ESPOROS: CARACTERÍSTICAS E TIPOS - BIOLOGIA - 2025

Os esporos são estruturas capazes de originar novos indivíduos sem a necessidade de células reprodutivas previamente fundidas. Estes são produtos 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.

Esporos do fungo Psathyrella corrugis (Fonte: Esta imagem foi criada pelo usuário Kingman Bond Graham (Kingman) no Mushroom Observer, uma fonte de imagens micológicas. Você pode entrar em contato com este usuário aqui.Português - español - français - italiano - македонски - മലയാളം - português - +/− / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) via Wikimedia Commons)

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.

Muitos dos cuidados que são tomados na indústria em geral, mas especialmente na indústria alimentícia, são tomados para evitar que os esporos colonizem e contaminem produtos comerciais, pois sua germinação pode culminar na produção de grandes populações de organismos não desejados.

Tipos de esporos

Esporos de fungo

Os esporos nos fungos têm uma função análoga à das sementes nas plantas. De cada esporo pode ser gerado um novo micélio, independente daquele que deu origem ao esporo.

Exemplo de esporos de um fungo (Fonte: Laurararas / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0) via Wikimedia Commons)

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 de interesse alimentar.

- Reprodução

Assim que cada esporo detecta que o ambiente possui as condições adequadas para seu desenvolvimento, estas são ativadas e começam a degradar sua parede celular de quitina; justamente nesse momento emerge o primeiro micélio para se alimentar do ambiente que o circunda.

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.

Em espécies de fungos multicelulares, o micélio cresce em tamanho e número de células e se desenvolve em uma estrutura chamada esporângio ou esporangióforo, onde os processos celulares de reprodução ocorrem para formar novos esporos.

O processo, estruturas, tempo e características do esporângio e esporos variam dependendo do grupo de fungos e das espécies.

- Função

A principal função dos esporos em fungos é reproduzir e propagar uma espécie. Estas, por sua vez, são estruturas muito resistentes que podem permanecer "dormentes" (inativas) por longos períodos de tempo até que detectem os estímulos adequados para crescer e se desenvolver.

- Treinamento

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 torna-se 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 a parte 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 de frutificação são maiores e mais desenvolvidos.

Oomycota: são fungos que invadem o tecido de indivíduos vivos; Assim que a infecção se espalha pelos tecidos, duas hifas com células sexuais diferentes, uma masculina e uma feminina, fertilizam e produzem oósporos.

Esporos bacterianos

Os esporos bacterianos ocorrem freqüentemente em bactérias Gram-positivas que possuem 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.

Estrutura de um esporo bacteriano (Fonte: Videobiotechno / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) via Wikimedia Commons)

- Reprodução

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 inativa 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 de endosporos, pois são "corpos" celulares internos que se originam por uma divisão assimétrica no interior da célula, ou seja, são de origem assexuada.

- Função

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.

- Treinamento

A espécie modelo em que a formação dessa 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 de forma assimétrica, criando duas cavidades; a maior contém todos os componentes do interior da célula da mãe, enquanto a menor porção formará o endosporo.

- Fase 2: é estabelecido um sistema de comunicação entre a célula progenitora e o que se tornará o endosporo. Este 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 separava a célula grande da célula pequena desaparece, o que estimula a célula menor a permanecer dentro do ambiente intracelular da célula maior.

- Fases 4 e 5: nessas fases são gerados os componentes externos da casca do endosporo, que é desidratado e liberado 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.

Esporos de protozoários

Nos protozoários, apenas um subfilo produtor de esporos é conhecido e corresponde ao dos organismos Apicomplexa, antes 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 denominada "complexo apical", que é uma estrutura especializada para penetrar nas células e tecidos do hospedeiro.

- Reprodução

Todos os indivíduos deste 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 esporozoíto. 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.

- Função

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.

- Treinamento

Durante outra parte do ciclo, os esporozoítos, produto da divisão celular, são envolvidos por uma cobertura muito resistente para formar oocistos. Este formulário permite que eles saiam do host para o ambiente e invadam novos hosts.

Quando um oocisto é ingerido por um hospedeiro potencial, ele é ativado e internalizado em uma célula usando seu complexo apical. Por dentro, 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, sua propagação continua. Os esporozoítos e oocistos são esporos com características diferentes.

Esporos de algas

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 que eles sintetizam em algas são produtos de reprodução assexuada. Ambos os esporos e propágulos (extensões que se alongam e se destacam do corpo) são uma forma muito comum de reprodução assexuada em algas multicelulares.

- Reprodução

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 várias divisões internas de protoplastos de células de 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 ao desenvolvimento de um novo indivíduo.

- Função

Os esporos de algas são especializados para expandir a população de algas tanto quanto possível. 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 que existe podemos observar uma diversidade equivalente de esporos, pois alguns possuem flagelos que os tornam móveis, outros uma espessa camada de cobertura, outros são azuis, outros brancos, entre muitas outras características que podem variar.

- Treinamento

Todos os esporos das algas são formados por meio de 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 o produto meiospor da meiose e o produto mitósporo da mitose.

Esporos de planta

Todas as plantas classificadas como “plantas não vasculares” (briófitas, samambaias e cavalinhas; estas últimas classificadas como pteridófitas) se reproduzem por meio de esporos e são consideradas “ancestrais”.

Os esporos de uma samambaia ou pteridófita (Fonte: Luis Miguel Bugallo Sánchez (Lmbuga) / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) via Wikimedia Commons)

- Reprodução

A reprodução por meio de esporos nas plantas é conhecida como "esporulação". Nas briófitas, o ciclo de vida é bastante diferente do das pteridófitas, por apresentarem um ciclo digenético do tipo haplo-diplofase.

Isso significa que a fase vegetativa possui 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 são separados em plantas diferentes.

A chuva e o vento são as principais forças que conduzem os gametas masculinos ao gameta feminino de outra planta. Depois que o gameta feminino é fertilizado, um zigoto é produzido, que amadurece e se transforma em 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 meios adequados, produzem gametângios.

Os gametângios produzem gametas femininos e masculinos que se combinam para produzir um embrião e uma nova planta madura.

- Função

Os esporos nessas espécies permitem que eles 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, no entanto, 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.

- Treinamento

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 chamados 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.

Referências

1. Chaffey, N. (2014). Raven biology of plants. Annals of botany, 113 (7), vii.
2. Deacon, JW (2013). Biologia fúngica. John Wiley & Sons.
3. Feofilova, EP, Ivashechkin, AA, Alekhin, AI, & Sergeeva, I. (2012). Esporos de fungos: dormência, germinação, composição química e papel na biotecnologia (revisão). Prikladnaia biokhimiia i mikrobiologiia, 48 (1), 5-17.
4. Haig, David e Wilczek, Amity. "Conflito sexual e alternância de gerações haplóides e diplóides". Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences 361. 1466 (2006): 335-343.
5. Maggs, CA e Callow, ME (2001). Esporos de algas. e LS.
6. Smith, P., & Schuster, M. (2019). Bens públicos e trapaça em micróbios. Current biology, 29 (11), R442-R447.
7. Wiesner, J., Reichenberg, A., Heinrich, S., Schlitzer, M., & Jomaa, H. (2008). Organela semelhante a plastídio de parasitas apicomplexos como alvo de drogas. Projeto farmacêutico atual, 14 (9), 855-871.