CIRCULAȚIA ÎN CIUPERCI: NUTRIENȚI, SUBSTANȚE, OSMOREGULARE - BIOLOGIE - 2025

Ciupercile circulație este sistemul prin care are loc transportul substanțelor din exterior spre interiorul fungilor și vice - versa. Aceasta include absorbția substanțelor nutritive pentru a le distribui pe întreaga structură, precum și transportul enzimelor și excreția substanțelor, pe lângă alte funcții care necesită schimb de fluide.

Aceste organisme nu conțin clorofilă precum plantele și nici nu conțin un sistem de vase de sânge ca în cazul animalelor. În schimb, ciupercile nu au un țesut specializat pentru această funcție.

Reprezentare grafică a circulației lichidelor în hife și drojdii. Imagine sursă din stânga Flickr, imagine din dreapta Wikipedia.com

Cu toate acestea, ciupercile, ca toate ființele vii, se comportă ca sisteme dinamice în care există transport de substanțe și nutrienți. În acest caz, acestea sunt efectuate prin mișcarea citoplasmei sau cu ajutorul veziculelor transportoare.

Circulația lichidelor în ciuperci poate fi observată în procesul de digestie și absorbție a substanțelor nutritive, în morfogeneza structurilor fungice, în echilibrul osmotic și în expulzarea substanțelor uzate.

Există mecanisme în aceste microorganisme care reglementează intrarea și ieșirea substanțelor, precum și mecanisme specifice pentru transportul acestora.

Circulația fluidelor în aceste organisme este foarte importantă pentru supraviețuirea lor. Prin urmare, substanțele utilizate pentru tratamentul infecțiilor fungice au ca scop modificarea permeabilității membranei citoplasmatice, generând un dezechilibru în celula care se termină în moartea celulelor.

Circulația nutrienților

Hrănirea ciupercilor se realizează printr-un proces numit absorbție directă. Acest sistem de asimilare a nutrienților necesită o etapă anterioară în care ciupercile secretă enzime în mediu pentru a degrada materia organică și, astfel, să-și poată absorbi nutrienții în molecule mai mici.

Astfel, ei efectuează un fel de digestie externă (în afara structurii celulare). Apoi, nutrienții dizolva traversează peretele celular (care este compus din chitină) pentru a fi în sfârșit distribuit uniform către protoplasmă printr-un proces numit simplă difuzie sau osmoză, în care nu există cheltuieli de energie.

Această formă de hrănire este cunoscută sub denumirea de osmotrofie. În plus, datorită modului în care se consumă ciupercile, se spune că sunt heterotrofe, deoarece nu pot produce propriii compuși organici, așa cum se întâmplă în organismele autotrofe.

Adică energia de care au nevoie este obținută prin asimilarea și metabolismul compușilor organici dizolvați prin exoenzime.

Structurile însărcinate cu distribuirea substanțelor nutritive în ciuperci filamentoase sau multicelulare sunt hifele. Acestea participă la schimbul de nutrienți și apă între diferitele părți ale ciupercii.

Circulația substanțelor în morfogeneza structurilor fungice

Formarea structurilor ciupercii necesită, de asemenea, circulația substanțelor. Acest lucru se face într-un mod ușor diferit.

Alungirea hipfalelor

Alungirea hifei în ciuperci este posibilă datorită transportului direcțional al veziculelor care conțin substanțe precursoare din peretele hiphal împreună cu sintazele. Aceste vezicule sunt direcționate spre cupola apicală a hifei, unde va avea loc eliberarea conținutului vezicular.

Generarea noului perete hiphal pentru formarea și polimerizarea microfibrilelor necesită enzima chitină sintaza. Această enzimă este transportată la vârful hiphal în microvesicule numite chitosomi sub formă de zimogeni (enzimă inactivă).

Chitozomii se formează în citoplasmă într-o formă liberă sau în vezicule mai mari similare cu cele generate de aparatul Golgi.

Ulterior, activarea chitinei sintaza are loc prin fuziunea chitosomului cu plasmalemma, permițând interacțiunea unei proteaze legate de membrană cu enzima inactivă (zymogen). Așa începe microfibrilogeneza chitinei de la vârful hiphal.

Drojdie în devenire

În cazul drojdiilor există și transportul substanțelor. În acest caz, este necesar pentru biosinteza citoscheletului drojdiei. Necesită o protează sintaza care este distribuită uniform în citoplasmă și care se leagă de membrana celulară.

Această enzimă este activă în locurile de creștere a drojdiei și este inactivă atunci când nu există diviziune.

Se crede că substanțele activatoare ale enzimei pot fi transportate prin microvesicule la plasmalemma la locurile unde este activă biosinteza peretelui celular (înmugurire și separare septală).

Echilibru între sinteza alungirii peretelui hibrid sau a drojdiei și modificarea matricei

În procesele de formare și introducere a noilor structuri și modificarea matricei preexistente, atât în ​​cazul ciupercilor filamentoase, cât și în mugurii de drojdie, trebuie să existe un echilibru.

În acest sens, a fost descoperită prezența enzimelor litice care sunt transportate în macrovesicule pentru a viza vârful hiphal sau mugurele de drojdie.

Aceste enzime sunt β1-3-glucanază, N-acetil-β-D-glucozaminază și chitinaza. Enzimele acționează atunci când macrovesiculele fuzionează cu membrana plasmatică, fiind eliberate în locul potrivit pentru a-și exercita acțiunea (exocitoza).

osmoreglarea

Acest proces implică mișcarea substanțelor prin diferite mecanisme, cum ar fi transportul pasiv, transportul activ și exocitoza.

Drojdiile și unele mucegaiuri se caracterizează prin a fi microorganisme osmofile sau xerotolerante. Aceasta înseamnă că pot crește în medii non-ionice cu osmolaritate ridicată. Acest lucru le permite să crească pe substraturi cu o concentrație mare de compuși organici, cum ar fi glucoza.

S-au făcut multe cercetări pentru a înțelege acest mecanism, dezvăluind că drojdia conține proteine ​​extrem de hidrofile în interiorul lor care protejează celula de deshidratare.

S-a descoperit, de asemenea, că substanțe precum glicerolul pot acționa ca substanțe osmoregulatoare care protejează celulele de ciuperci, oferindu-le capacitatea de a se adapta mai rapid la modificările osmotice.

Mecanisme de transport de substanțe

În interiorul ciupercilor, pot apărea trei tipuri diferite de transport de substanțe: transport pasiv, transport activ și exocitoză.

Transportul pasiv este cel care se produce fără cheltuieli de energie, deoarece se produce prin simpla difuzie (ieșire sau intrare de substanțe prin orice parte a membranei). În acest caz, substanța trece în cealaltă parte a membranei, unde concentrația metabolitului respectiv este mai mică. Astfel, o substanță poate trece din interiorul ciupercii în exterior sau invers.

Poate fi dat și prin difuzarea facilitată, care funcționează după același principiu ca și procesul anterior, cu excepția faptului că folosește proteine ​​transportoare care se găsesc în membrana plasmatică.

Pe de altă parte, transportul activ este unul care necesită cheltuieli de energie, deoarece are loc împotriva unui gradient de concentrare.

În cele din urmă, exocitoza este excreția substanțelor la exterior care sunt eliberate prin vezicule atunci când se contopesc cu membrana plasmatică.

Eliminarea deșeurilor

Ciupercile, ca urmare a metabolismului, expulzează substanțele reziduale care sunt eliminate prin membranele celulare. Acest proces este cunoscut sub numele de excreție și are loc prin exocitoză.

Substanțele eliberate de ciuperci pot fi folosite ulterior de alte organisme sau de la sine.

Efectul antifungicelor asupra circulației ciupercilor

Antifungicele sunt substanțe utilizate pentru eliminarea ciupercilor patogene sau oportuniste care produc o patologie specifică la om și animale.

Ce fac aceste medicamente este să modifice mișcările anumitor substanțe (cum ar fi potasiu sau sodiu), cauzând, în general, ieșirea lor din celule. Pe de altă parte, alții induc intrarea ionilor de calciu în corp, provocând moartea celulelor.

Două dintre cele mai frecvente exemple de antifungice sunt amfotericina B și triazolii. Amfotericina B se leagă de sterolii ciupercii și destabilizează permeabilitatea celulelor, permițând ieșirea materialului citoplasmic, provocând moartea.

Pe de altă parte, triazolii împiedică sinteza ergosterolului. Aceasta provoacă pierderea integrității membranei fungice.

Ref.

1. Cole GT. Biologia de bază a ciupercilor. În: Baron S, editor. Microbiologie medicală. Ediția a 4-a. Galveston (TX): Filiala Medicală a Universității din Texas la Galveston; 1996. Capitolul 73. Disponibil de la: ncbi.nlm.nih.
2. Robinow C, Marak J. pe membrana plasmatică a unor bacterii și ciuperci. Circulaţie. 1962; 26: 1092-1104. Disponibil pe: ahajournals.org
3. Osmoreglarea. Wikipedia, enciclopedia gratuită. 21 aprilie 2019, 00:20 UTC. 11 mai 2019, 01:13 ro.wikipedia.org
4. Moreno L. Răspunsul plantelor la stres din cauza deficitului de apă. Un comentariu. Agronomie columbiană, 2009; 27 (2): 179-191. Disponibil la: magazines.unal.edu.co
5. Thompson L. Antifungice. Rev. chil. infectol. . 2002; 19 (Supliment 1): S22-S25. Disponibil la: https: // scielo.