CIRKULĀCIJA SĒNĒS: BARĪBAS VIELAS, VIELAS, OSMOREGULĀCIJA - BIOLOĢIJA - 2025

Cirkulācija sēnes ir sistēma, ar kuru tiek pārvadātas vielas rodas no ārpuses uz iekšpusi sēnīšu un otrādi. Tas ietver barības vielu uzsūkšanos, lai tās sadalītu pa visu struktūru, kā arī fermentu transportēšanu un vielu izdalīšanos papildus citām funkcijām, kurām nepieciešama šķidruma apmaiņa.

Šie organismi nesatur hlorofilu, piemēram, augus, un tie arī nesatur asinsvadu sistēmu, kā tas ir dzīvniekiem. Turpretī sēnītēm nav speciālu audu šai funkcijai.

Šķidruma cirkulācijas grafiskais attēlojums hipēs un raugos. Avota attēls kreisajā pusē Flickr, attēls labajā Wikipedia.com

Tomēr sēnītes, tāpat kā visas dzīvās būtnes, uzvedas kā dinamiskas sistēmas, kurās notiek vielu un barības vielu transportēšana. Šajā gadījumā tos veic ar citoplazmas kustību vai ar transportiera pūslīšu palīdzību.

Šķidrumu cirkulāciju sēnītēs var novērot barības vielu gremošanas un absorbcijas procesā, sēnīšu struktūru morfoģenēzē, osmotiskajā līdzsvarā un atkritumu izmešanā.

Šajos mikroorganismos ir mehānismi, kas regulē vielu iekļūšanu un izvešanu, kā arī īpaši mehānismi to pārvadāšanai.

Šķidrumu aprite šajos organismos ir ļoti svarīga viņu izdzīvošanai. Tāpēc sēnīšu infekciju ārstēšanai izmantotās vielas ir vērstas uz citoplazmatiskās membrānas caurlaidības mainīšanu, radot nelīdzsvarotību šūnā, kas beidzas ar šūnu nāvi.

Uzturvielu aprite

Sēnīšu barošanu veic ar procesu, ko sauc par tiešu absorbciju. Šī barības vielu asimilācijas sistēma prasa iepriekšēju soli, kurā sēnes izdala fermentus vidē, lai noārdītu organiskās vielas un tādējādi spētu absorbēt savas barības vielas mazākās molekulās.

Tādējādi viņi veic sava veida ārēju gremošanu (ārpus šūnas struktūras). Pēc tam izšķīdušās barības vielas šķērso šūnas sienu (kas sastāv no hitīna), lai beidzot vienmērīgi sadalītos pret protoplazmu, izmantojot procesu, ko sauc par vienkāršu difūziju vai osmozi, kurā netiek tērēti enerģijas patēriņi.

Šī barošanas forma ir pazīstama ar osmotrofijas nosaukumu. Turklāt sēnīšu ēšanas veida dēļ tiek uzskatīts, ka tās ir heterotrofiskas, jo tās nevar ražot savus organiskos savienojumus, kā tas notiek autotrofiskajos organismos.

Tas ir, viņiem vajadzīgā enerģija tiek iegūta, asimilējoties un metabolizējot organiskos savienojumus, kas izšķīdināti eksoenzīmos.

Struktūras, kas ir atbildīgas par barības vielu izplatīšanu šķiedru vai daudzšūnu sēnēs, ir hyfae. Tie piedalās barības vielu un ūdens apmaiņā starp dažādām sēnītes daļām.

Vielu aprite sēnīšu struktūru morfoģenēzē

Sēnītes struktūru veidošanai nepieciešama arī vielu aprite. Tas tiek darīts nedaudz savādāk.

Hipālas pagarinājums

Hifu pagarināšanās sēnītēs ir iespējama, pateicoties pūslīšu, kas satur prekursorus, virzienam no hipālas sienas kopā ar sintetāzēm. Šie pūslīši ir vērsti uz hypha apikālo kupolu, kur notiks vezikulārā satura atbrīvošanās.

Jaunās hipālas sienas ģenerēšanai mikrofibrilu veidošanai un polimerizācijai nepieciešams enzīma hitīna sintetāze. Šis enzīms tiek transportēts uz hipālas galu mikrovezikulos, ko sauc par hitosomām zimogēnu (neaktīva enzīma) veidā.

Chitosomas citoplazmā veidojas brīvā formā vai lielākos pūslīšos, līdzīgi tiem, ko rada Golgi aparāts.

Pēc tam hitīna sintetāzes aktivizācija notiek, hititozi saplūstot ar plazmalemmu, ļaujot mijiedarboties membrānai piesaistītajai proteāzei ar neaktīvo enzīmu (zimogēnu). Tā hipīna galos sākas hitīna mikrofibriloģenēze.

Jaunais raugs

Raugiem ir arī vielu pārvadāšana. Šajā gadījumā tas ir nepieciešams rauga citoskeleta biosintēzei. Tam nepieciešama proteāzes sintetāze, kas ir vienmērīgi sadalīta citoplazmā un saistās ar šūnas membrānu.

Šis ferments ir aktīvs rauga augšanas vietās un ir neaktīvs, ja nav sadalīšanas.

Tiek uzskatīts, ka fermenta aktivējošās vielas caur mikrovezikuliem var pārvadāt uz plazmalemmu vietās, kur notiek aktīva šūnu sienu biosintēze (pumpuru veidošanās un starpsienas atdalīšana).

Līdzsvars starp hypha vai rauga sienas pagarinājuma sintēzi un matricas modifikāciju

Jaunu struktūru veidošanās un ievietošanas procesos, kā arī iepriekš esošās matricas modificēšanā gan šķiedru sēnīšu, gan rauga pumpuru gadījumā jābūt līdzsvaram.

Šajā ziņā ir atklāta lītisko enzīmu klātbūtne, kas tiek transportēti makrovezikulos, lai mērķētu uz hipāles galu vai rauga pumpuru.

Šie fermenti ir β1-3-glikanāze, N-acetil-β-D-glikozamināze un hitināze. Fermenti darbojas, kad makrovezikls saplūst ar plazmas membrānu, izdaloties piemērotā vietā, lai iedarbotos (eksocitoze).

Osmoregulācija

Šis process ietver vielu kustību, izmantojot dažādus mehānismus, piemēram, pasīvo transportu, aktīvo transportu un eksocitozi.

Raugiem un dažām veidnēm ir raksturīgi osmofīli vai kserotoleranti mikroorganismi. Tas nozīmē, ka tie var augt vidēs, kurās nav jonu, ar augstu osmolaritāti. Tas ļauj viņiem augt uz substrātiem ar augstu organisko savienojumu, piemēram, glikozes, koncentrāciju.

Lai izprastu šo mehānismu, ir veikts daudz pētījumu, atklājot, ka raugs satur ļoti hidrofīlus proteīnus, kas aizsargā šūnu no dehidratācijas.

Ir arī atklāts, ka tādas vielas kā glicerīns var darboties kā osmoregulatīvas vielas, kas aizsargā šūnas no sēnītēm, dodot tām iespēju ātrāk pielāgoties osmotiskām izmaiņām.

Vielu pārvadāšanas mehānismi

Sēnīšu iekšpusē var notikt trīs dažādi vielu pārvadāšanas veidi: pasīvs transports, aktīvs transports un eksocitoze.

Pasīvā transportēšana notiek bez enerģijas tērēšanas, jo notiek ar vienkāršu difūziju (vielu izplūde vai iekļūšana caur jebkuru membrānas daļu). Šajā gadījumā viela nonāk membrānas otrā pusē, kur šī metabolīta koncentrācija ir zemāka. Tādējādi viela var pāriet no sēnītes iekšpuses uz ārpusi vai otrādi.

Tas var notikt arī ar atvieglotu difūziju, kas darbojas pēc tāda paša principa kā iepriekšējais process, izņemot to, ka tajā tiek izmantotas transportētāja olbaltumvielas, kas atrodamas plazmas membrānā.

No otras puses, aktīvs transports prasa enerģijas patēriņu, jo tas notiek pret koncentrācijas gradientu.

Visbeidzot, eksocitoze ir tādu vielu izdalīšana uz ārpusi, kuras izdalās caur pūslīšiem, kad tās saplūst ar plazmas membrānu.

Atkritumu iznīcināšana

Sēnītes metabolisma rezultātā izvada atkritumu vielas, kas tiek izvadītas caur šūnu membrānām. Šis process ir pazīstams kā ekskrēcija, un tas notiek ar eksocitozi.

Sēnīšu izdalītās vielas vēlāk var izmantot citi organismi vai paši.

Pretsēnīšu līdzekļu ietekme uz sēnīšu apriti

Pretsēnīšu līdzekļi ir vielas, ko izmanto patogēnu vai oportūnistisku sēnīšu iznīcināšanai, kas cilvēkiem un dzīvniekiem rada īpašu patoloģiju.

Šīs zāles izmaina noteiktu vielu (piemēram, kālija vai nātrija) kustības, parasti izraisot to izvadīšanu no šūnām. No otras puses, citi izraisa kalcija jonu iekļūšanu ķermenī, izraisot šūnu nāvi.

Divi no biežākajiem pretsēnīšu paraugiem ir amfotericīns B un triazoli. Amfotericīns B saistās ar sēnītes sterīniem un destabilizē šūnu caurlaidību, ļaujot iziet no citoplazmas materiāla, izraisot nāvi.

No otras puses, triazoli kavē ergosterola sintēzi. Tas izraisa sēnīšu membrānas integritātes zudumu.

Ref.

1. Kols GT. Sēnīšu pamatbioloģija. In: Barons S, redaktors. Medicīniskā mikrobioloģija. 4. izdevums. Galvestona (TX): Teksasas Universitātes Medicīnas filiāle Galvestonā; 1996. 73. nodaļa. Pieejams no: ncbi.nlm.nih.
2. Robinow C, Marak J. Par dažu baktēriju un sēnīšu plazmas membrānu. Cirkulācija. 1962. gads; 26: 1092-1104. Pieejams: ahajournals.org
3. Osmoregulācija. Wikipedia, bezmaksas enciklopēdija. 2019. gada 21. aprīlis, 00:20 UTC. 2019. gada 11. maijs, 01:13 lv.wikipedia.org
4. Moreno L. Augu reakcija uz stresu ūdens deficīta dēļ. Recenzija. Kolumbijas agronomija, 2009; 27 (2): 179-191. Pieejams: magazines.unal.edu.co
5. Thompson L. Pretsēnīšu. Sv. infektols. . 2002. gads; 19 (1. piegāde): S22-S25. Pieejams vietnē: https: // scielo.