Hauptunterschied – Plasmogamie vs. Karyogamie

Plasmogamie und Karyogamie sind zwei aufeinander folgende Stufen der Syngamie bei Pilzen. Syngamie ist eine Rekombinationsmethode, die an der sexuellen Vermehrung von Pilzen beteiligt ist. Auf Plasmogamie folgt Karyogamie und auf Karyogamie die mitotische Teilung des sich bildenden diploiden Kerns. Plasmogamie bei niederen Pilzen tritt durch die Vereinigung der beiden Zytoplasmen von Pilzgameten auf. Aber auch bei höheren Pilzen sind die beiden gegensätzlichen Paarungsarten der Pilz-Thalli in der Lage, miteinander zu verschmelzen und die diksryotischen Zellstadien zu bilden. Auf Plasmogamie folgt bei niederen Pilzen unmittelbar Karyogamie. Bei höheren Pilzen wird die Karyogamie um mehrere Generationen verzögert, wodurch das dikaryontische Stadium der Zellen erhalten bleibt. Die Hauptunterschied zwischen Plasmogamie und Karyogamie ist das Plasmogamie ist die Verschmelzung zweier Hyphenprotoplasten, während Karyogamie die Verschmelzung zweier haploider Kerne in Pilzen ist.

Dieser Artikel befasst sich mit,

1. Was ist Plasmogamie? – Definition, Plasmogamie in Fungi 2. Was ist Karyogamie? – Definition, Karyogamie in Fungi 3. Was ist der Unterschied zwischen Plasmogamie und Karyogamie?

Was ist Plasmogamie?

Bei der Syngamie von Pilzen wird die Vereinigung der beiden Zytoplasmen haploider Gameten als Plasmogamie bezeichnet. Die Verschmelzung der beiden Kerne der fusionierten Zellen erfolgt später. Aber durch Plasmogamie wird die Verschmelzung zweier haploider Kerne erleichtert, indem sie in derselben Zelle nahe beieinander gebracht werden. Auf die Plasmogamie folgt ein dikaryotisches Stadium, das manchmal über mehrere Generationen andauert, bevor es der Karyogamie unterzogen wird. Heterothallismus ist die Verschmelzung von Thalli, die zu verschiedenen Paarungstypen gehören. Heterothallismus wird von Basidiomycota ausgestellt. Bei Basidiomycotina erfolgt die Vereinigung der beiden Hyphenprotoplasten haploider Elternzellen aus dem Myzel. Eine einzelne Zelle besteht für mehrere Generationen aus zwei haploiden Kernen (Dikaryon). Das Wachstum und die Zellteilung erfolgen in diesen Zellen während des Dikaryons. Plasmogamie bei Basidiomycota ist in Abbildung 1 dargestellt.

Abbildung 1: Plasmogamie bei Basidiomycota

Plasmogamie bei niederen Pilzen tritt auf drei Arten auf: planogametische Kopulation, gametangialer Kontakt und gametangiale Kopulation. Die planogametische Kopulation tritt bei Chytridiomyceten und Plasmodiophoromyceten auf, und einer oder beide der Gameten werden beweglich gefunden. Bei gametangialem Kontakt produzieren Oomyceten wie Pilze unbewegliche Gameten, die Aplanogameten genannt werden. Bei der gametangialen Kopulation vollziehen ausschließlich terrestrische niedere Pilze wie Mucorales die Verschmelzung von Gametangien. Homothallismus ist ein alternativer Mechanismus für die sexuelle Fortpflanzung von Pilzen, bei dem ein Thallus mit einem anderen Thallus desselben Organismus verschmolzen wird. Uniflagellate Planogameten in Chytridiomyceten ist in Abbildung 2 dargestellt.

Abbildung 2: Uniflagellate Planogameten in Chytridiomyceten

Was ist Karyogamie?

Bei der Syngamie von Pilzen wird die Vereinigung zweier haploider Kerne einer dikaryotischen Zelle als Karyogamie bezeichnet. Karyogamie ist der zweite oder letzte Schritt im Prozess der Syngamie. Bei der Karyogamie werden die Kernhüllen der beiden haploiden Kerne in drei Schritten verschmolzen. Zuerst werden die äußeren Membranen der beiden Kerne verschmolzen. Dann werden die beiden inneren Membranen verschmolzen und schließlich erfolgt die Verschmelzung der Spindelpolkörper. Nach der Karyogamie wird die dikaryontische Zelle diploid. Die resultierenden diploiden Zellen sind als Zygoten oder Zygosporen bekannt. Die Zygote ist die einzige diploide Phase im Lebenszyklus von Pilzen. Auf Karyogmie folgt die Meiose diploider Kerne. Während der Meiose kommt es zur Verdoppelung von Chromosomen zusammen mit der Rekombination von genetischem Material und die Teilung der Zelle erzeugt schließlich vier haploide Tochterzellen. Das bedeutet, dass Karyogamie zu den genetischen Variationen in der Pilzpopulation beiträgt. Die produzierenden Tochterzellen durchlaufen dann eine Mitose, um die Zellzahl zu erhöhen. Diese Tochterzellen werden als Sporen bezeichnet. Letztendlich entstehen durch die sexuelle Vermehrung von Pilzen haploide Sporen.

Bei höheren Pilzen wie Ascomycetes und Basidiomycetes wird die Karyogamie verzögert und die dikaryoktischen Zellen bleiben über mehrere Generationen erhalten. Das Dikaryon ist in der Lage, sich neben der üblichen Zytokinese mitotisch zu teilen. Diese Phase des Lebenszyklus von Pilzen wird als dikaryontische Phase bezeichnet. Auf die Entwicklung des Myzels zusammen mit den beiden dikaryotischen Kernen folgt die gleichzeitige Zellteilung, die Schwesterkerne in zwei Tochterzellen trennt. Bei niederen Pilzen wie Phycomycetes tritt Karyogamie jedoch unmittelbar nach der Plasmogamie auf. Die Produktion von Ascosporen in Ascogonium durch Karyogamie ist in Abbildung 3 dargestellt.

Abbildung 3: Produktion von Ascosporen

Unterschied zwischen Plasmogamie und Karyogamie

Definition

Plasmogamie: Plasmogamie ist die Verschmelzung zweier Hyphenprotoplasten.

Karyogamie: Karyogamie ist die Verschmelzung zweier haploider Kerne in Pilzen.

Syngamie

Plasmogamie: Plasmogamie ist der erste Schritt der Syngamie bei Pilzen.

Karyogamie: Karyogamie ist der zweite Schritt in der Syngamie von Pilzen.

Resultierende Zelle

Plasmogamie: Plasmogamie produziert eine dikaryontische Zelle.

Karyogamie: Karyogamie produziert eine Zelle mit einem diploiden Kern.

Anzahl der Kerne

Plasmogamie: Plasmogamie erzeugt eine Zelle mit zwei haploiden Kernen.

Karyogamie: Karyogamie erzeugt eine Zelle, die einen einzelnen diploiden Kern enthält.

Folge

Plasmogamie: Auf Plasmogamie folgt Karyogamie.

Karyogamie: Auf Karyogamie folgt die Meiose.

Abschluss

Plasmogamie und Karyogamie treten während der Syngamie bei Pilzen auf. Syngamie ist eine Art der Rekombination, die als sexuelle Fortpflanzung von Pilzen angesehen wird. Auf Plasmogamie folgt Karyogamie. Während der Plasmogamie werden zwei Protoplasten von entweder Gameten oder verschiedenen Paarungstypen von Thalli fusioniert. Plasmogamie bildet eine Zelle mit zwei haploiden Kernen, die auch als Dikaryon bezeichnet werden kann. Bei höheren Pilzen wie Basidiomycota bleibt dieses dikaryontische Stadium über mehrere Generationen erhalten. Aber bei niederen Pilzen folgt auf die Plasmogamie unmittelbar die Karyogamie. Während der Karyogamie wird die Verschmelzung zweier haploider Kerne in der dikaryotischen Zelle beobachtet. Bei Basidiomyceten tritt Plasmogamie zwischen zwei Paarungsarten von Thalli auf. Der sich entwickelnde dikaryotische Thallus bildet das Basidiocarp, das ein charakteristisch großer Fruchtkörper ist. Aber bei niederen Pilzen wie Oomycota werden während der Syngamie zwei Gameten verschmolzen. Karyogamie der beiden haploiden Kerne erzeugt einen diploiden Kern, der eine Meiose durchlaufen kann, um Sporen zu produzieren. Sporen keimen, um haploides Myzel zu produzieren. Der Hauptunterschied zwischen Plasmogamie und Karyogamie sind ihre fusionsanfälligen Strukturen.

Referenz:1.Cole, Garry T. „Grundlegende Biologie von Pilzen“. Medizinische Mikrobiologie. 4. Auflage. U.S. National Library of Medicine, 01. Januar 1996. Web. 29. März 2017. 2. "Reproduktion in Pilzen - Teil-3: Sexuelle Reproduktion (Lecture Notes and PPT)." Einfachbiologieklasse. N.S., N.D. Netz. 29. März 2017.. 3. „Radfahren durchs Leben.“ Lebenszyklen. N.S., N.D. Netz. 29. März 2017..

Bildhöflichkeit:1.“Abbildung 24 02 07″ Von CNX OpenStax – CC BY 4.0) über Commons Wikimedia2. „Chytridiomycete“ von AJC1 (CC BY-SA 2.0) über Flickr3. Abgeleitet von „Brachymeiosis“ von FourViolas – Eigene Arbeit (CC BY-SA 4.0) über Commons Wikimedia