KRUŽENJE U GLJIVICAMA: HRANJIVE TVARI, TVARI, OSMOREGULACIJA - BIOLOGIJA - 2024

Cirkulacije gljivice je sustav kojim transport tvari javlja izvana prema unutrašnjosti gljiva i obrnuto. To uključuje apsorpciju hranjivih tvari za raspodjelu u cijeloj njegovoj strukturi, kao i transport enzima i izlučivanje tvari, uz ostale funkcije koje zahtijevaju izmjenu tekućine.

Ti organizmi ne sadrže biljke klorofile poput biljaka, niti sadrže sustav krvnih žila kao u slučaju životinja. Suprotno tome, gljive nemaju specijalizirano tkivo za ovu funkciju.

Grafički prikaz cirkulacije tekućine u hifama i kvascima. Izvorna slika na lijevoj Flickr, slika s desne Wikipedia.com

Međutim, gljive se, poput svih živih bića, ponašaju kao dinamični sustavi u kojima postoji transport tvari i hranjivih sastojaka. U ovom se slučaju provode kretanjem citoplazme, ili uz pomoć prijenosnika vezikula.

Cirkulacija tekućine u gljivicama može se promatrati u procesu probave i apsorpcije hranjivih tvari, u morfogenezi gljivičnih struktura, u osmotskoj ravnoteži i izbacivanju otpadnih tvari.

U tim mikroorganizmima postoje mehanizmi koji reguliraju ulazak i izlazak tvari, kao i posebni mehanizmi za njihov transport.

Cirkulacija tekućine u tim organizmima vrlo je važna za njihov opstanak. Stoga su tvari koje se koriste za liječenje gljivičnih infekcija usmjerene na promjenu propusnosti citoplazmatske membrane, stvarajući neravnotežu u stanici koja završava staničnom smrću.

Cirkulacija hranjivih sastojaka

Hranjenje gljivica vrši se postupkom koji se naziva direktna apsorpcija. Ovaj sustav asimilacije hranjivih tvari zahtijeva prethodni korak u kojem gljivice izlučuju enzime u okoliš kako bi razgradile organsku tvar, te na taj način moći apsorbirati svoje hranjive tvari u manjim molekulama.

Dakle, oni vrše neku vrstu vanjske probave (izvan stanične strukture). Zatim, otopljeni hranjivi sastojci prelaze preko stanične stijenke (koja je sastavljena od himina) da bi se konačno ravnomjerno raspodijelili prema protoplazmi postupkom nazvanim jednostavna difuzija ili osmoza, u kojem nema potrošnje energije.

Ovaj oblik hranjenja poznat je po nazivu osmotrofije. Pored toga, zbog načina na koji gljive jedu kažu da su heterotrofne jer ne mogu proizvesti vlastite organske spojeve kao što je slučaj kod autotrofičnih organizama.

Odnosno, potrebna energija dobiva se kroz asimilaciju i metabolizam organskih spojeva otopljenih u egzoenzimima.

Strukture zadužene za distribuciju hranjivih sastojaka u nitnim ili višećelijskim gljivama su hife. Oni sudjeluju u razmjeni hranjivih tvari i vode između različitih dijelova gljiva.

Kruženje tvari u morfogenezi gljivičnih struktura

Za stvaranje struktura gljiva također je potrebna cirkulacija tvari. To se radi na malo drugačiji način.

Hifalno izduženje

Izduživanje hifa u gljivicama moguće je zahvaljujući usmjerenom prijevozu vezikula koji sadrže prekursore tvari iz stijenke hifala zajedno sa sintetazama. Ove vezikule usmjerene su prema apikalnoj kupoli hife, gdje će doći do oslobađanja vezikularnog sadržaja.

Stvaranje novog hifalnog zida za stvaranje i polimerizaciju mikrofibrila zahtijeva enzim himin sintetaza. Taj se enzim transportira do vrha hifala u mikrovesticilima koji se nazivaju hitosomi u obliku zimogena (neaktivni enzim).

Kitosomi nastaju u citoplazmi u slobodnom obliku ili unutar većih vezikula sličnih onima koje stvara Golgijev aparat.

Nakon toga dolazi do aktivacije sinteza hitina spajanjem hitosoma u plazmalemmi, omogućujući interakciju proteaze koja je vezana za membranu sa neaktivnim enzimom (zimogenom). Tako započinje hitit mikrofibrilogeneza na vrhu hifala.

Kvasni kvas

Kod kvasca postoji i transport tvari. U ovom je slučaju potrebno za biosintezu citoskeleta kvasaca. Zahtijeva sintezazu proteaze koja je jednoliko raspoređena u citoplazmi i koja se veže na staničnu membranu.

Ovaj enzim je aktivan na mjestima rasta kvasaca, a neaktivan je ako nema podjele.

Vjeruje se da se aktivirajuće tvari enzima mogu transportirati kroz mikrovezikule u plazmalemmu na mjestima na kojima je aktivna biosinteza stanične stijenke (razdvajanje pupova i septal).

Ravnoteža između sinteze produženja stijenke hife ili kvasca i modifikacije matriksa

U procesima formiranja i umetanja novih struktura i modificiranja postojeće matrice, kako u slučaju vlaknastih gljivica, tako i kod pupoljka kvasca, mora postojati ravnoteža.

U tom smislu otkriveno je prisustvo litskih enzima koji se transportiraju u makrovesicima da bi ciljali na vrh hifala ili pupoljke kvasca.

Ti enzimi su β1-3-glukanaza, N-acetil-p-D-glukozaminaza i hitinaza. Enzimi djeluju kada se makrovesica stapa s plazma membranom, oslobađajući se na odgovarajućem mjestu kako bi izvršili svoje djelovanje (egzocitoza).

osmoregulaciji

Ovaj postupak uključuje kretanje tvari različitim mehanizmima, kao što su pasivni transport, aktivni transport i egzocitoza.

Za kvasce i neke plijesni karakteristični su osmofilni ili kserotolerantni mikroorganizmi. To znači da mogu rasti u neionskim okruženjima s visokom osmolarnošću. To im omogućuje da rastu na supstratima s velikom koncentracijom organskih spojeva, poput glukoze.

Provedeno je mnogo istraživanja kako bi se razumio ovaj mehanizam koji je otkrio da kvasci sadrže visoko hidrofilne proteine ​​koji štite stanicu od dehidracije.

Također je otkriveno da tvari poput glicerola mogu djelovati kao osmoregulatorne tvari koje štite stanice od gljivica, dajući im mogućnost bržeg prilagođavanja na osmotske promjene.

Mehanizmi transporta tvari

Unutar gljivica mogu se pojaviti tri različite vrste prijevoza tvari: pasivni transport, aktivni transport i egzocitoza.

Pasivni transport je onaj koji se događa bez trošenja energije, jer nastaje jednostavnom difuzijom (izlaz ili ulazak tvari kroz bilo koji dio membrane). U tom slučaju, tvar prelazi na drugu stranu membrane, gdje je koncentracija tog metabolita niža. Tako tvar može proći iznutra gljive prema van, ili obrnuto.

Može se dati i olakšanom difuzijom, koja djeluje po istom principu kao i prethodni postupak, s izuzetkom da koristi transportere proteina koji se nalaze u plazma membrani.

S druge strane, aktivni transport je onaj koji zahtijeva potrošnju energije, jer se odvija nasuprot gradijentu koncentracije.

Konačno, egzocitoza je izlučivanje tvari izvana koje se oslobađaju kroz vezikule kada se stapaju s plazma membranom.

Odlaganje otpadnih tvari

Gljivice, kao rezultat metabolizma, izbacuju otpadne tvari koje se eliminiraju kroz stanične membrane. Taj je proces poznat kao izlučivanje, a odvija se putem egzocitoze.

Tvari koje gljive oslobađaju mogu kasnije koristiti drugi organizmi ili sami.

Učinak protiv gljivica na cirkulaciju gljivica

Anti-gljivične tvari su tvari koje se koriste za uklanjanje patogenih ili oportunističkih gljivica koje stvaraju specifičnu patologiju kod ljudi i životinja.

Ovi lijekovi čine mijenjanje kretanja određenih tvari (poput kalija ili natrija), uglavnom uzrokujući njihov izlaz iz stanica. S druge strane, drugi potiču ulazak kalcijevih iona u tijelo, uzrokujući smrt stanica.

Dva najčešća primjera antifungalnih tvari su amfotericin B i triazoli. Amfotericin B veže se na gljivične sterole i destabilizira propusnost stanica, omogućujući citoplazmatskom materijalu da pobjegne, uzrokujući smrt.

S druge strane, triazoli sprječavaju sintezu ergosterola. To uzrokuje gubitak integriteta gljivične membrane.

Ref.

1. Cole GT. Osnovna biologija gljivica. U: Baron S, urednik. Medicinska mikrobiologija. 4. izdanje. Galveston (TX): Medicinska podružnica Sveučilišta u Teksasu u Galvestonu; 1996. Poglavlje 73. Dostupno od: ncbi.nlm.nih.
2. Robinow C, Marak J. O membrani plazme nekih bakterija i gljivica. Cirkulacija. 1962; 26: 1092-1104. Dostupno na: ahajournals.org
3. Osmoregulaciji. Wikipedia, Slobodna enciklopedija. 21. travnja 2019., 00:20 UTC. 11. svibnja 2019., 01:13 en.wikipedia.org
4. Moreno L. Odgovor biljaka na stres zbog nedostatka vode. Recenzija. Kolumbijska agronomija, 2009.; 27 (2): 179-191. Dostupno na: magazini.unal.edu.co
5. Thompson L. Antifungals. Rev. chil. infectol., 2002; 19 (Suppl 1): S22-S25. Dostupno na: https: // scielo.