KIVÁLASZTÁS A GOMBÁKBAN: FOLYAMATOK ÉS JELLEMZŐK - BIOLÓGIA - 2026

A gombákban történő kiválasztás egy sor olyan folyamatot foglal magában, amelyekből az extracelluláris teret felszabadítja különféle anyagok, amelyek hasznosak más élőlények számára és más, életveszélyesek.

Az ürítés az a folyamat, amellyel a sejtek felszabadítanak bizonyos anyagokat, amelyek metabolizmusuk terméke. Ezeknek a felszabaduló anyagoknak nincs semmiféle hasznuk a sejt számára, ezért kiválasztódnak a sejtön kívül.

A gombák olyan anyagokat termelnek, amelyek kiválasztják, károsak vagy jótékony hatású. Forrás: pixabay.com

A szervezet evolúciós szintjétől függően a kiválasztási mechanizmusok eltérőek lesznek. A legegyszerűbbé, például a diffúzióig, a bonyolultabb folyamatoktól kezdve, például olyanoknál, amelyeket magasabb organizmusokban hajtanak végre, amelyek erre a célra speciális szövetekkel rendelkeznek.

Egysejtű gombák

Az élesztők elsősorban az egysejtű gombák csoportjába tartoznak. Ezek olyan organizmusok, amelyek egyetlen sejtből állnak. Általában 3 és 40 mikron közötti méretűek.

Az ilyen típusú organizmusok bizonyos anyagokat termelnek, amelyeket kiválasztanak vagy felszabadítanak az extracelluláris térbe. Az élesztők széles körben elismert szervezetek, amelyek az alkoholos erjedési folyamatot végzik.

Ez egy olyan eljárás, amelynek során az élesztők - többek között a mikroorganizmusok mellett - néhány cukrot, például szacharózt, fruktózt és glükózt dolgoznak fel, hogy végtermékként etanolt (etil-alkoholt) és szén-dioxidot (CO2) nyerjenek. Ezt a folyamatot anaerob módon, azaz oxigén hiányában hajtják végre.

Saccharomyces cerevisiae mikroszkóp alatt látható. Forrás: Kétség

Hasonlóképpen, néhány élesztő, például a Saccharomyces cerevisiae, az erjesztés útján történő etanol előállítása mellett riboflavinot (B2-vitamin) is termelhet. Ezeket a vegyületeket a gyógyszeriparban is elkezdték használni.

Kiválasztás egysejtű gombákban

Az egysejtű gombák metabolikus mechanizmusa meglehetősen egyszerű. Ezeknek az organizmusoknak nincs nagyon bonyolult mechanizmusuk az általuk előállított anyagok főleg erjesztés útján történő kiválasztására.

Ebben az értelemben az élesztők ezeknek az anyagoknak a kiválasztására szolgáló mechanizmus a diffúziónak nevezett passzív transzport formájában valósul meg.

A diffúzió az az eljárás, amellyel az anyag áthalad a sejtmembránon a koncentráció-gradiens alatt. Ez azt jelenti, hogy diffundál egy olyan helyről, ahol magas a koncentrációja, olyan helyre, ahol kevés a koncentráció. Ez annak érdekében történik, hogy a membrán mindkét oldalán a koncentráció egyensúlyba kerüljön.

Az egysejtű gombák, mint például az élesztő, a diffúziós folyamat révén választják ki a fermentációs termékeket. Ennek köszönhetően a sejtmembrán egyik tulajdonsága: a permeabilitás.

Fontos megjegyezni, hogy a sejtmembrán félig áteresztő szerkezetű, ami azt jelenti, hogy lehetővé teszi bizonyos molekulák áthaladását rajta, beleértve néhány gázt, például szén-dioxidot és alkoholokat, például etanolt, mindkét erjedési terméket.

Az a mechanizmus, amellyel a riboflavin kiválasztódik az élesztőben, még nem tisztázott teljesen, azonban néhány baktériumban végzett folyamat figyelembevételével egyes szakemberek szerint ez a vitamin áthalad a membránon néhány transzporter fehérje segítségével Mi van ott.

Többsejtű gombák

A többsejtű gombák a legnagyobb és legváltozatosabb csoport. Azokra jellemzik őket, hogy sok sejtből állnak, amelyek asszociálódnak, de anélkül, hogy speciális szöveteket képeznének. A sejtek alkotják a hifákat, amelyek viszont a gomba micéliumát alkotják.

A gombák ebbe a csoportjába tartoznak a basidiomycetes (a jól ismert gombák), ascomycetes és zygomycetes.

Ezt a gombafajtát ipari szinten nagyra értékelik, mivel többek között főként a gasztronómiai és farmakológiai területeken használják. A többsejtű gombákat azért is jellemezték, mert bizonyos anyagokat szintetizálnak, amelyek közül néhány az ember számára előnyös, mások nem annyira.

Ide tartoznak: egyes hallucinogén anyagok, toxinok (mások akár halálosak is) és penicilláris anyagok.

Kiválasztás többsejtű gombákban

Noha igaz, hogy ezeknek a gombáknak nincs speciális szövete a kiválasztási folyamatban, az is igaz, hogy metabolikus mechanizmusuk egy kicsit összetettebb, mint az egysejtű gombáké.

A többsejtű gombákban a kiválasztás exocitózisnak nevezett folyamat útján történik. Ez az a folyamat, amelynek során bizonyos vegyületek a sejtekből vezikulumokon keresztül szabadulnak fel a sejtekből, amelyek azokat a sejt külsejébe szállítják. Ez egy folyamat, amely megköveteli a sejt energiafelhasználását.

Az exocitózis ábrázolása, kiválasztási folyamat többsejtű gombákban. Forrás: OpenStax

A különféle vegyületek külső felszabadításához használt vezikulákat a Golgi készülék készíti. Ha készen állnak, és a tartalmuk megfelelően be van csomagolva, a sejt citoszkeletonja, valamint mikrotubulusok és fehérjék, például aktin segítségével mozognak a sejtmembrán felé.

Amikor a vezikulum érintkezésbe kerül a sejtmembránnal, akkor megkezdi annak olvasztását, amely lehetővé teszi annak tartalmának a sejtből való kiáramlását. Ezt a folyamatot a SNARE nevű protein komplex közvetíti, amely bizonyos esetekben szabályozó elemként is funkcionál.

Kiválasztási termékek

Mint már említettük, mind az egysejtű, mind a többsejtű gombák bizonyos anyagokat termelnek, amelyeket kiválasztanak. Ezek közül néhány káros, mások nem.

etanol

Ez egy olyan vegyület, amelynek kémiai képlete C ₂ H ₅ OH. Egy anaerob erjesztési folyamat, különösen az alkoholos erjesztés útján állítják elő. Ezt az eljárást élesztő típusú gombák végzik.

Sűrűsége 0,789 g / cm ³, forráspontja 78 ° C. Színtelen is. Főként a gasztronómiai iparban használják, mint az alkoholtartalmú italok alapvető elemeit. Más felhasználásokkal is rendelkezik, mint például oldószer, fertőtlenítőszer, fagyálló és még üzemanyagként.

riboflavin

B2-vitamin néven is ismert. Szerkezetileg egy flavin-molekula (nitrogénbázis) és egy ribitol-molekula alkotja.

Számos pozitív hatással van a testre, például megőrzi a nyálkahártya és a bőr integritását, valamint fenntartja a szaruhártya jó állapotát.

A mikotoxinok

Mérgező kémiai vegyületek, amelyeket néhány többsejtű gombák szintetizálnak. Számos mikotoxint szintetizálnak a penész típusú gombákban, tehát megtalálhatók az élelmiszerek felületén, amelyeket ezek a gombák megtámadtak.

Különböző típusú mikotoxinok léteznek. A legismertebbek a következők:

• Ochratoxin A: elsősorban az Aspergillus és Penicilium nemzetségek gombáiban szintetizálódik. A hatásmechanizmusok között megemlítik: a sejtek légzésének megváltoztatását, a fehérjeszintézis megváltoztatását. Karcinogénnek, teratogénnek, neurotoxikusnak, nefrotoxikusnak és immunszuppresszívnek is tekintik.
• Patulin: az Aspergillus, Penicilium, Gymnoascus és Paeocilomyces nemzetségek gombáiban termeli. Káros hatásai vannak a májra, a vesére és a lépre, valamint az immunrendszerre.
• Aflatoxinok: az Aspergillus nemzetség gombái választják el őket, különösen az Aspergillus flavus és Aspergillus parasiticus. Ez a mikotoxin különösen káros hatással van a májra, mint például nekrózis, cirrhosis és akár májrák.

Penicillin

Ez egy baktériumölő anyag, amelyet főként a Penicilium nemzetség gombái választanak ki. Alexander Fleming 1928-ban történt felfedezése mérföldkövet jelölt az orvostudomány területén, mivel azt korábban életveszélyes baktériumok által okozott fertőzések leküzdésére használják.

Noha a baktériumok elpusztításának mechanizmusa még nem áll rendelkezésre, úgy gondolják, hogy aktiválják az egyes baktériumok sejtfalára ható autolitikus enzimeket, elpusztítva őket.

Halucinogén anyagok

Olyan anyagok, amelyeket különféle gombák szintetizálnak, amelyek a központi idegrendszerre hatnak, megváltoztatva a valóság felfogását, vizuális és halló hallucinációkat okozva.

A legismertebb hallucinogén anyagok közül megemlíthetjük a psilocibint, a baeocisztint és az iboténsavat.

Irodalom

1. Conesa, A., Punt, P., Van Luijk, N., Van den Hondel, C. (2001) A szekréciós útvonal a fonalas gombákban: biotechnológiai nézet. Fungal Genet Biol., 33 (3) 155-171.
2. Curtis, H., Barnes, S., Schneck, A. és Massarini, A. (2008). Biológia. Szerkesztő Médica Panamericana. 7. kiadás.
3. Diener, S. (2005). Betekintés a fonalas gombás szekrécióba és evolúcióba genomi elemzéssel. Vissza a következőhöz:
4. Suárez, C., Garrido, N. és Guevara, C. (2016). Saccharomyces cerevisiae élesztő és alkohol előállítása. Bibliográfiai áttekintés. ICIDCA a cukornád származékain. 50 (1).
5. Wagner, J., Otero, M. és Guerrero I. Élesztők és ezekből származó termékek, mint élelmiszer-ipari összetevők. A Quilmes Nemzeti Egyetem szerkesztõsége.