KIVÁLASZTÁS BAKTÉRIUMOKBAN ÉS PROTISTÁKBAN - BIOLÓGIA - 2025

A baktériumokban és a protistákban történő kiválasztást különféle sejtes mechanizmusok hajtják végre. Ide tartoznak a passzív transzport, amelyet ozmózis és diffúzió alkot, és az aktív transzport, például az exocitózis.

Hasonlóképpen, van egy speciális transzportfajta a protisztákban, melyeket citoplazmájukban összehúzódó vákuumok közvetítenek. Mindezek a folyamatok létfontosságúak, mivel ezeknek az organizmusoknak a sok anyagát más élőlények használják túlélésre.

A baktériumok különféle kiválasztási mechanizmusokkal rendelkeznek. Forrás: pixabay

A kiválasztás bármely sejt természetes folyamata, melynek során nem hasznos és időnként mérgező anyagok kerülnek az extracelluláris környezetbe. Minden élőlény elvégzi a kiválasztódást, még a legegyszerűbbet is.

Kiválasztás baktériumokban

A baktériumok olyan organizmusok, amelyek nagyon aktív anyagcserével rendelkeznek. Ennek az anyagcserének eredményeként számos vegyi anyag és vegyület képződik, amelyek a bakteriális sejtben semmilyen funkciót nem látnak el. Emiatt ezeket a cellán kívül engedni kell.

A baktériumsejtekben különféle folyamatokat hajtanak végre, például a légzést, mind aerob, mind anaerob módon. Az első esetben a víz és a szén-dioxid keletkezik termékként. Másrészt, az erjesztésnek nevezett anaerob légzés két terméket hoz létre: tejsav (tejsavas erjesztés) és ecetsav (ecetsavas erjesztés).

Hasonlóképpen, az akkumulátoron belül zajló különféle normál anyagcsere-folyamatok eredményeként ún. Másodlagos metabolitok képződnek, például exotoxinok, antibiotikus anyagok és enzimek.

A baktériumokban az anyagcseréjük termékeinek kiválasztása, valamint a toxinok felszabadulása, melyeket egyesek termelnek, kétféle folyamaton keresztül zajlik: passzív transzport, például diffúzió (egyszerű és megkönnyített), és szekréciós rendszerek.

Passzív transzport baktériumokban

A diffúziós folyamatokat passzív transzportnak tekintik, mivel nem igényelnek sejt energiaköltségeket. Ennek oka az, hogy a koncentráció-gradiens javára fordulnak elő. A koncentráció-gradiens alatt a két rekesz közötti koncentrációbeli különbségeket értjük.

A baktériumok különféle nagyon fontos folyamatokat hajtanak végre, amelyekből nyernek olyan termékeket, amelyek kívülről szabadulnak fel. Mint már említettük, ezek a termékek víz, szén-dioxid, tejsav és ecetsav.

A víz az ozmózissal szabadon áthalad a sejtmembránon. Fontos szem előtt tartani, hogy a sejtmembrán félig áteresztő, tehát lehetővé teszi bizonyos anyagok szabad átjutását, a víz közöttük.

Másrészt, a szén-dioxid, a tejsav és az ecetsav diffúzió útján átjut a baktériumsejt membránján kívülre. Ezen eljárás szerint egy anyag (a víz kivételével) áthalad a sejtmembránon egy erősen koncentrált helyről egy másikra, ahol rosszul koncentrálódik.

Ennek értelmében a fent említett fermentációs termékek áthatolnak a sejtmembránon, hogy kiürüljenek a baktériumsejtekből, ha már vannak erjesztett cukrok, például fruktóz, glükóz és galaktóz.

Toxinok kiválasztása baktériumokban

Különböző baktériumfajok exotoxinokként ismert toxikus anyagokat termelnek. Ezek nagyon patogének más élőlényekre, például az emberekre, és többször is halálosak lehetnek.

A baktériumokban összesen hét szekréciós rendszer működik. Ezek különféle fehérjekomplexeket használnak, amelyek a sejtmembránban le vannak rögzítve az exotocin molekulák szállításához.

Habár hét szekréciós rendszer létezik, ezek csak két mechanizmus vagy út útján szállítják az exotocineket:

• Sec-függő: a szekréció attól a szignál-szekvenciától függ, amely az elválasztandó exotocin aminoterminális végén helyezkedik el. Ennek oka az, hogy ennek a szekvenciának köszönhetően az exotoxint felismerik, és ezért a membránon átjuttatják.
• Független sec: ebben a rendszerben a szekréciót nem befolyásolja az aminoterminális végén lévő szignálszekvencia. A szállítandó protein (exotoxin) transzlokációja egyszerűen megtörténik.

Hasonlóképpen, a szakemberek azt állítják, hogy a gram-negatív baktériumok szekréciós mechanizmusai összetettebbek, mint a gram-pozitív baktériumok.

Ennek oka az, hogy a gramnegatív baktériumokban a kiválasztott toxinoknak át kell menniük az ilyen típusú baktériumokat körülvevő kettős membránon az extracelluláris térbe. Ezzel szemben a gram-pozitív baktériumokban az exotoxinoknak csak egy membránt kell áthaladniuk, hogy az extracelluláris térbe szabaduljanak.

Kiválasztás protistákban

A Protista királyság olyan szervezetek széles skáláját öleli fel, amelyek jellemzői nagyon hasonlóak, de ugyanakkor másokat, amelyek teljesen különböznek egymástól. Általában a protisták csoportjába az algák és a protozoonok tartoznak.

Nos, a már említett szervezetek sejtes anyagcseréjük eredményeként kiválasztanak bizonyos anyagokat. Ezen anyagok közül megemlíthetjük: víz, oxigén, szén-dioxid, toxinok és néhány nitrogéntartalmú termék, például ammónia és karbamid.

A protozoák exocitózis és diffúzió útján választódnak ki. Forrás: Megfelelően: Frank Fox, Szergej Karpov, CDC / Dr. Stan Erlandsen, Picturepest, Thierry Arnet, Dr. Tsukii Yuuji

Az ilyen típusú organizmusokban a kiválasztás különféle mechanizmusokon keresztül zajlik, némelyikük passzív transzporton, például diffúzión, mások aktív transzporton keresztül, mint például exocitózis és vákuumok használata.

Diffúzió a protistákban

A protistákban a diffúziós folyamat hasonló ahhoz, ahogyan más szervezetekben fordul elő. A diffúzió révén olyan anyagok, mint a víz és a gázok (oxigén és szén-dioxid) átjutnak a sejtmembránon az extracelluláris térbe.

Ez egy folyamat, amely nem igényel semmiféle energiaköltséget. Ez a koncentráció-különbség javát szolgálja.

Exocytosis protistákban

Az exocitózis egy olyan folyamat, amely beletartozik az aktív szállítási módba, mivel magában foglalja a sejt bizonyos energiafelhasználását.

Ezen a folyamaton keresztül a kiválasztandó anyagokat a sejtek citoplazmájában lévő vezikulák veszik körül. Ez a vezikulum a sejtmembrán felé mozog, a sejt citoszkeletonjába tartozó egyes struktúrák segítségével.

Miután érintkezésbe került a sejtmembránnal, összeolvad azzal, és tartalmát a sejt külső oldalára engedi.

Ezt a mechanizmust olyan vegyületek felszabadítására használják, amelyek anyagcseréjük vagy hulladékanyagok, például bizonyos toxinok termékei.

Kiválasztás vákuumokon keresztül

Számos protisztikus szervezetben összehúzódó vákuumok vannak, amelyek eltávolítják a fölösleges vizet, és így megőrzik a sejtek stabilitását.

Ezek a vákuumok gyűjtőcsövekből, valamint egy központi tartályból és egy vezetékből állnak, amely közvetlenül összeköti azt a sejtmembránnal, és pórusokat képez benne.

A citoplazmában lévő fölösleges vizet a gyűjtőcsövekbe és onnan a rezervoárba irányítják. Amikor ez megtelt, a vizet a kilépő csövön keresztül a membrán pórusai felé hajtják, hogy végül kiürüljenek a cellából.

Irodalom

1. Beckett, BS (1987). Biológia: modern bevezetés. Oxford University Press.
2. Curtis, H., Barnes, S., Schneck, A. és Massarini, A. (2008). Biológia. Szerkesztő Médica Panamericana. 7. kiadás.
3. Forbes BA, Sahm DF. és a Weissfeld AS. szerkesztők. (2002) Bailey & Scott's. Diagnosztikai mikrobiológia. 11-én. ed. St. Louis, Missouri. Mosby.
4. Oudega, B., Mooi, F. és De Graaf, F. (1984). A fehérjék kiválasztása gram-negatív baktériumok révén: bakteriócinek és fimbrialis fehérjék exportálása Escherichia coli által. Antonie Van Leeuwenhoek. 50 (5-6). 569-584
5. Varela, G. és Grotiuz, G. (2008) Élettan és bakteriális anyagcsere. Bakteriológiai és orvosi virológiai témák. Származási hely: higiénia.edu.uy