Przetrwalnik - Polski Serwis Naukowy

Barwiony preparat Bacillus subtilis ukazujący endospory na zielono i formy wegetatywne na czerwono.

Przetrwalnik (endospora, spora, gr. σπορα tzn. nasienie) – formy spoczynkowe umożliwiające organizmom przetrwanie niekorzystnych dla nich warunków (susza, niskie temperatury).

Błona komórkowa, plazmolema, plazmolemma (cytolemma, plasmolemma) – półprzepuszczalna błona biologiczna oddzielająca wnętrze komórki od świata zewnętrznego. Jest ona złożona z dwóch warstw fosfolipidów oraz białek, z których niektóre są luźno związane z powierzchnią błony (białka peryferyjne), a inne przebijają błonę lub są w niej mocno osadzone białkowym lub niebiałkowym motywem (białka błonowe).

Środowisko – ogół elementów nieożywionych i ożywionych, zarówno naturalnych, jak i powstałych w wyniku działalności człowieka, występujących na określonym obszarze oraz ich wzajemne powiązania, oddziaływania i zależności. Jest to pojęcie podrzędne w stosunku do przyrody, obejmującej również elementy ożywione.

Przetrwalniki bakterii

Cysty - formy przetrwalnikowe, powstające wewnątrzkomórkowo, w wyniku przemian zachodzących w protoplazmie komórek bakteryjnych, prowadzących do wytworzenia wielowarstwowych otoczek. Są odporne na działanie wysokich temperatur (nawet działanie temperatury 100 °C przez dłuższy okres ich nie zabija).

Język grecki albo greka — język indoeuropejski z grupy helleńskiej, w starożytności ważny język basenu Morza Śródziemnego. W cywilizacji Zachodu zaadaptowany obok łaciny jako język terminologii naukowej, wywarł wpływ na wszystkie współczesne języki europejskie, a także część pozaeuropejskich i starożytnych. Od X wieku p.n.e. zapisywany jest alfabetem greckim. Obecnie, jako język nowogrecki, pełni funkcję języka urzędowego w Grecji i Cyprze. Jest też jednym z języków oficjalnych Unii Europejskiej. Po grecku mówi współcześnie około 15 milionów ludzi.

Alanina (skróty: A, Ala, α-alanina) jest prostym α-aminokwasem, jednym z dwudziestu standardowych aminokwasów białkowych. Za jej pojawienie się w łańcuchu polipeptydowym odpowiada obecność kodonów GCU, GCC, GCA lub GCG w łańcuchu mRNA.

Endospory – spoczynkowe, przetrwalnikowe formy bakterii, nieprawidłowo nazywane zarodnikami, charakteryzujące się znacznym stopniem odwodnienia zawartej w nich cytoplazmy oraz grubymi i wielowarstwowymi osłonami. Umożliwiają bakteriom przetrwanie skrajnie niekorzystnych warunków (brak wody i substancji odżywczych, wysoka i niska temperatura, wysychanie, promienie UV, niekorzystne pH).

Pleomorfizm (z gr. "morph" - kształt + "pléon" - więcej) - Wielopostaciowość, Cyklogenia drobnoustrojów - teoria która wedle dowodów mówi że mikroorganizmy mogą przybierać różne formy istnienia i etapy rozwoju w czasie życia. Pleomorfizm bakterii czy grzybów jest odpowiedzią adaptacyjną na warunki środowiska w którym żyją. Wszystkie ssaki i większość zwierząt posiada organizmy symbiotyczne, żyjące wewnątrz gospodarza - tzw. endobionty. Dla prawidłowego rozwoju endobiont, podobnie jak każdy mikroorganizm, produkuje wokół siebie metabolity.

Korzeń (łac. radix) – część sporofitu, która dostarcza roślinom wodę i substancje odżywcze (sole mineralne), utrzymuje rośliny na podłożu i służy do gromadzenia substancji zapasowych. Występuje niemal u wszystkich roślin naczyniowych, nieobecny jest jedynie u posiadających chwytniki psylotowych i niektórych roślin, u których korzeń zanikł wtórnie (np. u pływaczy i wolffii bezkorzeniowej). Rośliny zakorzenione są zwykle w glebie, u epifitów wykształcają się korzenie powietrzne, u hydrofitów korzenie zanurzone.

Występują u niektórych bakterii (Bacillus, Clostridium, Sporosarcina), głównie Gram-dodatnich. Powrót endospor do życia, czyli tzw. germinacja lub kiełkowanie przetrwalnika, polega na pobraniu wody, rozerwaniu ściany i utworzeniu normalnej komórki wegetatywnej. Sygnałem biochemicznym do wyjścia ze stadium endospory jest wzrost stężenia alaniny, adenozyny lub tyrozyny w środowisku.

Cytoplazma – część protoplazmy komórki eukariotycznej pozostająca poza jądrem komórkowym a w przypadku, z definicji nie posiadających jądra, komórek prokariotycznych – cała protoplazma.

Anabioza (gr. anabíosis - ożywianie) – stan krańcowego obniżenia aktywności życiowej organizmu, zwykle w odpowiedzi na niekorzystne warunki środowiska naturalnego, jak np. zbyt wysoka albo niska temperatura, niedostatek tlenu czy też wody. Można ją zaobserwować głównie u organizmów prostych, takich, jak nicienie czy wrotki spośród zwierząt, mszaki w królestwie roślin czy też symbiotyczne porosty, a także bakterie tworzące formy przetrwalnikowe czy też protisty, a dokładniej pierwotniaki wytwarzające cysty. Zachodzi także u bardziej złożonych organizmów, takich jak dżdżownice.

Endospory bakterii są swego rodzaju kapsułami ratunkowymi. Powstają wewnątrz komórki przez obudowanie genoforu (wraz z pewną ilością cytoplazmy, błoną komórkową i rybosomami) wielowarstwową ścianką złożoną z białek i cukrów wysyconych tłuszczami.

Głównym czynnikiem nadającym przetrwalnikom ich odporność na wysokie temperatury jest kwas dipikolinowy (DPA) który występuje tylko w przetrwalnikach i stanowi około 15% s.m. przetrwalnika.

Bulwa – bardzo zgrubiała część korzenia lub pędu, pełniąca w roślinie funkcję spichrzową, tzn. jest magazynem substancji zapasowych, głównie białek i cukrów – szczególnie skrobi. U bylin bulwa jest organem przetrwalnikowym. W czasie okresu niesprzyjającego wegetacji, np. zimy, lub suszy, pęd nadziemny rośliny obumiera, ale z bulwy, w której znajdują się substancje zapasowe oraz zawiązki pędów, może odtworzyć się nowa roślina. U niektórych roślin (np. storczyki) bulwa może magazynować wodę. U wielu roślin bulwa może też pełnić jeszcze jedną funkcję – służyć do rozmnażania wegetatywnego. Bulwa zbudowana jest głównie z tkanki miękiszowej. Biorąc pod uwagę pochodzenie bulw dzielimy je na dwie grupy:

Ściana komórkowa - martwy składnik komórki, otoczka komórki o funkcji ochronnej i szkieletowej. Ściana komórkowa występuje u roślin, grzybów, bakterii i niektórych protistów. U każdej z tych grup jest zbudowana z innych substancji, np. u grzybów jest to chityna, a u roślin celuloza i jej pochodne (hemiceluloza i pektyna) oraz lignina, natomiast u bakterii podstawowym składnikiem jest mureina. Ściana komórkowa leży na zewnątrz błony komórkowej. W tkankach ściany komórkowe sąsiadujących ze sobą komórek są zlepione pektynową substancją tworzącą blaszkę środkową. Między komórkami istnieją wąskie połączenia w postaci plasmodesm - wąskich pasm cytoplazmy przenikających ściany i zawierających fragmenty retikulum endoplazmatycznego. Młode komórki roślin otoczone są ścianą pierwotną, której strukturę wewnętrzną stanowią ułożone w sposób nieuporządkowany łańcuchy celulozowe wypełnione hemicelulozą i pektyną. W starszych komórkach obserwuje się również ścianę wtórną - powstającą po wewnętrznej stronie ściany pierwotnej, zwykle grubszą i bardziej wytrzymałą niż pierwotna, o uporządkowanej budowie szkieletu celulozowego, również wypełnionego hemicelulozą i pektyną. Ulega ona inkrustacji (węglan wapnia, krzemionka lub lignina) i adkrustacji (kutyna, suberyna, woski).

Sporulacja – proces tworzenia endospory, przebiega on według następującego schematu:

I stadium – uwypuklenie błony cytoplazmatycznej do wnętrza komórki. Tworzy się przegroda

II stadium – DNA dzieli się na genofor sporangium i genofor prespory

III stadium – DNA prespory zostaje oddzielone i otoczone dwiema błonami cytoplazmatycznymi

IV stadium – wewnętrzna błona tworzy ścianę komórkową przetrwalnika, a zewnętrzna daje do środka korteks

V stadium – zakończenie formowania korteksu i osłon białkowych

VI stadium – osłonki stają się nieprzepuszczalne i ciepłoodporne, silnie załamuje światło, ustanie metabolizmu i wejście stan anabiozy

VII stadium – uwolnienie endospory spowodowane lizą sporangium

Przetrwalniki plechowców

Formy spoczynkowe pozwalające przetrwać plechowcom niekorzystne warunki otoczenia. Zwykle są osłonięte grubą błoną i zawierają substancje zapasowe. U grzybów formy przetrwalnikowe, sklerocje, tworzone są przez zbite formy strzępek grzybni.

Strzępki (hyphae) - rozgałęziające się, splątane nitkowate elementy, z których zbudowana jest grzybnia (plecha), czyli ciało grzybów. Strzępki mogą być luźne (nitkowate) lub zbite (plektenchymatyczne), wtedy gdy splatają się i zrastają w jedną całość. Zbite strzępki tworzą:

Temperatura – jedna z podstawowych ) w termodynamice, będąca miarą stopnia nagrzania ciał. Temperaturę można ściśle zdefiniować tylko dla stanów równowagi termodynamicznej, bowiem z termodynamicznego punktu widzenia jest ona wielkością reprezentującą wspólną własność dwóch układów pozostających w równowadze ze sobą. Temperatura jest związana ze średnią energią kinetyczną ruchu i drgań wszystkich cząsteczek tworzących dany układ i jest miarą tej energii.

Organy przetrwalnikowe

U roślin naczyniowych organami przetrwalnikowymi nazywane są przekształcone fragmenty pędu lub korzeni (np. bulwy i cebule) umożliwiające ponowny rozwój rośliny po przetrwaniu niekorzystnego okresu.

Przypisy

# J. Szwejkowska, J. Szwejkowski: Botanika. Tom I. Morfologia. Warszawa: Wyd. Naukowe PWN, 2003, s. 215-217. ISBN 83-01-13946-3.

Zobacz też

Pleomorfizm cykliczny