HYPHEN: EIGENSCHAFTEN, FUNKTIONEN UND TYPEN - BIOLOGIE - 2025

Die Hyphen sind filamentöse Strukturen, die den zylindrischen Körper mehrzelliger Pilze bilden. Sie werden von einer Reihe länglicher Zellen gebildet, die von einer chitinhaltigen Zellwand umgeben sind. Die Zellen, aus denen es besteht, können durch eine transversale Zellwand (Septum) voneinander getrennt sein oder nicht.

Das Myzel von Fadenpilzen besteht aus miteinander verbundenen Hyphen, die an ihren Eckpunkten wachsen und sich subapikal verzweigen. Das apikale Wachstum kann Geschwindigkeiten von mehr als 1 µm / s erreichen.

Hyphe und Myzel. Entnommen und bearbeitet von es.winner.wikia.com

Hyphen haben mehrere Funktionen, die mit Wachstum, Ernährung und Fortpflanzung verbunden sind. Nach Ansicht einiger Autoren beruht der Erfolg von Pilzen bei der Besiedlung terrestrischer Ökosysteme auf ihrer Fähigkeit, Hyphen und Mycelien zu bilden.

Eigenschaften

Die Hyphen haben im Allgemeinen eine röhrenförmige oder fusiforme Form, sie können einfach oder verzweigt sein. Sie können septiert sein oder nicht. Wenn sie septiert sind, hat das Septum eine zentrale Pore von 50-500 nm, die ein Mischen zwischen Kompartimenten und interhiphalem Zytoplasma ermöglicht.

Sie können Klemmverbindungen oder Fibeln zwischen benachbarten Zellen derselben Hyphe entwickeln oder nicht. Die Zellwände sind von Natur aus chitinhaltig und unterschiedlich dick und können in eine Matrix aus Schleim oder gelatinierten Materialien eingebettet werden.

Hyphen können mehrkernig (coenocytisch) sein oder von uni-, bi-, poly- oder anukleatierten Zellen gebildet werden. Hyphen mit zweikernigen Zellen können durch Fusion von Hyphen nichtkerniger Zellen (Dikaryoten) oder durch Migration von Kernen zwischen benachbarten Zellen durch die zentrale Pore auftreten. Aufgrund der letzteren Ursache können Zellen auch mehrkernig sein oder keine Kerne aufweisen.

Das Wachstum der Hyphen ist apikal. Der distale Bereich der Hyphe, der als Spitzenkörper bezeichnet wird, hat eine Kugelform, ist jedoch nicht durch eine Membran vom Rest der Hyphe getrennt, fungiert jedoch als Organelle.

Der apikale Körper besteht aus Vesikeln, Mikrotubuli, Mikrofilamenten und Mikrovesikeln. Letztere stammen hauptsächlich aus dem Golgi-Apparat. Diese Gruppe von Strukturen bildet einen sehr dichten und dunklen Bereich. Der apikale Körper ist an der Synthese der Zellwand beteiligt.

Eigenschaften

Das modulare Organisationsmuster der Hyphen trägt zu ihrer Differenzierung bei. In diesen Fällen sind die apikalen Zellen im Allgemeinen an der Nährstoffaufnahme beteiligt und haben die sensorische Fähigkeit, die lokale Umgebung zu erfassen.

Die subapikalen Zellen sind dafür verantwortlich, durch Seitenäste neue Hyphen zu erzeugen. Das resultierende Netzwerk von Hyphen wird als Myzel bezeichnet.

Die Verzweigung der Hyphen scheint zwei allgemeine Funktionen zu haben. Einerseits dient es dazu, die Oberfläche der Kolonie zu vergrößern, was dem Pilz hilft, die Aufnahme von Nährstoffen zu erhöhen.

Andererseits nehmen die Seitenäste an Hyphenfusionsereignissen teil, was für den Austausch von Nährstoffen und Signalen zwischen verschiedenen Hyphen in derselben Kolonie wichtig zu sein scheint.

Im Allgemeinen sind Hyphen mit mehreren unterschiedlichen Funktionen verbunden, abhängig von den spezifischen Anforderungen jeder Pilzart. Diese beinhalten:

Nährstoffaufnahme

Parasitäre Pilze haben an den Enden ihrer Hyphen spezialisierte Strukturen, die Haustoria genannt werden. Diese Strukturen durchdringen das Wirtsgewebe, nicht jedoch dessen Zellmembran.

Die Haustorien setzen Enzyme frei, die die Zellwand zerstören und die Bewegung organischer Stoffe vom Wirt zum Pilz ermöglichen.

Arbuskuläre Mykorrhizapilze bilden dagegen an den Enden der Hyphe in den kortikalen Zellen der Wirtspflanzen Strukturen, die als Arbuscules und Vesikel bezeichnet werden.

Diese Strukturen, die von Pilzen zur Aufnahme von Nährstoffen verwendet werden, ergänzen die Wurzel der Pflanze bei der Aufnahme von Nährstoffen, insbesondere Phosphor. Sie erhöhen auch die Toleranz des Wirts gegenüber abiotischen Stressbedingungen und die Fixierung von molekularem Stickstoff.

Saprophytische Pilze weisen Strukturen auf, die Rhizoide genannt werden, um Nährstoffe aufzunehmen, die den Wurzeln höherer Pflanzen entsprechen.

Nährstofftransport

Einige Pilzarten weisen Hyphen auf, die aus Strukturen bestehen, die als Myzelketten bezeichnet werden. Diese Myzelketten werden von Pilzen verwendet, um Nährstoffe über große Entfernungen zu transportieren.

Nematodenerfassung

Mindestens 150 Pilzarten wurden als Raubtiere von Nematoden beschrieben. Um ihre Beute zu fangen, entwickelten diese Pilze verschiedene Arten von Strukturen in ihren Hyphen.

Diese Strukturen wirken als passive (adhäsive) oder aktive Fallen. Passive Fallen umfassen Knöpfe, Zweige und klebrige Netze. Unter den aktiven Fallen befinden sich Verengungsringe.

Elektronenmikroskopische Aufnahme eines Nematoden, der von Pilz- oder Verengungsringen eingeschlossen ist. Von Apsnet.org. Entnommen und bearbeitet von https://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Nematode_trapping_fungi

Reproduktion

Generative Hyphen können Fortpflanzungsstrukturen entwickeln. Zusätzlich können einige haploide Hyphen paarweise zu zweikernigen haploiden Hyphen verschmelzen, die Dikaryoten genannt werden. Später führen diese Kerne eine Karyogamie durch, um diploide Kerne zu werden.

Typen

Entsprechend seiner Zellteilung

Septat : Die Zellen sind durch unvollständige Partitionen, sogenannte Septa (mit Septa), voneinander getrennt.

Aseptat oder coenocytisch : mehrkernige Strukturen ohne Septen oder transversale Zellwände.

Pseudohyphen : Es ist ein Zwischenzustand zwischen einer einzelligen Phase und einem anderen Myzel. Dies ist ein Zustand der Hefe und wird durch Knospenbildung gebildet. Die Knospen lösen sich nicht von der Stammzelle und dehnen sich später aus, bis eine Struktur entsteht, die der echten Hyphe ähnelt. Sein Auftreten tritt hauptsächlich auf, wenn Umweltstress aufgrund von Nährstoffmangel oder einer anderen Ursache vorliegt.

Entsprechend seiner Zellwand und seiner allgemeinen Form

Die Hyphen, die die Fruchtkörper bilden, können als generative, Skelett- oder Verbindungshyphen identifiziert werden.

Generativ : relativ undifferenziert. Sie können reproduktive Strukturen entwickeln. Die Zellwand ist dünn oder leicht verdickt. Sie sind in der Regel septiert. Sie können Fibeln haben oder fehlen. Sie können in Schleim oder gelatinierte Materialien eingebettet werden.

Skelett : Sie haben zwei Grundformen, länglich oder typisch und fusiform. Die klassische Skeletthyphe ist dickwandig, länglich, unverzweigt. Es hat wenige Septen und keine Fibeln. Die spindelförmigen Skeletthyphen sind zentral angeschwollen und oft extrem breit.

Umhüllung oder Vereinigung : Sie haben keine Septen, sie sind dickwandig, stark verzweigt und haben scharfe Enden.

Hyphensysteme

Die drei Arten von Hyphen, die Fruchtkörper bilden, führen zu drei Arten von Systemen, die in einer Art vorhanden sein können:

Monomitische Systeme : Sie präsentieren nur generative Hyphen.

Dimitisch : Sie präsentieren generative Hyphen und Skelett- oder Hüllhyphen , aber nicht beide.

Trimitisch : Sie präsentieren die drei Arten von Hyphen gleichzeitig (generativ, skelettartig und umhüllend).

Verweise

1. M. Tegelaar, HAB Wösten (2017). Funktionelle Unterscheidung von Hyphenkompartimenten. Wissenschaftliche Berichte.
2. KE Fisher, RW Roberson (2016). Pilzhyphenwachstum - Spitzenkörper versus apikaler Vesikelhalbmond. Pilzgenomik & Biologie.
3. NL Glass, C. Rasmussen, MG Roca, ND Read (2004). Hyphen-Homing, Fusion und Myzel-Vernetzung. Trends in der Mikrobiologie.
4. N. Roth-Bejerano, Y.-F. Li, V. Kagan-Zur (2004). Homokaryotische und heterokaryotische Hyphen in Terfezia. Antonie van Leeuwenhoek.
5. SD Harris (2008). Verzweigung von Pilzhyphen: Regulation, Mechanismen und Vergleich mit anderen Verzweigungssystemen Mycologia.
6. Hypha. Auf Wikipedia. Von en.wikipedia.org/wiki/Hypha wiederhergestellt