הפרשת חיידקים ומחניבים - ביולוגיה - 2025

ההפרשה בחיידקים הפרוטיסטים מבוצעת על ידי מנגנונים תאיים שונים. אלה כוללים הובלה פסיבית, המורכבת מאוסמוזה והתפשטות, והובלה פעילה, כמו אקסוציטוזיס.

כמו כן, קיים סוג מיוחד של הובלה להפרשה אצל פרוטסטים המתווכים על ידי שקעים סתירים הנמצאים בציטופלסמה שלהם. לכל התהליכים הללו חשיבות חיונית, מכיוון שרבים מהחומרים אותם מפרישים אורגניזמים משמשים יצורים חיים אחרים בכדי לשרוד.

לחיידקים מנגנוני הפרשה שונים. מקור: pixabay

הפרשה היא תהליך טבעי בכל תא, באמצעותו חומרים שאינם מועילים לו ואשר לעיתים יכולים להיות רעילים, משתחררים לסביבה החוץ תאית. כל היצורים החיים מבצעים את תהליך ההפרשה, אפילו הפשוטים ביותר.

הפרשת חיידקים

חיידקים הם אורגניזמים שיש להם מטבוליזם פעיל מאוד. תוצר של חילוף חומרים זה, נוצר מספר גדול של כימיקלים ותרכובות שאינם ממלאים שום תפקיד בתא החיידק. בגלל זה, הם חייבים להשתחרר מחוץ לתא.

תהליכים שונים מתבצעים בתוך תאי חיידקים, כמו נשימה, אירובית ואנאירובית כאחד. בראשון מתקבלים מים ופחמן דו חמצני כמוצרים. לעומת זאת, הנשימה אנאירובית, המכונה תסיסה, מייצרת שני מוצרים: חומצה לקטית (תסיסה לקטית) וחומצה אצטית (תסיסה אצטית).

כמו כן, כתוצר של התהליכים המטבוליים הרגילים השונים המתרחשים בתוך הסוללה, מתקבלים מה שנקרא מטבוליטים משניים, כמו אקסוטוקסינים, חומרים אנטיביוטיים ואנזימים, בין היתר.

בחיידקים, הפרשת מוצרי חילוף החומרים שלהם, כמו גם שחרור הרעלים שרק חלקם מייצרים, מתרחשת באמצעות שני סוגים של תהליכים: הובלה פסיבית, כגון דיפוזיה (פשוטה וקלה), ודרך מערכות הפרשה.

הובלה פסיבית בחיידקים

תהליכי דיפוזיה נחשבים להובלה פסיבית מכיוון שהם אינם דורשים הוצאת אנרגיה על ידי התא. זאת מכיוון שהם מתרחשים לטובת שיפוע הריכוז. על ידי שיפוע ריכוז הכוונה להבדלי הריכוז בין שני תאים.

חיידקים מבצעים תהליכים שונים מאוד חשובים, מהם מתקבלים מוצרים שמשתחררים מחוצה להם. כאמור, מוצרים אלו הם מים, פחמן דו חמצני, חומצה לקטית וחומצה אצטית.

מים עוברים בחופשיות בקרום התא בתהליך האוסמוזה. חשוב לזכור כי קרום התא חדיר למחצה, כך שהוא מאפשר מעבר חופשי של חומרים מסוימים, כאשר מים ביניהם.

מצד שני, פחמן דו חמצני, חומצה לקטית וחומצה אצטית עוברים דרך קרום התא החיידקי אל החוץ על ידי דיפוזיה. על פי תהליך זה, חומר (מלבד מים) חוצה את קרום התא ממקום בו הוא מרוכז מאוד לאחר בו הוא מרוכז בצורה גרועה.

על פי זה, מוצרי התסיסה שהוזכרו לעיל חוצים את קרום התא שיגורשו מתאי החיידק, לאחר שתססו סוכרים כמו פרוקטוז, גלוקוז וגלקטוז.

הפרשת רעלים בחיידקים

מינים שונים של חיידקים מייצרים חומרים רעילים מסוימים המכונים אקסוטוקסינים. אלה הם פתוגניים מאוד עבור יצורים חיים אחרים כמו בני אדם ואף יכולים להיות קטלניים בהזדמנויות רבות.

ישנן בסך הכל שבע מערכות הפרשה בחיידקים. אלה עושים שימוש במתחמי חלבון שונים העוגנים בקרום התא להובלת מולקולות האקסוטוצין.

למרות שישנן שבע מערכות הפרשה, הן מעבירות אקזוטוצינים בעקבות שני מנגנונים או נתיבים בלבד:

• תלוי שניות: הפרשה תלויה ברצף האות שנמצא בקצה המסוף האמינו של האקזוטוצין שיופרש. זה כך מכיוון שבזכות רצף זה האקסוטוקסין מוכר ולכן מועבר דרך הממברנה.
• שומר עצמאי: במערכת זו הפרשת אינה מותנית בשום רצף איתות בקצה האמינו. הטרנסלוקציה של החלבון (האקסוטוקסין) להובלה מתרחשת פשוט.

באופן דומה, מומחים אומרים כי מנגנוני ההפרשה של חיידקים גרם שליליים מורכבים יותר מאלה של חיידקים גרם חיובי.

זה נובע מהעובדה שבחיידקים שליליים גרם, הרעלים המופרשים חייבים לחצות את הקרום הכפול שמקיף סוג זה של חיידקים לחלל החוץ תאי. לעומת זאת, בחיידקים גרם חיוביים, האקסוטוקסינים נאלצים לחצות רק קרום יחיד כדי להשתחרר לחלל החוץ תאי.

הפרשת פרוטסטים

ממלכת פרוטיסטה כוללת מגוון רחב של אורגניזמים שיש להם מאפיינים הדומים מאוד, אך יחד עם זאת אחרים שהופכים אותם שונים זה מזה לחלוטין. באופן כללי, קבוצת המפגינים כוללת אצות ופרוטוזות.

ובכן, האורגניזמים שהוזכרו כבר מפרישים חומרים מסוימים כתוצאה מהמטבוליזם התאי שלהם. בין אותם חומרים אנו יכולים להזכיר: מים, חמצן, פחמן דו חמצני, רעלים וכמה מוצרים חנקניים כמו אמוניה ואוריאה.

פרוטוזואה מפרישה באמצעות exocytosis ו דיפוזיה. המקור: בהתאמה: פרנק פוקס, סרגיי קרפוב, CDC / ד"ר סטן ארלנדן, פיקטורפסט, טיירי ארנט, ד"ר צוקי יוג'י

בסוג זה של אורגניזמים, ההפרשה מתרחשת באמצעות מנגנונים שונים, חלקם של הובלה פסיבית, כגון דיפוזיה ואחרים של הובלה פעילה, כמו אקסוציטוזיס ושימוש בוווואולים.

דיפוזיה בפרוטסטים

אצל פרוטסטים, תהליך ההפצה דומה לאופן בו הוא מתרחש באורגניזמים אחרים. באמצעות דיפוזיה עוברים חומרים כמו מים וגזים (חמצן ופחמן דו חמצני) את קרום התא לחלל החוץ תאי.

זהו תהליך שאינו דורש הוצאת אנרגיה כלשהי מצד התא. זה מתרחש לטובת ההבדל בריכוזים.

אקסוציטוזה בפרוטסטים

אקסוציטוזיס הוא תהליך הכלול בתוך צורת התעבורה הפעילה מכיוון שיש בו הוצאה מסוימת של אנרגיה על ידי התא.

בתהליך זה עוטפים את החומרים שיש להפריש על ידי שלפוחית ​​בציטופלסמה של התא. שלפוחית ​​זו נעה לכיוון קרום התא, בעזרת מבנים מסוימים השייכים לתאי הציטוס שלד.

ברגע שהוא בא במגע עם קרום התא, הוא מתמזג איתו וממשיך לשחרר את תוכנו לחלק החיצוני של התא.

מנגנון זה משמש לשחרור תרכובות שהם תוצר חילוף החומרים או חומרי הפסולת שלהם, כמו רעלים מסוימים.

הפרשה באמצעות vakuoles

לאורגניזמים פרוטסטים רבים יש vacuoles התכווצים להסרת מים עודפים ובכך לשמור על תאים יציבים.

שקעים אלה מורכבים מצינורות איסוף, כמו גם מאגר מרכזי ותעלה המחברת אותו ישירות עם קרום התא ויוצרים בו נקבובית.

עודפי המים בציטופלזמה מנותבים אל צינורות האיסוף ומשם למאגר. כאשר זה מלא, המים מונעים דרך צינור היציאה לכיוון הנקבובית בקרום להפרישה סופית מהתא.

הפניות

1. בקט, BS (1987). ביולוגיה: מבוא מודרני. הוצאת אוניברסיטת אוקספורד.
2. קרטיס, ח., בארנס, ש, שנק, א 'ומסריני, א' (2008). ביולוגיה. העריכה של מדיקה פאנמריקנה. מהדורה 7.
3. פורבס BA, Sahm DF. וייספלד א. עורכים. (2002) של ביילי וסקוט. מיקרוביולוגיה אבחנתית. י"א. ed. סנט לואיס, מיזורי. מוסבי.
4. Oudega, B., Mooi, F. and De Graaf, F. (1984). הפרשת חלבונים על ידי חיידקים שליליים גרם: ייצוא של חיידקים חיידקים וחלבונים על ידי Escherichia coli. אנטוני ואן ליוונהוק. 50 (5-6). 569-584
5. Varela, G. and Grotiuz, G. (2008) פיזיולוגיה ומטבוליזם של חיידקים. נושאי בקטריולוגיה וירולוגיה רפואית. לקוח מ: hygiene.edu.uy