זרימת פטריות: חומרים מזינים, חומרים, ויסות אוסמור - ביולוגיה - 2025

פטריות במחזור היא מערכת שבאמצעותה להובלת חומרים מתרחשת מבחוץ כלפי פנים פטריות ולהיפך. זה כולל ספיגת חומרים מזינים להפצתם בכל מבנה, כמו גם הובלת אנזימים והפרשת חומרים, בנוסף לתפקודים אחרים הדורשים חילופי נוזלים.

אורגניזמים אלה אינם מכילים צמחים דמויי כלורופיל, וגם אינם מכילים מערכת כלי דם כמו במקרה של בעלי חיים. לעומת זאת, לפטריות אין רקמות מיוחדות לתפקוד זה.

ייצוג גרפי של זרימת הנוזלים בהיפות ושמרים. תמונת מקור בצד שמאל פליקר, תמונה מימין Wikipedia.com

עם זאת, פטריות, כמו כל היצורים החיים, מתנהגות כמערכות דינמיות בהן יש הובלה של חומרים וחומרים מזינים. במקרה זה הם מתבצעים באמצעות תנועת הציטופלזמה, או בעזרת שלפוחית ​​טרנספורטר.

ניתן לראות את זרימת הנוזלים בפטריות בתהליך העיכול והספיגה של חומרים מזינים, במורפוגנזה של מבנים פטרייתיים, במאזן האוסמוטי ובגירוש חומרי הפסולת.

ישנם מנגנונים במיקרואורגניזמים אלה המווסתים את כניסתם ויציאתם של חומרים, כמו גם מנגנונים ספציפיים להובלתם.

זרימת הנוזלים באורגניזמים אלה חשובה מאוד להישרדותם. לכן החומרים המשמשים לטיפול בזיהומים פטרייתיים מכוונים לשנות את חדירות הממברנה הציטופלסמית, לייצר חוסר איזון בתא שמסתיים במוות התא.

זרימת תזונה

הזנת הפטריות מתבצעת על ידי תהליך המכונה ספיגה ישירה. מערכת הטמעת חומרים מזינים זו דורשת שלב קודם בו הפטריות מפרישות אנזימים לסביבה כדי להשפיל חומר אורגני, וכך יוכלו לספוג את חומרי התזונה שלהם במולקולות קטנות יותר.

כך הם מבצעים סוג של עיכול חיצוני (מחוץ למבנה התא). לאחר מכן, החומרים המזינים המומסים חוצים את דופן התא (המורכבת מציטין) כדי סוף סוף להיות מופצים באופן שווה לעבר הפרוטופלזמה על ידי תהליך המכונה דיפוזיה פשוטה או אוסמוזה, בה אין הוצאה אנרגטית.

צורה זו של האכלה ידועה בשם אוסמוטרופיה. בנוסף, בגלל האופן בו פטריות אוכלות, אומרים שהן הטרוטרופיות, מכיוון שהן אינן יכולות לייצר תרכובות אורגניות משלהן כפי שקורה באורגניזמים אוטוטרופיים.

כלומר, האנרגיה הדרושה להם מתקבלת באמצעות הטמעה וחילוף חומרים של תרכובות אורגניות המומסות על ידי exoenzymes.

המבנים האחראים על חלוקת חומרים מזינים בפטריות חוטניות או רב-תאיות הם ההיפות. אלה משתתפים בחילופי חומרים מזינים ומים בין החלקים השונים של הפטרייה.

זרימת חומרים במורפוגנזה של מבנים פטרייתיים

היווצרות מבני הפטרייה מחייבת גם זרימת חומרים. זה נעשה בצורה קצת אחרת.

התארכות היפלית

התארכות של היפות בפטריות אפשרית הודות להובלה כיוונית של שלפוחיות המכילות חומרים מבשר מהקיר ההיפי יחד עם סינתזות. שלפוחיות אלו מכוונות לכיפת האפיקה של ההיפה, שם תתרחש שחרור תכולת השלפוחית.

דור הקיר ההיפאלי החדש להיווצרות ופירמור של מיקרו-פיברילים מחייב את האנזים צ'יטין סינתזה. אנזים זה מועבר לקצה ההיפאלי במיקרו-גבייקים המכונים צ'יטוזומים בצורה של זימוגנים (אנזים לא פעיל).

צ'יטוזומים נוצרים בציטופלסמה בצורה חופשית או בתוך שלפוחית ​​גדולה יותר הדומה לאלו הנוצרים על ידי מנגנון גולגי.

בהמשך, הפעלת סינתזה של צ'יטין מתרחשת על ידי היתוך של הכיטוזום לפלסמה, ומאפשר אינטראקציה של פרוטאז הנקשר לקרום עם האנזים הלא פעיל (זימוגן). כך מתחיל מיקרו-פיברילוגנזה של צ'יטין בקצה היפי.

שמרים ניצנים

במקרה של שמרים יש גם הובלה של חומרים. במקרה זה, יש צורך בביוסינתזה של ציטוס שלד השמרים. הוא זקוק לסינתזת פרוטאז המופצת באופן אחיד בציטופלסמה ונקשרת לקרום התא.

אנזים זה פעיל באתרי גידול שמרים, ואינו פעיל כשאין חלוקה.

ההערכה היא כי ניתן להעביר את החומרים המפעילים של האנזים דרך מיקרו-גבייקים אל הפלסמלה באתרים בהם ביוסינתזה של דופן התא (ניצני והפרדת ספטלים) פעילה.

איזון בין סינתזת התארכות ההיפה או דופן השמרים לבין שינוי המטריצה

בתהליכי היווצרות והכנסה של מבנים חדשים ושינוי המטריצה ​​הקיימת, גם במקרה של פטריות חוטות וגם אצל ניצני שמרים, צריך להיות איזון.

במובן זה, התגלתה נוכחותם של אנזימים ליטים המועברים במקרובוסקולות למיקוד לקצה ההיף או לניצן השמרים.

אנזימים אלה הם β1-3-glucanase, N-acetyl-β-D-glucosaminase ו- chitinase. האנזימים פועלים כאשר המקרובוסקופית מתמזגת עם קרום הפלזמה ומשתחררת במקום המתאים להפעלתם (אקסוציטוזיס).

אוסמורגולציה

תהליך זה כולל תנועה של חומרים באמצעות מנגנונים שונים, כגון הובלה פסיבית, הובלה אקטיבית ואקסוציטוזיס.

שמרים וכמה תבניות מאופיינים בכך שהם מיקרו-אורגניזמים אוסמופיליים או זירוטורנטים. המשמעות היא שהם יכולים לצמוח בסביבות לא-יוניות עם אוסמולולריות גבוהה. זה מאפשר להם לגדול על מצעים עם ריכוז גבוה של תרכובות אורגניות, כמו גלוקוז.

מחקר רב נעשה על מנת להבין את המנגנון הזה, אשר גילה כי שמרים מכילים חלבונים הידרופיליים ביותר המגנים על התא מפני התייבשות.

עוד התגלה כי חומרים כמו גליצרול יכולים לפעול כחומרים אוסמגורולטוריים המגנים על תאים מפני פטריות, מה שמקנה להם את היכולת להסתגל מהר יותר לשינויים אוסמוטיים.

מנגנוני הובלת חומרים

בתוך פטריות, יכולים להופיע שלושה סוגים שונים של הובלת חומרים: הובלה פסיבית, הובלה פעילה ואקסוציטוזיס.

הובלה פסיבית היא זו המתרחשת ללא הוצאת אנרגיה, מכיוון שהיא מתרחשת על ידי דיפוזיה פשוטה (יציאה או כניסה של חומרים דרך כל חלק בקרום). במקרה זה החומר עובר לצד השני של הממברנה, שם הריכוז של אותו מטבוליט נמוך יותר. כך, חומר יכול לעבור מבפנים של הפטרייה אל החוץ, או להפך.

זה יכול להתרחש גם על ידי דיפוזיה מקלה, הפועלת לפי אותו עיקרון כמו התהליך הקודם, למעט העובדה שהוא משתמש בחלבוני טרנספורטר שנמצאים בקרום הפלזמה.

מצד שני, הובלה פעילה היא כזו הדורשת הוצאות אנרגיה, מכיוון שהיא מתרחשת כנגד מדרגת ריכוז.

לבסוף, אקסוציטוזיס היא הפרשת חומרים מבחוץ שמשתחררים דרך שלפוחית ​​כשהם מתמזגים עם קרום הפלזמה.

סילוק חומרי פסולת

פטריות, כתוצאה ממטבוליזם, גורשות חומרי פסולת שמודלים דרך קרומי התא. תהליך זה מכונה הפרשה והוא מתרחש באמצעות אקסוציטוזיס.

החומרים המשוחררים על ידי פטריות יכולים לשמש מאוחר יותר על ידי אורגניזמים אחרים או על ידי עצמם.

השפעת נוגדי-פטריות על זרימת הפטריות

נוגדי פטריות הם חומרים המשמשים למיגור פטריות פתוגניות או אופורטוניסטיות המייצרות פתולוגיה ספציפית בבני אדם ובעלי חיים.

מה שהתרופות הללו עושות הוא לשנות את תנועותיהם של חומרים מסוימים (כגון אשלגן או נתרן), ובדרך כלל גורמים ליציאתם מהתאים. מצד שני, אחרים גורמים לכניסת יוני סידן לגוף וגורמים למוות של תאים.

שתיים מהדוגמאות הנפוצות ביותר לטיפול נגד פטריות הם אמפרוטריצין B וטריאזולים. אמפוטריצין B נקשר לסטרולים הפטרייתיים ומערער את חדירות התאים, ומאפשר לחומר ציטופלסמי לברוח, גורם למוות.

מצד שני, טריאזולים מונעים את הסינתזה של ארגוסטרול. זה גורם לאובדן שלמות קרום הפטרייה.

ש.

1. קול GT. ביולוגיה בסיסית של פטריות. בתוך: Baron S, עורך. מיקרוביולוגיה רפואית. מהדורה רביעית. גלווסטון (טקסס): סניף הרפואה של אוניברסיטת טקסס בגלווסטון; 1996. פרק 73. ניתן להשיג ב: ncbi.nlm.nih.
2. רובינוב סי, מארק ג'יי על קרום הפלזמה של כמה חיידקים ופטריות. מחזור. 1962; 26: 1092-1104. ניתן להשיג ב: ahajournals.org
3. אוסמורגולציה. ויקיפדיה, האינציקלופדיה החופשית. 21 אפריל 2019, 00:20 UTC. 11 במאי 2019, 01:13 en.wikipedia.org
4. מורנו ל. תגובה של צמחים ללחץ כתוצאה ממחסור במים. ביקורת. אגרונומיה קולומביאנית, 2009; 27 (2): 179-191. ניתן להשיג ב: magazine.unal.edu.co
5. תומפסון ל. אנטי-פטריות. הכמרית צ'יל. אינפקטול. . 2002; 19 (Suppl 1): S22-S25. ניתן להשיג בכתובת: https: // scielo.