WYDALANIE W GRZYBACH: PROCESY I CHARAKTERYSTYKA - BIOLOGIA - 2026

Wydalanie u grzybów obejmuje szereg procesów, z których uwalniają przestrzeni pozakomórkowej do różnych substancji, niektóre korzystne dla innych istot żywych i innych zagrażających życiu.

Wydalanie to proces, w którym komórki uwalniają określone substancje będące produktem ich metabolizmu. Te uwolnione substancje są bezużyteczne dla komórki, dlatego są wydalane poza komórkę.

Grzyby wytwarzają substancje, które wydalają, szkodliwe lub korzystne. Źródło: pixabay.com

W zależności od poziomu ewolucyjnego organizmu mechanizmy wydalania będą różne. Od najprostszych, takich jak dyfuzja, po bardziej złożone procesy, takie jak te przeprowadzane w organizmach wyższych, które mają do tego celu wyspecjalizowane tkanki.

Grzyby jednokomórkowe

Drożdże należą głównie do grupy grzybów jednokomórkowych. Są to organizmy złożone z pojedynczej komórki. Zwykle mają rozmiar od 3 do 40 mikronów.

Te typy organizmów wytwarzają pewne substancje, które wydalają lub uwalniają do przestrzeni zewnątrzkomórkowej. Drożdże są powszechnie uznawane za organizmy, które przeprowadzają proces fermentacji alkoholowej.

Jest to proces, w którym drożdże, wśród innych mikroorganizmów, przetwarzają niektóre cukry, takie jak sacharoza, fruktoza i glukoza, w celu uzyskania etanolu (alkoholu etylowego) i dwutlenku węgla (CO2) jako produktów końcowych. Proces ten odbywa się beztlenowo, czyli bez tlenu.

Saccharomyces cerevisiae pod mikroskopem. Źródło: wątpliwość

Podobnie, niektóre drożdże, takie jak Saccharomyces cerevisiae, oprócz produkcji etanolu na drodze fermentacji, mogą również wytwarzać ryboflawinę (witaminę B2). Zaczęto nawet stosować je w przemyśle farmakologicznym do syntezy tego związku.

Wydalanie w grzybach jednokomórkowych

Mechanizm metaboliczny grzybów jednokomórkowych jest dość prosty. Organizmy te nie mają bardzo rozbudowanego mechanizmu wydalania substancji, które wytwarzają głównie na drodze fermentacji.

W tym sensie mechanizm, za pomocą którego drożdże wydalają te substancje, zachodzi poprzez formę transportu biernego zwanego dyfuzją.

Dyfuzja to proces, w którym substancja przechodzi przez błonę komórkową w dół gradientu stężeń. Oznacza to, że dyfunduje z miejsca, w którym występuje duże jego stężenie, do miejsca, w którym jest jego mało. Odbywa się to w celu zrównoważenia stężeń po obu stronach membrany.

To właśnie w procesie dyfuzji jednokomórkowe grzyby, takie jak drożdże, wydalają produkty fermentacji. Dzieje się tak dzięki jednej z właściwości błony komórkowej: przepuszczalności.

Należy pamiętać, że błona komórkowa jest strukturą półprzepuszczalną, co oznacza, że ​​przepuszcza przez nią określone cząsteczki, w tym niektóre gazy, takie jak dwutlenek węgla i alkohole, takie jak etanol, oba produkty fermentacji.

Mechanizm wydalania ryboflawiny przez drożdże nie został w pełni wyjaśniony, jednak biorąc pod uwagę proces zachodzący w niektórych bakteriach, niektórzy specjaliści sugerują, że witamina ta przenika przez błonę przy pomocy niektórych białek transporterowych Co tam jest.

Grzyby wielokomórkowe

Grzyby wielokomórkowe to najliczniejsza i najbardziej zróżnicowana grupa. Charakteryzują się tym, że składają się z wielu komórek, które łączą się, ale nie tworzą wyspecjalizowanych tkanek. Komórki tworzą strzępki, które z kolei stanowią grzybnię grzyba.

Ta grupa grzybów obejmuje podstawczaki (dobrze znane grzyby), workowce i zygomycetes.

Ten rodzaj grzyba jest bardzo ceniony na poziomie przemysłowym, ponieważ jest używany głównie w gastronomii i farmacji. Scharakteryzowano również grzyby wielokomórkowe, ponieważ syntetyzują pewne substancje, jedne korzystne dla człowieka, inne mniej.

Należą do nich: niektóre substancje halucynogenne, toksyny (niektóre nawet śmiertelne) i substancje penicylne.

Wydalanie w grzybach wielokomórkowych

Chociaż prawdą jest, że te grzyby nie mają wyspecjalizowanej tkanki w procesie wydalania, prawdą jest również, że ich mechanizmy metaboliczne są nieco bardziej złożone niż w przypadku grzybów jednokomórkowych.

W przypadku grzybów wielokomórkowych wydalanie zachodzi w procesie znanym jako egzocytoza. Definiuje się to jako proces, w którym pewne związki są uwalniane z komórek przez pęcherzyki, które transportują je na zewnątrz komórki. Jest to proces wymagający wydatkowania energii przez komórkę.

Przedstawienie egzocytozy, procesu wydalania u grzybów wielokomórkowych. Źródło: OpenStax

Pęcherzyki używane do uwalniania różnych związków na zewnątrz są wytwarzane przez aparat Golgiego. Gotowe, z odpowiednio upakowaną zawartością, przemieszczają się w kierunku błony komórkowej przy pomocy cytoszkieletu komórki, mikrotubul i białek, takich jak aktyna.

Kiedy pęcherzyk wchodzi w kontakt z błoną komórkową, zaczyna się z nią łączyć, co umożliwia wypłynięcie jego zawartości z komórki. W procesie tym pośredniczy kompleks białek zwany SNARE, który w niektórych przypadkach działa nawet jako element regulacyjny.

Produkty wydalania

Jak już wspomniano, zarówno jednokomórkowe, jak i wielokomórkowe grzyby wytwarzają pewne substancje, które wydzielają. Niektóre z nich są szkodliwe, inne nie.

Etanol

Jest to związek o wzorze chemicznym C ₂ H ₅ OH. Jest wytwarzany w procesie fermentacji beztlenowej, w szczególności fermentacji alkoholowej. Proces ten przeprowadzają grzyby drożdżowe.

Ma gęstość od 0,789 g / cm ³ , a temperatura wrzenia 78 ° C Jest również bezbarwny. Wykorzystywany jest głównie w branży gastronomicznej jako niezbędny składnik napojów alkoholowych. Ma również inne zastosowania, takie jak rozpuszczalnik, środek dezynfekujący, środek przeciw zamarzaniu, a nawet jako paliwo.

Ryboflawina

Znana również jako witamina B2. Strukturalnie składa się z cząsteczki flawiny (zasady azotowej) i cząsteczki rybitolu.

Ma wiele pozytywnych skutków dla organizmu, takich jak utrzymanie integralności błony śluzowej i skóry, a także utrzymanie dobrej kondycji rogówki.

Mikotoksyny

Są to toksyczne związki chemiczne, które syntetyzują niektóre wielokomórkowe grzyby. Wiele mikotoksyn jest syntetyzowanych wewnątrz grzybów pleśniowych, więc można je znaleźć na powierzchni pożywienia zaatakowanego przez te grzyby.

Istnieje kilka rodzajów mykotoksyn. Do najbardziej znanych należą:

• Ochratoksyna A: jest syntetyzowana głównie przez grzyby z rodzaju Aspergillus i Penicilium. Wśród mechanizmów jego działania wymienia się: zmianę oddychania komórkowego, zmianę syntezy białek. Uważa się również, że jest rakotwórczy, teratogenny, neurotoksyczny, nefrotoksyczny i immunosupresyjny.
• Patulina: wytwarzana jest przez grzyby z rodzajów Aspergillus, Penicilium, Gymnoascus i Paeocilomyces. Ma szkodliwy wpływ na wątrobę, nerki i śledzionę, a także na układ odpornościowy.
• Aflatoksyny: są wydzielane przez grzyby z rodzaju Aspergillus, zwłaszcza Aspergillus flavus i Aspergillus parasiticus. Ta mikotoksyna ma szczególnie szkodliwy wpływ na wątrobę, na przykład martwicę, marskość, a nawet raka wątroby.

Penicylina

Jest to substancja bakteriobójcza wydzielana głównie przez grzyby z rodzaju Penicilium. Jego odkrycie w 1928 roku przez Alexandra Fleminga było kamieniem milowym w dziedzinie medycyny, ponieważ zaczęto go stosować do zwalczania infekcji wywołanych przez wcześniej zagrażające życiu bakterie.

Chociaż mechanizm, za pomocą którego zabijają bakterie, nie został w pełni poznany, uważa się, że aktywują one autolityczne enzymy, które działają na ścianę komórkową niektórych bakterii, niszcząc je.

Substancje halucynogenne

Są to substancje syntetyzowane przez różnego rodzaju grzyby, które działają na ośrodkowy układ nerwowy, zmieniając postrzeganie rzeczywistości, wywołując halucynacje wzrokowe i słuchowe.

Wśród najbardziej znanych substancji halucynogennych możemy wymienić: psilocybinę, baeocystynę i kwas ibotenowy.

Bibliografia

1. Conesa, A., Punt, P., Van Luijk, N., Van den Hondel, C. (2001) The secretion pathway in filamentous fungi: a biotechnological view. Fungal Genet Biol.33 (3) 155-171.
2. Curtis, H., Barnes, S., Schneck, A. and Massarini, A. (2008). Biologia. Artykuł redakcyjny Médica Panamericana. 7. edycja.
3. Diener, S. (2005). Wgląd w wydzielanie i ewolucję grzybów nitkowatych poprzez analizę genomową. Pobrane z: https://repository.lib.ncsu.edu/handle/1840.16/4695
4. Suárez, C., Garrido, N. i Guevara, C. (2016). Produkcja drożdży Saccharomyces cerevisiae i alkoholu. Przegląd bibliograficzny. ICIDCA na pochodnych trzciny cukrowej. 50 ust. 1.
5. Wagner, J., Otero, M. i Guerrero I. Drożdże i ich produkty pochodne jako składniki w przemyśle spożywczym. Od redakcji National University of Quilmes.