ЭКСКРЕЦИЯ В ГРИБАХ: ПРОЦЕССЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ - БИОЛОГИЯ - 2025

Экскреции грибов включают в себя ряд процессов , из которых высвобождают межклеточное пространство для различных веществ, некоторые полезны для других живых существ и другой угрожающей жизни.

Экскреция - это процесс, при котором клетки выделяют определенные вещества, являющиеся продуктом их метаболизма. Эти выделяемые вещества бесполезны для клетки, поэтому они выводятся за пределы клетки.

Грибы производят вредные или полезные вещества, которые они выделяют. Источник: pixabay.com

В зависимости от эволюционного уровня организма механизмы выведения будут разными. От простейших, таких как диффузия, до более сложных процессов, например, у высших организмов, у которых для этой цели есть специализированные ткани.

Одноклеточные грибы

Дрожжи относятся в основном к группе одноклеточных грибов. Это организмы, состоящие из одной клетки. Обычно они имеют размер от 3 до 40 микрон.

Эти типы организмов производят определенные вещества, которые они выделяют или выделяют во внеклеточное пространство. Дрожжи широко известны как организмы, осуществляющие процесс спиртовой ферментации.

Это процесс, с помощью которого дрожжи, среди других микроорганизмов, перерабатывают некоторые сахара, такие как сахароза, фруктоза и глюкоза, с получением этанола (этилового спирта) и диоксида углерода (CO2) в качестве конечных продуктов. Этот процесс осуществляется анаэробно, то есть при отсутствии кислорода.

Saccharomyces cerevisiae под микроскопом. Источник: сомнение

Точно так же некоторые дрожжи, такие как Saccharomyces cerevisiae, помимо производства этанола путем ферментации, также могут продуцировать рибофлавин (витамин В2). Их даже начали использовать в фармакологической промышленности для синтеза этого соединения.

Экскреция у одноклеточных грибов

Механизм метаболизма одноклеточных грибов довольно прост. У этих организмов нет очень сложного механизма выделения веществ, которые они производят в основном в результате ферментации.

В этом смысле механизм, с помощью которого дрожжи выделяют эти вещества, осуществляется через форму пассивного транспорта, известного как диффузия.

Диффузия - это процесс, при котором вещество пересекает клеточную мембрану вниз по градиенту концентрации. Это означает, что он распространяется из места с высокой концентрацией в место с низкой концентрацией. Это делается для того, чтобы уравновесить концентрации по обе стороны мембраны.

Именно в процессе диффузии одноклеточные грибы, такие как дрожжи, выделяют продукты брожения. Это происходит благодаря одной из характеристик клеточной мембраны: проницаемости.

Важно помнить, что клеточная мембрана представляет собой полупроницаемую структуру, что означает, что она позволяет определенным молекулам проходить через нее, включая некоторые газы, такие как диоксид углерода, и спирты, такие как этанол, которые являются продуктами ферментации.

Механизм, посредством которого рибофлавин выводится из организма дрожжей, полностью не выяснен, однако, принимая во внимание процесс, осуществляемый у некоторых бактерий, некоторые специалисты предполагают, что этот витамин проникает через мембрану с помощью некоторых белков-переносчиков. Что здесь.

Многоклеточные грибы

Многоклеточные грибы - самая большая и разнообразная группа. Они характеризуются тем, что состоят из множества клеток, которые связываются, но не образуют специализированных тканей. Клетки составляют гифы, которые, в свою очередь, составляют мицелий гриба.

В эту группу грибов входят базидиомицеты (хорошо известные грибы), аскомицеты и зигомицеты.

Этот вид грибов высоко ценится на промышленном уровне, так как он используется, в основном, в гастрономической и фармакологической сфере. Многоклеточные грибы также были охарактеризованы тем, что они синтезируют определенные вещества, одни полезны для человека, другие не очень.

К ним относятся: некоторые галлюциногенные вещества, токсины (некоторые даже смертельные) и пенициллярные вещества.

Экскреция у многоклеточных грибов

Хотя это правда, что эти грибы не имеют специальной ткани в процессе выделения, также верно и то, что их метаболические механизмы немного сложнее, чем у одноклеточных грибов.

У многоклеточных грибов выведение происходит посредством процесса, известного как экзоцитоз. Это определяется как процесс, при котором определенные соединения высвобождаются из клеток через везикулы, которые переносят их за пределы клетки. Это процесс, требующий затрат энергии клеткой.

Представление об экзоцитозе, процессе выделения у многоклеточных грибов. Источник: OpenStax

Везикулы, которые используются для высвобождения различных соединений наружу, создаются аппаратом Гольджи. Когда они готовы, с должным образом упакованным содержимым внутри, они движутся к клеточной мембране с помощью цитоскелета клетки, а также микротрубочек и белков, таких как актин.

Когда везикула соприкасается с клеточной мембраной, она начинает слиться с ней, что позволяет ее содержимому вытекать из клетки. Этот процесс опосредуется белковым комплексом под названием SNARE, который в некоторых случаях даже функционирует как регуляторный элемент.

Продукты экскреции

Как уже упоминалось, как одноклеточные, так и многоклеточные грибы производят определенные вещества, которые они выделяют. Некоторые из них вредны, некоторые нет.

Спирт этиловый

Это соединение, химическая формула которого C ₂ H ₅ OH. Он производится в процессе анаэробной ферментации, в частности спиртовой ферментации. Этот процесс осуществляют грибки дрожжевого типа.

Он имеет плотность 0,789 г / см ³ и температуру кипения 78 ° C. Он также бесцветен. Он используется в основном в гастрономической промышленности как незаменимый элемент в алкогольных напитках. Он также может использоваться в других целях, например, в качестве растворителя, дезинфицирующего средства, антифриза и даже в качестве топлива.

Рибофлавин

Также известен как витамин В2. Структурно он состоит из молекулы флавина (азотистого основания) и молекулы рибита.

Он оказывает широкий спектр положительных эффектов на организм, таких как сохранение целостности слизистой оболочки и кожи, а также поддержание хорошего состояния роговицы.

Микотоксины

Это токсичные химические соединения, которые синтезируют некоторые многоклеточные грибы. Многие микотоксины синтезируются внутри плесневых грибов, поэтому их можно найти на поверхности пищи, в которую эти грибы вторглись.

Есть несколько типов микотоксинов. Среди наиболее известных:

• Охратоксин А: синтезируется в основном грибами родов Aspergillus и Penicilium. Среди механизмов его действия упоминаются: нарушение клеточного дыхания, нарушение синтеза белка. Он также считается канцерогенным, тератогенным, нейротоксическим, нефротоксическим и иммунодепрессивным.
• Патулин: продуцируется грибами родов Aspergillus, Penicilium, Gymnoascus и Paeocilomyces. Он пагубно влияет на печень, почки и селезенку, а также на иммунную систему.
• Афлатоксины: они секретируются грибами рода Aspergillus, особенно Aspergillus flavus и Aspergillus parasiticus. Этот микотоксин оказывает особенно разрушительное действие на печень, такое как некроз, цирроз и даже рак печени.

Пенициллин

Это бактерицидное вещество, выделяемое в основном грибами рода Penicilium. Его открытие в 1928 году Александром Флемингом стало важной вехой в области медицины, поскольку его начали использовать для борьбы с инфекциями, вызванными ранее опасными для жизни бактериями.

Хотя механизм, с помощью которого они убивают бактерии, полностью не установлен, считается, что они активируют автолитические ферменты, которые действуют на клеточную стенку некоторых бактерий, разрушая их.

Галлюциногенные вещества

Это вещества, которые синтезируются различными типами грибов, которые действуют на центральную нервную систему, изменяя восприятие реальности, вызывая зрительные и слуховые галлюцинации.

Среди наиболее известных галлюциногенных веществ можно упомянуть псилоцибин, баеоцистин и иботеновую кислоту.

Ссылки

1. Conesa, A., Punt, P., Van Luijk, N., Van den Hondel, C. (2001) Путь секреции в мицелиальных грибах: биотехнологический взгляд. Fungal Genet Biol.33 (3) 155-171.
2. Кертис, Х., Барнс, С., Шнек, А. и Массарини, А. (2008). Биология. От редакции Médica Panamericana. 7-е издание.
3. Динер, С. (2005). Понимание секреции и эволюции мицелиальных грибов с помощью геномного анализа. Получено с: https://repository.lib.ncsu.edu/handle/1840.16/4695.
4. Суарес, К., Гарридо, Н. и Гевара, К. (2016). Производство дрожжей и спирта Saccharomyces cerevisiae. Библиографический обзор. ICIDCA по производным сахарного тростника. 50 (1).
5. Wagner, J., Otero, M., and Guerrero I. Дрожжи и продукты их переработки как ингредиенты в пищевой промышленности. Редакция Национального университета Кильмеса.