IZLUČIVANJE BAKTERIJA I PROTISTA - BIOLOGIJA - 2026

Izlučivanje u bakterijama i protisti obavlja razne stanični mehanizmi. Oni uključuju pasivni transport, sastavljen od osmoze i difuzije, i aktivni transport, poput egzocitoze.

Isto tako, postoji posebna vrsta transporta za izlučivanje kod proteista posredovanih kontraktilnim vakuolama koje se nalaze u njihovoj citoplazmi. Svi su ti procesi od vitalne važnosti, jer mnoge tvari koje ovi organizmi izlučuju koriste druga živa bića za preživljavanje.

Bakterije imaju različite mehanizme izlučivanja. Izvor: pixabay

Izlučivanje je prirodni proces u bilo kojoj stanici, pomoću kojeg se tvari koje nisu od koristi i ponekad mogu biti toksične, otpuštaju u izvanćelijski okoliš. Sva živa bića provode proces izlučivanja, čak i ona najjednostavnija.

Izlučivanje bakterija

Bakterije su organizmi koji imaju vrlo aktivan metabolizam. Proizvod ovog metabolizma stvara se veliki broj kemikalija i spojeva koji ne ispunjavaju nikakvu funkciju u stanici bakterija. Zbog toga moraju biti pušteni izvan ćelije.

Unutar bakterijskih stanica odvijaju se različiti procesi, poput disanja, i aerobnih i anaerobnih. Prvo, voda i ugljični dioksid dobivaju se kao proizvodi. S druge strane, anaerobno disanje, poznato kao fermentacija, stvara dva proizvoda: mliječnu kiselinu (mliječna fermentacija) i octenu kiselinu (octena fermentacija).

Isto tako, kao produkt različitih normalnih metaboličkih procesa koji se odvijaju u bateriji, dobivaju se takozvani sekundarni metaboliti, poput egzotoksina, antibiotskih tvari i enzima, među ostalim.

Izlučivanje produkata njihovog metabolizma u bakterijama kao i oslobađanje toksina koje neki stvaraju odvijaju se kroz dvije vrste procesa: pasivni transport, poput difuzije (jednostavan i olakšan) i kroz sekrecijski sustavi

Pasivni transport bakterija

Difuzijski procesi smatraju se pasivnim transportom jer ne zahtijevaju potrošnju energije od strane stanice. To je zato što se događaju u korist gradijenta koncentracije. Pod gradijentom koncentracije podrazumijeva se razlika u koncentraciji između dva odjeljka.

Bakterije provode različite vrlo važne procese iz kojih se dobivaju proizvodi koji se oslobađaju izvan njih. Kao što je već spomenuto, ti proizvodi su voda, ugljični dioksid, mliječna kiselina i octena kiselina.

Voda slobodno prolazi kroz staničnu membranu kroz proces osmoze. Važno je zapamtiti da je stanična membrana polupropusna, pa omogućava slobodan prolaz određenih tvari, a voda je između njih.

S druge strane, ugljični dioksid, mliječna kiselina i octena kiselina difuzijom prolaze kroz staničnu membranu bakterija prema van. Prema ovom procesu, tvar (osim vode) prelazi preko stanične membrane s mjesta na kojem je ona visoko koncentrirana na drugo mjesto gdje je slabo koncentrirana.

Prema tome, gore spomenuti proizvodi fermentacije prelaze staničnu membranu da bi bili izbačeni iz bakterijskih stanica, kad jednom dobiju fermentirane šećere, poput fruktoze, glukoze i galaktoze.

Izlučivanje toksina u bakterijama

Razne vrste bakterija proizvode određene otrovne tvari poznate kao egzotoksini. To su visoko patogene za druga živa bića poput ljudi, pa čak mogu biti i kobne u mnogim prilikama.

Postoji ukupno sedam sustava za izlučivanje bakterija. Oni koriste razne proteinske komplekse koji su usidreni u staničnoj membrani za transport molekula egzotocina.

Iako postoji sedam sustava za izlučivanje, oni prevoze egzotocine slijedeći samo dva mehanizma ili rutu:

• Sec ovisi: izlučivanje ovisi o signalnom slijedu koji je smješten na amino-kraju egzotocina koji se želi izlučiti. To je zbog toga što se zahvaljujući tom nizu egzotoksin prepoznaje i stoga transportira kroz membranu.
• Neovisna Sec: u ovom sustavu sekrecija nije uvjetovana bilo kojom signalnom sekvencom na kraju amino terminala. Jednostavno dolazi do translokacije proteina (egzotoksina) koji se transportira.

Slično tome, stručnjaci navode da su mehanizmi sekrecije gram negativnih bakterija složeniji od mehanizma gram pozitivnih bakterija.

To je zato što u gram negativnim bakterijama toksini koji se izlučuju moraju prijeći dvostruku membranu koja okružuje tu vrstu bakterija u izvanćelijski prostor. Suprotno tome, u gram pozitivnih bakterija egzotoksini moraju prijeći samo jednu membranu da bi se oslobodili u vanćelijski prostor.

Izlučivanje u protistima

Kraljevstvo Protista obuhvaća široku paletu organizama koji imaju karakteristike vrlo slične, ali istovremeno i druge koje ih čine potpuno drugačijima. Općenito, skupina proteista uključuje alge i protozoe.

Pa, već spomenuti organizmi izlučuju određene tvari kao rezultat njihovog staničnog metabolizma. Među tim tvarima možemo spomenuti: vodu, kisik, ugljični dioksid, toksine i neke dušične proizvode poput amonijaka i uree.

Protozoe se izlučuju egzocitozom i difuzijom. Izvor: Prikladno: Frank Fox, Sergej Karpov, CDC / dr. Stan Erlandsen, Picturepest, Thierry Arnet, dr. Tsukii Yuuji

Kod ove vrste organizma izlučivanje se odvija kroz različite mehanizme, neki od pasivnog transporta, poput difuzije i drugi aktivnog transporta, poput egzocitoze i uporabe vakuola.

Difuzija u protistima

Kod protista, postupak difuzije sličan je načinu na koji se događa u drugim organizmima. Difuzijom tvari poput vode i plinova (kisik i ugljični dioksid) prelaze staničnu membranu u izvanstanični prostor.

To je postupak koji ne zahtijeva nikakav trošak energije na dio stanice. Javlja se u korist razlike u koncentracijama.

Egzocitoza kod protista

Egzocitoza je proces koji je uključen unutar aktivnog načina transporta jer uključuje određeni trošak energije u stanici.

Kroz ovaj postupak tvari koje se izlučuju omotavaju vezikulom u staničnoj citoplazmi. Ova se vezikula pomiče prema staničnoj membrani, uz pomoć nekih struktura koje pripadaju staničnom citoskeletu.

Jednom kada dođe u kontakt sa staničnom membranom, ona se stapa s njom i nastavlja ispuštanjem svog sadržaja na vanjsku stranu stanice.

Taj se mehanizam koristi za oslobađanje spojeva koji su proizvod njegovog metabolizma ili otpadnih tvari, poput nekih toksina.

Izlučivanje kroz vakuole

Mnogi protistički organizmi imaju kontraktilne vakuole za uklanjanje viška vode i tako održavaju stanice stabilnom.

Ove vakuole sastoje se od cijevi za sakupljanje, kao i središnjeg rezervoara i cijevi koje ga povezuje izravno s staničnom membranom, tvoreći u njemu pore.

Višak vode u citoplazmi preusmjerava se u sabirne cijevi, a odatle u rezervoar. Kad se ovo napuni, voda se kroz izlaznu cijev dovodi do pora u membrani kako bi se konačno izlučila iz stanice.

Reference

1. Beckett, BS (1987). Biologija: moderni uvod. Oxford University Press.
2. Curtis, H., Barnes, S., Schneck, A. i Massarini, A. (2008). Biologija. Uredništvo Médica Panamericana. 7. izdanje.
3. Forbes BA, Sahm DF. i Weissfeld AS. urednici. (2002) Bailey & Scott's. Dijagnostička mikrobiologija. 11.. ed. St. Louis, Missouri. Mosby.
4. Oudega, B., Mooi, F. i De Graaf, F. (1984). Izlučivanje proteina gram-negativnim bakterijama: izvoz bakteriocina i fimbrijalnih proteina Escherichia coli. Antonie Van Leeuwenhoek. 50 (5-6). 569-584
5. Varela, G. i Grotiuz, G. (2008) Fiziologija i metabolizam bakterija. Teme bakteriologije i medicinske virologije. Preuzeto iz: higijena.edu.uy