KERINGÉS A GOMBÁKBAN: TÁPANYAGOK, ANYAGOK, OZMOREGULÁCIÓ - BIOLÓGIA - 2026

A keringő gombák az a rendszer, amellyel az anyagok szállíthatók kívülről a gombák belseje felé és fordítva. Ez magában foglalja a tápanyagok felszívódását, hogy elosszák őket a szerkezetükben, valamint az enzimek szállítását és az anyagok kiválasztását, valamint egyéb funkciókat, amelyek folyadékcserét igényelnek.

Ezek az organizmusok nem tartalmaznak klorofillhez hasonló növényeket, és nem tartalmaznak erek rendszerét, mint az állatok esetében. Ezzel szemben a gombáknak nincs speciális szövete erre a funkcióra.

A folyadékkeringés grafikus ábrázolása a hyphae-ban és az élesztőben. Forráskép a bal oldalon Flickr, kép a jobb oldalon a Wikipedia.com

A gombák ugyanúgy, mint minden élőlény, dinamikus rendszerként viselkednek, amelyben anyagok és tápanyagok szállítanak. Ebben az esetben a citoplazma mozgásával vagy transzporter vezikulák segítségével hajtják végre.

A gombák folyadékáramlása megfigyelhető a tápanyagok emésztése és felszívódása során, a gombás szerkezetek morfogenezisében, az ozmotikus egyensúlyban és a hulladékanyagok kiürítésében.

Ezekben a mikroorganizmusokban vannak olyan mechanizmusok, amelyek szabályozzák az anyagok belépését és kilépését, valamint a szállításukhoz speciális mechanizmusok.

A folyadékok keringése ezekben az organizmusokban nagyon fontos a túléléshez. Ezért a gombás fertőzések kezelésére használt anyagok célja a citoplazmatikus membrán permeabilitásának megváltoztatása, egyensúlyhiány kialakítása a sejtben, amely a sejthalállal végződik.

Tápanyag-keringés

A gombák táplálását egy közvetlen felszívódásnak nevezett eljárással hajtják végre. A tápanyagok asszimilációjának ez a rendszere előző lépést igényel, amelyben a gombák enzimeket szekretálnak a környezetbe, hogy lebontják a szerves anyagokat, és így képesek legyenek tápanyagaik felszívására kisebb molekulákban.

Így valamilyen külső emésztést hajtanak végre (a sejt szerkezetén kívül). Ezután az oldott tápanyagok áthaladnak a sejt falán (amely kitinből áll), és végül egyenletes eloszlásúak a protoplazma felé egy egyszerű diffúzió vagy ozmózis elnevezésű folyamat révén, amelyben nincs energiafelhasználás.

Az etetés ezen formáját ozmotrófia néven ismerik. Ezenkívül a gombák táplálkozási módja miatt heterotróf jellegűek, mivel nem képesek saját szerves vegyületeket előállítani, mint az autotrofikus szervezetekben.

Vagyis a szükséges energiát az exoenzimek által oldott szerves vegyületek asszimilációjának és metabolizmusának eredményeként nyerik.

A rostos vagy többsejtű gombákban a tápanyagok eloszlásáért felelős struktúrák a hyphae. Ezek részt vesznek a tápanyagok és víz cseréjében a gomba különböző részei között.

Az anyagok keringése a gombaszerkezetek morfogenezisében

A gomba szerkezetének kialakulásához az anyagok keringése is szükséges. Ez kissé más módon történik.

Hifális nyúlás

A hyphae megnyúlása a gombákban azért lehetséges, hogy a prekurzor anyagokat tartalmazó vezikulumok a szintetázokkal együtt irányulnak a hipál falából. Ezek a vezikulák a hypha apikális kupola felé irányulnak, ahol a vezikuláris tartalom felszabadulása megtörténik.

A mikrofibrillák képződéséhez és polimerizációjához szükséges új hipálfal létrehozásához kitin-szintetáz enzimet kell igénybe venni. Ezt az enzimet a mikroszövekben, a chitoszómáknak nevezett mikrotüvegekben, zimogének (inaktív enzim) formájában szállítjuk.

A kitoszómák a citoplazmában szabad formában vagy nagyobb vezikulumokban alakulnak ki, hasonlóan a Golgi készülék által generálthoz.

Ezt követően a kitin-szintetáz aktiválása úgy történik, hogy a kitoszómát a plazmalemmával fuzionálják, lehetővé téve a membránhoz kötött proteáz kölcsönhatását az inaktív enzimmel (zimogén). Így kezdődik el a kitin mikrofibrilogenezise a hüphal végén.

Kezdő élesztő

Az élesztők esetében van anyagszállítás is. Ebben az esetben az élesztő citoszkeletonjának bioszintéziséhez szükséges. Szükség van egy proteáz-szintetázra, amely egyenletesen oszlik el a citoplazmában és kötődik a sejtmembránhoz.

Ez az enzim aktív az élesztőnövekedés helyein, és inaktív, ha nincs megosztás.

Úgy gondolják, hogy az enzim aktiváló anyagai a mikrotüveken keresztül a plazmalemmába szállíthatók azokon a helyeken, ahol a sejtfal bioszintézise (budding és a szeptális elválasztás) aktív.

Az egyensúly a hypha vagy élesztőfal megnyúlásának szintézise és a mátrix módosítása között

Az új struktúrák kialakulásának és beillesztésének, valamint a már létező mátrix módosítása során mind a rostos gombák, mind az élesztő rügyek esetében egyensúlynak kell lennie.

Ebben az értelemben felfedezték a lízikus enzimek jelenlétét, amelyeket a makrovezikulumokban szállítanak a hipálcsúcs vagy az élesztőbimbó célzásához.

Ezek az enzimek a β1-3-glükanáz, N-acetil-β-D-glükozamináz és kitináz. Az enzimek akkor működnek, amikor a makrovegyület összeolvad a plazmamembránnal, és megfelelő helyen szabadulnak fel, hogy működésüket kivitelezzék (exocitózis).

Ozmoreguláció

Ez a folyamat magában foglalja az anyagok mozgását különféle mechanizmusokon keresztül, például passzív transzporton, aktív transzporton és exocitózison keresztül.

Az élesztőket és néhány formát ozmofil vagy xerotoleráns mikroorganizmusok jellemzik. Ez azt jelenti, hogy növekedhetnek nem ionos környezetben, nagy ozmolaritással. Ez lehetővé teszi számukra olyan szubsztrátumokon történő növekedést, amelyekben magas a szerves vegyületek, például a glükóz koncentrációja.

Sok mechanizmust végeztek ennek a mechanizmusnak a megértése érdekében, amely rámutatott, hogy az élesztő erősen hidrofil fehérjéket tartalmaz, amelyek megvédik a sejtet a kiszáradástól.

Azt is felfedezték, hogy az olyan anyagok, mint a glicerin, ozmoreguláló anyagként működhetnek, amelyek megvédik a sejteket a gombáktól, és képessé teszik számukra, hogy gyorsabban alkalmazkodjanak az ozmotikus változásokhoz.

Anyagszállítási mechanizmusok

A gombákon belül háromféle típusú anyagszállítás fordulhat elő: passzív transzport, aktív transzport és exocitózis.

A passzív transzport az energiafelhasználás nélkül megy végbe, mivel egyszerű diffúzióval történik (az anyagok kilépése vagy bejutása a membrán bármely részén keresztül). Ebben az esetben az anyag átjut a membrán másik oldalára, ahol a metabolit koncentrációja alacsonyabb. Így egy anyag áthaladhat a gomba belső oldalán kívülről és fordítva.

Adható megkönnyített diffúzióval is, amely ugyanúgy működik, mint az előző eljárás, azzal a különbséggel, hogy a plazmamembránban található transzportfehérjéket használ.

Másrészt az aktív szállítás energiaköltségeket igényel, mivel a koncentráció-gradiens ellen fordul elő.

Végül: az exocitózis az anyagoknak a külső részbe történő kiválasztása, amely felszabadul a vezikulákon keresztül, amikor összeolvadnak a plazmamembránnal.

A hulladék anyagok ártalmatlanítása

A gombák az anyagcserének eredményeként kiürítik a hulladék anyagokat, amelyeket a sejtmembránok útján távolítanak el. Ezt a folyamatot kiválasztásnak nevezik, és exocitózis útján történik.

A gombák által kibocsátott anyagokat később más szervezetek vagy maguk is felhasználhatják.

A gombaellenes szerek hatása a gombák keringésére

A gombaellenes szerek olyan patogén vagy opportunista gombák kiküszöbölésére szolgálnak, amelyek emberekben és állatokban speciális patológiát okoznak.

Ezek a gyógyszerek megváltoztatják bizonyos anyagok (például kálium vagy nátrium) mozgását, és általában meggátolják azok kilépését a sejtekből. Másrészt mások kalciumionok belépését indukálják a testben, ami sejthalálhoz vezet.

A gombaellenes szerek két leggyakoribb példája az amfotericin B és a triazol. Az amfotericin B kötődik a gombás szterinekhez és destabilizálja a sejtek permeabilitását, lehetővé téve a citoplazmatikus anyag kiszabadulását, halált okozva.

Másrészről, a triazolok megakadályozzák az ergosterol szintézisét. Ez elveszíti a gombás membrán integritását.

Ref.

1. Cole GT. A gombák alapbiológiája. In: S báró, szerkesztő. Orvosi mikrobiológia. 4. kiadás. Galveston (TX): a Texasi Egyetem Orvosi Irodája, Galveston; 1996. 73. fejezet. Elérhető a következő címen: ncbi.nlm.nih.
2. Robinow C, Marak J. Néhány baktérium és gombák plazmamembránján. Keringés. 1962 26: 1092-1104. Elérhető itt: ahajournals.org
3. Ozmoregulációban. Wikipédia, a szabad enciklopédia. 2019. április 21., 00:20 UTC. 2019. május 11., 01:13 en.wikipedia.org
4. Moreno L. A növények reakciója a vízhiány okozta stresszre. Felülvizsgálat. Kolumbiai Agronomia, 2009; 27 (2): 179-191. Elérhető a magazines.unal.edu.co oldalon
5. Thompson L. Gombaellenes szerek. Rev. chil. infectol.. 2002; 19 (1. készlet): S22-S25. Elérhető a következő címen: https: // scielo.