KIERRÄTYS SIENISSÄ: RAVINTOAINEET, AINEET, OSMOREGULAATIO - BIOLOGIA - 2026

Kierto sienet on järjestelmä, jossa aineiden kuljetukseen tapahtuu ulkopuolelta sisäpuolta kohti sienten ja päinvastoin. Tähän sisältyy ravinteiden imeytyminen jakamaan ne koko rakenteeseensa, samoin kuin entsyymien kuljetus ja aineiden erittyminen muiden nesteidenvaihtoa vaativien toimintojen lisäksi.

Nämä organismit eivät sisällä klorofyllin kaltaisia ​​kasveja, eivätkä ne myöskään sisällä verisuonijärjestelmää, kuten eläinten tapauksessa. Sitä vastoin sienillä ei ole erityisiä kudoksia tätä toimintaa varten.

Graafinen esitys nesteen liikkeestä hyfaissa ja hiivoissa. Lähdekuva vasemmalla Flickr, kuva oikealla Wikipedia.com

Sienet, kuten kaikki elävät olennot, käyttäytyvät kuitenkin dynaamisina järjestelminä, joissa aineita ja ravinteita kuljetetaan. Tässä tapauksessa ne suoritetaan sytoplasman liikkeen kautta tai kuljetusrakkuloiden avulla.

Sienten nestekiertoa voidaan havaita hajottamisessa ja ravinteiden imeytymisessä, sienirakenteiden morfogeneesissä, osmoottisessa tasapainossa ja jäteaineiden karkottamisessa.

Näissä mikro-organismeissa on mekanismeja, jotka säätelevät aineiden saapumista ja poistumista, sekä erityisiä mekanismeja niiden kuljettamiseen.

Nesteiden kierto näissä organismeissa on erittäin tärkeä hengissä hengissä. Siksi sieni-infektioiden hoidossa käytetyillä aineilla pyritään muuttamaan sytoplasmisen kalvon läpäisevyyttä tuottaen epätasapaino solussa, joka loppuu solukuolemaan.

Ravinteiden kierto

Sienien ruokinta suoritetaan prosessilla, jota kutsutaan suoraksi imeytymiseksi. Tämä ravintoaineiden assimilaatiojärjestelmä vaatii edellisen vaiheen, jossa sienet erittävät entsyymejä ympäristöön hajottamaan orgaanista ainetta ja siten kykenemään absorboimaan ravintoaineet pienemmissä molekyyleissä.

Siten ne suorittavat jonkinlaisen ulkoisen pilkkomisen (solurakenteen ulkopuolella). Sitten liuenneet ravintoaineet kulkevat soluseinän läpi (joka koostuu kitiinistä) jakautumaan lopulta tasaisesti kohti protoplasmaa prosessilla, jota kutsutaan yksinkertaiseksi diffuusioksi tai osmoosiksi, jossa ei kuluteta energiaa.

Tämä ruokintamuoto tunnetaan nimellä osmotrofia. Lisäksi sienien syömistavasta johtuen niiden sanotaan olevan heterotrofisia, koska ne eivät pysty tuottamaan omia orgaanisia yhdisteitä, kuten tapahtuu autotrofisissa organismeissa.

Toisin sanoen he tarvitsevat energiaa saadaan eksoentsyymien liuottamien orgaanisten yhdisteiden assimilaation ja metabolian avulla.

Ravinteiden jakautumisesta rihmamaissa tai monisoluisissa sienissä vastuussa olevat rakenteet. Ne osallistuvat ravinteiden ja veden vaihtoon sienen eri osien välillä.

Aineiden kierto sienirakenteiden morfogeneesissä

Sienen rakenteiden muodostuminen vaatii myös aineiden kiertoa. Tämä tehdään hieman eri tavalla.

Hyphal-venymä

Hypien pidentyminen sienissä on mahdollista ansiota sisältävien vesikkelien suuntaisen kuljetuksen kautta hyphal-seinästä yhdessä syntetaasien kanssa. Nämä vesikkelit on suunnattu hypän apikaaliseen kupoliin, missä vesikulaarisen sisällön vapautuminen tapahtuu.

Mikrofibrillien muodostumiseen ja polymerointiin tarkoitetun uuden hyphal-seinän luominen vaatii kitiinin syntetaasin entsyymiä. Tämä entsyymi kuljetetaan hypotaaliseen kärkeen mikrovesikkeleissä, joita kutsutaan kitosomeiksi zymogeenien muodossa (inaktiivinen entsyymi).

Kitosomit muodostuvat sytoplasmassa vapaassa muodossa tai suurempien rakkuloiden sisällä, jotka ovat samanlaisia ​​kuin Golgi-laitteen tuottamat.

Seuraavaksi kitiinisyntetaasin aktivointi tapahtuu fuusioimalla kitosomi plasmalemmaan, mikä sallii membraaniin sitoutuneen proteaasin vuorovaikutuksen inaktiivisen entsyymin (tsymogeeni) kanssa. Näin kitiinin mikrofibrilogeneesi alkaa hypotaalikärjestä.

Orastava hiiva

Hiivojen tapauksessa tapahtuu myös aineiden kuljetusta. Tässä tapauksessa se on välttämätöntä hiivan sytoskeleton biosynteesille. Se vaatii proteaasisyntetaasia, joka on jakautunut tasaisesti sytoplasmassa ja sitoutuu solukalvoon.

Tämä entsyymi on aktiivinen hiivan kasvukohdissa ja on passiivinen, kun siinä ei ole jakautumista.

Uskotaan, että entsyymin aktivoivat aineet voidaan kuljettaa mikrovesikkelien kautta plasmalemmaan paikoissa, joissa soluseinämän biosynteesi (punoitus ja väliseinämän erottelu) on aktiivinen.

Tasapaino hyfa- tai hiivan seinämän venymisen synteesin ja matriisin modifikaation välillä

Uusien rakenteiden muodostumis- ja lisäysprosesseissa ja olemassa olevan matriisin modifioinnissa sekä rihmasienten että hiiva-versojen tapauksessa on oltava tasapaino.

Tässä mielessä on löydetty lyyttisten entsyymien läsnäolo, jotka kuljetetaan makroverkossa kohdistamaan hyphaalin kärkeen tai hiivamuntaan.

Nämä entsyymit ovat p1-3-glukanaasi, N-asetyyli-p-D-glukosaminaasi ja kitinaasi. Entsyymit toimivat, kun makrovesikkeli sulautuu plasmamembraaniin ja vapautuu sopivassa paikassa niiden toiminnan aikaansaamiseksi (eksosytoosi).

osmoregulation

Tämä prosessi sisältää aineiden liikkumisen erilaisten mekanismien, kuten passiivisen kuljetuksen, aktiivisen kuljetuksen ja eksosytoosin, kautta.

Hiivoille ja joillekin muodoille on tunnusomaista, että ne ovat osmofiilisiä tai kserotoleransseja mikro-organismeja. Tämä tarkoittaa, että ne voivat kasvaa ei-ionisissa ympäristöissä, joissa osmolaarisuus on korkea. Tämä antaa heille mahdollisuuden kasvaa substraateilla, joilla on korkea pitoisuus orgaanisia yhdisteitä, kuten glukoosia.

Tämän mekanismin ymmärtämiseksi on tehty paljon tutkimuksia paljastaen, että hiiva sisältää sisällä erittäin hydrofiilisiä proteiineja, jotka suojaavat solua kuivumiselta.

On myös havaittu, että aineet, kuten glyseroli, voivat toimia osmoregulatoivina aineina, jotka suojaavat soluja sieniltä, ​​antaen heille kyvyn sopeutua nopeammin osmoottisiin muutoksiin.

Aineiden kuljetusmekanismit

Sienten sisällä voi tapahtua kolmea erityyppistä aineiden kuljetusta: passiivinen kuljetus, aktiivinen kuljetus ja eksosytoosi.

Passiivinen kuljetus tapahtuu ilman energiankulutusta, koska se tapahtuu yksinkertaisella diffuusiolla (aineiden poistuminen tai pääsy aineiden läpi minkä tahansa kalvon osan). Tällöin aine kulkee kalvon toiselle puolelle, missä kyseisen metaboliitin pitoisuus on alhaisempi. Täten aine voi kulkea sienen sisäpuolelta ulkopuolelle tai päinvastoin.

Sitä voidaan antaa myös helpotetulla diffuusiolla, joka toimii samalla periaatteella kuin edellinen menetelmä, paitsi että se käyttää plasmamembraanista löytyviä kuljetusproteiineja.

Toisaalta aktiivinen kuljetus vaatii energiamenoja, koska se tapahtuu pitoisuusgradienttia vasten.

Lopuksi eksosytoosi on niiden aineiden erittymistä ulkopuolelle, jotka vapautuvat rakkuloiden läpi, kun ne sulautuvat plasmamembraaniin.

Jäteaineiden hävittäminen

Sienet aineenvaihdunnan seurauksena karkottavat jäteaineet, jotka poistuvat solukalvojen kautta. Tätä prosessia kutsutaan erittymiseksi ja se tapahtuu eksosytoosin kautta.

Sienten vapauttamat aineet voivat käyttää myöhemmin muut organismit tai itse.

Sienilääkkeiden vaikutus sienten liikkeeseen

Sienilääkkeet ovat aineita, joita käytetään poistamaan patogeeniset tai opportunistiset sienet, jotka aiheuttavat erityisen patologian ihmisissä ja eläimissä.

Nämä lääkkeet muuttavat tiettyjen aineiden (kuten kaliumin tai natriumin) liikkeitä aiheuttaen yleensä niiden poistumisen soluista. Toisaalta toiset indusoivat kalsiumionien pääsyn kehoon aiheuttaen solukuoleman.

Kaksi yleisintä esimerkkiä sienilääkkeistä ovat amfoterisiini B ja triatsolit. Amfoterisiini B sitoutuu sieni-steroleihin ja destabiloi solujen läpäisevyyttä antaen sytoplasmisen materiaalin poistua aiheuttaen kuoleman.

Toisaalta triatsolit estävät ergosterolin synteesiä. Tämä aiheuttaa sienikalvon eheyden menettämisen.

Viite.

1. Cole GT. Sienien perusbiologia. Julkaisussa: Baron S, toimittaja. Lääketieteellinen mikrobiologia. 4. painos. Galveston (TX): Teksasin yliopiston lääketieteellinen sivuliike Galvestonissa; 1996. Luku 73. Saatavana osoitteesta: ncbi.nlm.nih.
2. Robinow C, Marak J. Joidenkin bakteerien ja sienten plasmamembraanista. Liikkeeseen. 1962; 26: 1092-1104. Saatavana: ahajournals.org
3. Osmoregulation. Wikipedia, ilmainen tietosanakirja. 21. huhtikuuta 2019, 00:20 UTC. 11. toukokuuta 2019, 01:13 fi.wikipedia.org
4. Moreno L. Kasvien reagointi vesivajeesta johtuvaan stressiin. Arvostelu. Kolumbian agronomia, 2009; 27 (2): 179 - 191. Saatavana osoitteessa: magazines.unal.edu.co
5. Thompson L. Sienilääkkeet. Chil. infectol.. 2002; 19 (Suppl 1): S22-S25. Saatavana osoitteessa: https: // scielo.