Unterschied zwischen Plasmogamie und Karyogamie

Hauptunterschied - Plasmogamie vs Karyogamie

Plasmogamie und Karyogamie sind zwei aufeinanderfolgende Stufen der Syngamie bei Pilzen. Syngamie ist eine Methode der Rekombination, die an der sexuellen Reproduktion von Pilzen beteiligt ist. Auf die Plasmogamie folgt die Karyogamie und auf die Karyogamie die mitotische Teilung des sich bildenden diploiden Kerns. Die Plasmogamie bei niederen Pilzen tritt durch die Vereinigung der beiden Zytoplasmen der Pilzgameten auf. Bei höheren Pilzen können jedoch auch die beiden entgegengesetzten Paarungstypen der Pilzthalli miteinander verschmelzen und die diksryotischen Zellstadien bilden. Auf die Plasmogamie folgt unmittelbar die Karyogamie bei niederen Pilzen. Bei höheren Pilzen ist die Karyogamie über mehrere Generationen hinaus verzögert, wodurch das dikaryotische Stadium der Zellen erhalten bleibt. Das Hauptunterschied zwischen Plasmogamie und Karyogamie ist das Plasmogamie ist die Fusion zweier hyphaler Protoplasten, während Karyogamie die Fusion zweier haploider Kerne in Pilzen ist.

Dieser Artikel betrachtet,

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

Was ist Plasmogamie?

Während der Syngamie von Pilzen wird die Vereinigung der beiden Zytoplasmen haploider Gameten als Plasmogamie bezeichnet. Die Fusion der beiden Kerne der fusionierten Zellen erfolgt später. Durch Plasmogamie wird jedoch die Fusion zweier haploider Kerne erleichtert, indem man sie in derselben Zelle zusammenbringt. Auf die Plasmogamie folgt ein dikaryotisches Stadium, das manchmal mehrere Generationen andauert, bevor es sich der Karyogamie unterzieht. Heterothallismus ist die Fusion von Thalli, die zu verschiedenen Paarungstypen gehören. Heterothallismus wird von Basidiomycota gezeigt. In Basidiomycotina erfolgt die Vereinigung der beiden Hyphenprotoplasten haploider Elternzellen aus den Mycelien. Eine einzelne Zelle besteht aus zwei haploiden Kernen (Dikaryon) für mehrere Generationen. Das Wachstum und die Zellteilung treten in diesen Zellen auf, während das Dikaryon durchgeführt wird. Die Plasmogamie in Basidiomycota ist in gezeigt Abbildung 1.

Abbildung 1: Plasmogamie in Basidiomycota

Die Plasmogamie bei niederen Pilzen tritt auf drei Arten auf: planogametische Kopulation, Gametangialkontakt und Gametangialkopulation. Die planogametische Kopulation findet in Chytridiomyceten und Plasmodiophoromyceten statt und eine oder beide der Gameten sind beweglich. Im Gametangial-Kontakt produzieren Oomycetes wie Pilze nicht bewegliche Gameten, die als Aplanogametes bezeichnet werden. In der Gametangial-Kopulation erreichen streng terrestrische untere Pilze wie Mucorales die Verschmelzung von Gametangia. Homothallismus ist ein alternativer Mechanismus für die sexuelle Fortpflanzung von Pilzen, wobei ein Thallus mit einem anderen Thallus desselben Organismus fusioniert wird. Uniflagellate planogametes in Chytridiomycetes ist in gezeigt Figur 2.

Abbildung 2: Uniflagellate Planogametes in Chytridiomycetes

Was ist Karyogamie?

Während 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. Während der Karyogamie werden Kernhüllen der beiden haploiden Kerne in drei Schritten verschmolzen. Zunächst werden die äußeren Membranen der beiden Kerne verschmolzen. Dann werden die beiden inneren Membranen verschmolzen und schließlich erfolgt das Verschmelzen der Spindelpolkörper. Nach der Karyogamie wird die dikaryotische Zelle diploid. Die resultierenden diploiden Zellen werden als Zygoten oder Zygosporen bezeichnet. Die Zygote ist die einzige diploide Phase im Lebenszyklus der Pilze. Der Karyogmie folgt die Meiose diploider Kerne. Während der Meiose kommt es zu einer Duplizierung von Chromosomen zusammen mit der Rekombination von genetischem Material, und die Zellteilung erzeugt schließlich vier haploide Tochterzellen. Das heißt, Karyogamie trägt zu den genetischen Variationen in der Pilzpopulation bei. Die Produktion von Tochterzellen unterzieht sich dann einer Mitose, um die Zellzahl zu erhöhen. Diese Tochterzellen werden als Sporen bezeichnet. Letztendlich werden durch die sexuelle Fortpflanzung von Pilzen haploide Sporen produziert.  

In höheren Pilzen wie Ascomycetes und Basidiomycetes verzögert sich die Karyogamie, und Dikaryokit-Zellen werden für mehrere Generationen erhalten. Das Dikaryon kann sich zusammen mit der üblichen Zytokinese mitotisch teilen. Diese Phase des Pilzlebenszyklus wird als dikaryotische Phase bezeichnet. Der Entwicklung des Myzels zusammen mit den zwei dikaryotischen Kernen folgt die gleichzeitige Zellteilung, wobei die Schwesterkerne in zwei Tochterzellen getrennt werden. Bei niederen Pilzen wie Phycomycetes tritt die Karyogamie jedoch unmittelbar nach der Plasmogamie auf. Die Produktion von Ascosporen in Ascogonium durch Karyogamie ist in gezeigt Figur 3.

Abbildung 3: Herstellung von Ascosporen

Unterschied zwischen Plasmogamie und Karyogamie

Definition

Plasmogamie: Plasmogamie ist die Fusion zweier Hyphenprotoplasten.

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

Syngamie

Plasmogamie: Die 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 dikaryotische Zelle.

Karyogamie: Karyogamie produziert eine Zelle, die einen diploiden Kern enthält.

Anzahl der Kerne

Plasmogamie: Die Plasmogamie erzeugt eine Zelle, die zwei haploide Kerne enthält.

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

Folge

Plasmogamie: Auf die Plasmogamie folgt die Karyogamie.

Karyogamie: Auf die Karyogamie folgt die Meiose.

Fazit

Plasmogamie und Karyogamie treten während der Syngamie in Pilzen auf. Syngamie ist eine Art Rekombination, die als sexuelle Reproduktion von Pilzen betrachtet wird. Auf die Plasmogamie folgt die Karyogamie. Während der Plasmogamie werden zwei Protoplasten von entweder Gameten oder verschiedenen Paarungstypen von Thalli fusioniert. Die Plasmogamie bildet eine Zelle mit zwei haploiden Kernen, die auch als Dikaryon bezeichnet werden kann. In höheren Pilzen wie Basidiomycota wird dieses dikaryotische Stadium über mehrere Generationen aufrechterhalten. Bei niederen Pilzen folgt der Plasmogamie unmittelbar die Karyogamie. Während der Karyogamie wird die Fusion zweier haploider Kerne in der dikaryotischen Zelle beobachtet. In Basidiomyceten tritt die Plasmogamie zwischen zwei Paarungstypen von Thalli auf. Der sich entwickelnde dikaryotische Thallus bildet den Basidiokarp, einen charakteristisch großen Fruchtkörper. Aber in unteren Pilzen wie Oomycota werden während der Syngamie zwei Gameten fusioniert. Die Karyogamie der beiden haploiden Kerne erzeugt einen diploiden Kern, der eine Meiose durchlaufen kann, um Sporen zu erzeugen. Sporen keimen, um haploides Mycel zu produzieren. Der Hauptunterschied zwischen Plasmogamie und Karyogamie besteht in ihren fusionsanfälligen Strukturen.  

Referenz:
1.Cole, Garry T. "Grundlagen der Biologie von Pilzen". Medizinische Mikrobiologie. 4. Ausgabe. US National Library of Medicine, 01. Januar 1996. Web. 29. März 2017.
2. "Fortpflanzung in Pilzen - Teil 3: Sexuelle Fortpflanzung (Vorlesungsunterlagen und PPT)". Easybiologyclass. N.p., n. D. Netz. 29. März 2017. .
3. "Radfahren durch das Leben". Lebenszyklen. N.p., n. D. Netz. 29. März 2017. .

Bildhöflichkeit:
1. "Abbildung 24 02 07" von CNX OpenStax (CC BY 4.0) über Commons Wikimedia
2. „Chytridiomycete“ von AJC1 (CC BY-SA 2.0) über Flickr
3. Abgeleitet von „Brachymeiosis“ von FourViolas - Eigene Arbeit (CC BY-SA 4.0) über Commons Wikimedia