CIRKULATION I SVAMPE: NÆRINGSSTOFFER, STOFFER, OSMOREGULERING - BIOLOGI - 2025

Den omsætning svampe er det system, som for transport af stoffer sker fra ydersiden mod indersiden af svampe og vice versa. Dette inkluderer absorption af næringsstoffer for at distribuere dem i hele dens struktur, samt transport af enzymer og udskillelse af stoffer, ud over andre funktioner, der kræver væskeudskiftning.

Disse organismer indeholder ikke klorofyllignende planter, og de indeholder heller ikke et blodkarsystem, som dyrene gør. I modsætning hertil har svampe ikke noget specialvæv til denne funktion.

Grafisk gengivelse af væskecirkulation i hyfer og gær. Kildebillede til venstre Flickr, billede til højre Wikipedia.com

Svampe opfører sig imidlertid som alle levende væsener som dynamiske systemer, hvor der er transport af stoffer og næringsstoffer. I dette tilfælde udføres de gennem bevægelse af cytoplasmaet eller ved hjælp af transportervesikler.

Cirkulation af væsker i svampe kan observeres i processen med fordøjelse og absorption af næringsstoffer, i morfogenesen af ​​svampestrukturer, i den osmotiske balance og ved udvisning af affaldsstoffer.

Der er mekanismer i disse mikroorganismer, der regulerer indtræden og udgangen af ​​stoffer, samt specifikke mekanismer til deres transport.

Cirkulation af væsker i disse organismer er meget vigtig for deres overlevelse. Derfor er stofferne, der bruges til behandling af svampeinfektioner, rettet mod at ændre permeabiliteten af ​​den cytoplasmatiske membran og skabe en ubalance i cellen, der ender med celledød.

Næringsstofcirkulation

Fodring af svampene udføres ved en proces kaldet direkte absorption. Dette system med assimilering af næringsstoffer kræver et tidligere trin, hvor svampen udskiller enzymer i miljøet for at nedbryde organisk stof og således være i stand til at absorbere deres næringsstoffer i mindre molekyler.

De udfører således en slags ekstern fordøjelse (uden for cellestrukturen). Derefter krydser de opløste næringsstoffer cellevæggen (som er sammensat af chitin) for endelig at blive fordelt jævnt mod protoplasmaen ved en proces kaldet enkel diffusion eller osmose, hvor der ikke er nogen energiudgift.

Denne form for fodring er kendt under navnet osmotrofi. På grund af den måde, hvorpå svampe spiser, siges de desuden at være heterotrofe, da de ikke kan producere deres egne organiske forbindelser, som forekommer i autotrofiske organismer.

Det vil sige, den energi, de har brug for, opnås gennem assimilering og metabolisme af organiske forbindelser opløst af eksoenzymer.

Strukturer, der er ansvarlige for distribution af næringsstoffer i filamentøse eller multicellulære svampe, er hyfer. Disse deltager i udvekslingen af ​​næringsstoffer og vand mellem de forskellige dele af svampen.

Cirkulation af stoffer i morfogenesen af ​​svampestrukturer

Dannelsen af ​​svampens strukturer kræver også cirkulation af stoffer. Dette gøres på en lidt anden måde.

Hyphal forlængelse

Forlængelse af hyfer i svampe er mulig takket være den retningsbestemte transport af vesikler, der indeholder prækursorsubstanser fra den hyfale væg sammen med syntetaser. Disse vesikler er rettet mod hyphas apikale kuppel, hvor frigørelsen af ​​det vesikulære indhold vil ske.

Genereringen af ​​den nye hyfale væg til dannelse og polymerisation af mikrofibriller kræver enzymet chitinsyntetase. Dette enzym transporteres til den hyfale spids i mikrovesikler kaldet chitosomer i form af zymogener (inaktivt enzym).

Chitosomer dannes i cytoplasmaet i en fri form eller i større vesikler svarende til dem, der er genereret af Golgi-apparatet.

Derefter sker aktiveringen af ​​chitinsyntetase ved fusion af kitosomet til plasmalemmaet, hvilket tillader interaktion mellem en protease bundet til membranen med det inaktive enzym (zymogen). Sådan begynder chitin-mikrofibrilogenese ved den hyfale spids.

Spirende gær

I tilfælde af gær er der også transport af stoffer. I dette tilfælde er det nødvendigt for biosyntesen af ​​gærcytoskelettet. Det kræver en proteasesyntetase, der er ensartet fordelt i cytoplasmaet, og som binder til cellemembranen.

Dette enzym er aktivt på gærvækststeder og er inaktivt, når der ikke er nogen opdeling.

Det antages, at enzymets aktiverende stoffer kan transporteres gennem mikrovesikler til plasmalemmaet på steder, hvor cellevægsbiosyntese (spiring og septalseparation) er aktiv.

Balance mellem syntesen af ​​forlængelsen af ​​hypha eller gærvæggen og modificeringen af ​​matrixen

I processerne med dannelse og indsættelse af nye strukturer og ændring af den forudgående eksisterende matrix, både i tilfælde af filamentøs svamp og i gærskud, skal der være en balance.

I denne forstand er tilstedeværelsen af ​​lytiske enzymer, der transporteres i makrovesikler for at målrette den hyfale spids eller gærknoppen, blevet opdaget.

Disse enzymer er β1-3-glucanase, N-acetyl-ß-D-glucosaminase og chitinase. Enzymerne virker, når makrovesikelet smelter sammen med plasmamembranen og frigøres på det passende sted for at udøve deres virkning (exocytose).

osmoregulering

Denne proces involverer bevægelse af stoffer gennem forskellige mekanismer, såsom passiv transport, aktiv transport og exocytose.

Gær og nogle forme er kendetegnet ved at være osmofile eller xerotolerante mikroorganismer. Dette betyder, at de kan vokse i ikke-ioniske miljøer med høj osmolaritet. Dette giver dem mulighed for at vokse på underlag med en høj koncentration af organiske forbindelser, såsom glukose.

Der er foretaget meget forskning for at forstå denne mekanisme, som har afsløret, at gær indeholder stærkt hydrofile proteiner, der beskytter cellen mod dehydrering.

Det er også blevet opdaget, at stoffer som glycerol kan fungere som osmoregulerende stoffer, der beskytter celler mod svampe, hvilket giver dem mulighed for hurtigere at tilpasse sig osmotiske ændringer.

Stoffer transportmekanismer

Inde i svampe kan tre forskellige typer stoftransport forekomme: passiv transport, aktiv transport og eksocytose.

Passiv transport er det, der sker uden energiudgifter, da det sker ved simpel diffusion (udgang eller indtræden af ​​stoffer gennem en hvilken som helst del af membranen). I dette tilfælde passerer stoffet til den anden side af membranen, hvor koncentrationen af ​​den metabolit er lavere. Således kan et stof passere fra indersiden af ​​svampen til ydersiden, eller omvendt.

Det kan også gives ved lettere diffusion, der fungerer efter samme princip som den foregående proces, med undtagelse af, at det bruger transporterproteiner, der findes i plasmamembranen.

På den anden side er aktiv transport en, der kræver energiudgifter, fordi det sker mod en koncentrationsgradient.

Endelig er exocytose udskillelse af stoffer til ydersiden, der frigives gennem vesikler, når de smelter sammen med plasmamembranen.

Bortskaffelse af affaldsstoffer

Svampe, som et resultat af metabolisme, udviser affaldsstoffer, der elimineres gennem cellemembraner. Denne proces er kendt som udskillelse, og den forekommer gennem eksocytose.

Stoffer frigivet af svampe kan senere bruges af andre organismer eller af dem selv.

Virkning af svampemidler på svampens cirkulation

Antisvampe er stoffer, der bruges til at eliminere patogene eller opportunistiske svampe, der producerer en specifik patologi hos mennesker og dyr.

Hvad disse lægemidler gør er at ændre bevægelser af visse stoffer (såsom kalium eller natrium), hvilket generelt forårsager deres udtræden fra celler. På den anden side inducerer andre indtrængen af ​​calciumioner i kroppen, hvilket forårsager celledød.

To af de mest almindelige eksempler på antifungale midler er amphotericin B og triazoler. Amphotericin B binder til svampesterolerne og destabiliserer cellepermeabilitet, hvilket tillader cytoplasmatisk materiale at flygte og forårsager død.

På den anden side forhindrer triazoler syntesen af ​​ergosterol. Dette medfører tab af svampemembranens integritet.

Ref.

1. Cole GT. Grundlæggende biologi af svampe. I: Baron S, redaktør. Medicinsk mikrobiologi. 4. udgave. Galveston (TX): University of Texas Medical Branch i Galveston; 1996. Kapitel 73. Tilgængelig fra: ncbi.nlm.nih.
2. Robinow C, Marak J. På plasmamembranen af ​​nogle bakterier og svampe. Cirkulation. 1962 26: 1092-1104. Fås på: ahajournals.org
3. Osmoregulering. Wikipedia, The Free Encyclopedia. 21. april 2019, 00:20 UTC. 11. maj 2019, 01:13 da.wikipedia.org
4. Moreno L. Planternes reaktion på stress på grund af vandunderskud. En anmeldelse. Colombiansk agonomi, 2009; 27 (2): 179-191. Fås på: magasiner.unal.edu.co
5. Thompson L. Antifungals. Rev. chil. infectol.. 2002; 19 (Suppl 1): S22-S25. Tilgængelig på: https: // scielo.