal estímulo para a formação de esporângios no grupo das algas seja a variação do fotoperíodo, ou seja, das horas de luz que cada indivíduo percebe. Quando as horas do dia caem abaixo de um nível crítico, as algas começam a formar esporângios..
O esporângio é formado a partir de um talo que se diferencia na estrutura reprodutiva para sintetizar esporos. Os esporos podem se originar de múltiplas divisões internas do protoplasto das células do esporângio.
No entanto, os esporos em algumas espécies de algas se originam após a separação de uma célula do corpo principal das algas..
Cada esporo pode ser encontrado em suspensão no meio ou mobilizado até repousar sobre um substrato que contenha as condições ambientais necessárias para o desenvolvimento de um novo indivíduo..
Os esporos de algas são especializados para expandir, tanto quanto possível, a população de algas. Cada espécie possui diferentes especializações para colonizar diferentes ecossistemas. No entanto, são todos ambientes aquáticos ou semi-aquáticos.
Na grande diversidade de espécies de algas existentes podemos observar uma diversidade equivalente de esporos, pois alguns apresentam flagelos que os tornam móveis, outros uma espessa camada de cobertura, outros são azuis, outros brancos, entre muitas outras características que podem variar..
Todos os esporos das algas são formados por divisões celulares anteriores. No talo vegetativo existe um talo fértil onde os esporos serão gerados. Isso é chamado de esporângio.
Dentro das algas, os esporos podem ser classificados em dois tipos diferentes, aqueles que se originam de uma divisão meiótica e aqueles que se originam de uma divisão mitótica. Desta forma, no grupo das algas encontramos os meiosporos produto da meiose e os mitósporos produto da mitose..
Todas as plantas classificadas como "plantas não vasculares" (briófitas, samambaias e cavalinhas; as últimas classificadas como pteridófitas) se reproduzem por meio de esporos e são considerados "ancestrais".
A reprodução por meio de esporos nas plantas é conhecida como "esporulação". Nas briófitas o ciclo de vida é bastante diferente do das pteridófitas, pois possuem um ciclo digenético do tipo haplo-diplofase..
Isso significa que a fase vegetativa tem carga genética haplóide e na região apical são produzidos os gametângios (de onde os gametas se originam). Geralmente são espécies dióicas, ou seja, os sexos se encontram separados em plantas diferentes..
A chuva e o vento são as principais forças que conduzem os gametas masculinos ao gameta feminino de outra planta. Uma vez que o gameta feminino é fertilizado, um zigoto é produzido, que amadurece no esporófito.
No esporófito maduro, os esporos são sintetizados para dar origem a novos indivíduos haplóides.
Nas pteridófitas, os esporângios estão localizados na parte inferior das folhas (parte inferior). Esses esporângios produzem pequenos esporos que, quando colocados em meio adequado, produzem gametângios..
Gametangia produz gametas masculinos e femininos que se combinam para produzir um embrião e uma nova planta madura.
Os esporos nessas espécies permitem que elas permaneçam em um estado de vida "latente" até que as condições sejam adequadas para começar a se desenvolver e crescer. Ao contrário das sementes de plantas vasculares, os esporos não contêm um embrião, nem contêm tecidos de reserva..
Esses grupos de plantas, porém, foram os primeiros a colonizar o ambiente terrestre, pois os esporos permitiram que sobrevivessem por longos períodos de tempo até que a umidade fosse ideal para o desenvolvimento da planta..
Nas briófitas, os esporos são produzidos após a formação do esporófito. O tecido esporogênico dentro do esporófito começa a se dividir por meio de um ciclo de meiose e vários ciclos de mitose. Isso produz um grande número de esporos que darão origem a novos gametófitos..
Algo semelhante às briófitas ocorre nas pteridófitas; na parte inferior da folha está um grupo de meiosporângios denominado sinângios. Em cada meiosporângio existem três megasporângios e um grande número de esporos são encontrados em seu interior..
Os esporos são gerados no megasporângio, onde o primeiro esporo surge da diferenciação de uma célula em seu interior. Ele se transforma e amadurece em um megásporo e passa por um processo de meiose e, posteriormente, vários ciclos de mitose para originar centenas de novos esporos..
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