PLESŇOVÉ BUNKY: CHARAKTERISTIKA, ORGANELY A FUNKCIE - BIOLÓGIE - 2025

Tieto bunky húb sú typom buniek, ktoré tvoria štruktúru húb, či už sa jedná jednobunkový alebo vláknitý. Huby sú skupinou organizmov, ktoré napriek tomu, že majú spoločné vlastnosti s rastlinami, patria do samostatného kráľovstva; huby kráľovstvo. Je to preto, že majú určité vlastnosti, ktoré im neumožňujú združovať sa s inými živými bytosťami.

Tieto rozdiely sú spôsobené hlavne charakteristikami buniek, ktoré ich tvoria. Fungálne bunky obsahujú niektoré organely, ktoré sa nenachádzajú v iných, ako sú napríklad Wöroningove telá, okrem skutočnosti, že môžu byť mutinukleované, binárne a dokonca aj anuklúzne.

Huby sú tvorené bunkami so špeciálnymi vlastnosťami. Zdroj: pixabay.com

V prípade vláknitých húb tvoria tieto bunky hýfy, ktoré spolu tvoria mycélium, ktoré zase tvorí plodové telo huby. Štúdium tohto typu buniek je veľmi zaujímavé a pred nimi je ešte veľa vecí, ktoré je potrebné objasniť.

vlastnosti

Plesňové bunky majú mnoho spoločných aspektov so všetkými ostatnými eukaryotickými bunkami. Majú však tiež svoje vlastné charakteristiky.

Sú to eukaryoty

Genetický materiál tohto typu bunky je umiestnený v štruktúre známej ako bunkové jadro a je ohraničený membránou. Podobne je zabalený a tvorí štruktúru nazývanú chromozómy.

tvar

Plesňové bunky sa vyznačujú tým, že sú podlhovasté a rúrkovitého tvaru so zaoblenými hranami.

Majú bunkovú stenu

Rovnako ako rastlinné bunky sú bunky húb obklopené tuhou štruktúrou známou ako bunková stena, ktorá pomáha chrániť bunku, poskytuje jej podporu a definovaný tvar. Táto bunková stena je tvorená sacharidmi nazývanými chitín.

Doplňte hýfy

V prípade vláknitých húb tvoria bunky spoločne väčšie štruktúry nazývané hýfy, ktoré tvoria telo týchto húb. Na druhej strane môžu mať hýfy variabilný počet jadier. Sú jednojadrové (1 jadro), dvojjadrové (2 jadrá), viacjadrové (niekoľko jadier) alebo enukleované (bez jadra).

Môžu byť rozdelené

Bunky v hýfách možno nájsť rozdelené pomocou štruktúry známej ako septum.

Septa svojím spôsobom bunky oddeľuje, aj keď nie úplne. Sú neúplné, čo znamená, že majú póry, cez ktoré môžu bunky navzájom komunikovať.

Tieto póry umožňujú prechodu jadra z jednej bunky do druhej, čo umožňuje existenciu hýf s viac ako jedným jadrom.

Majú uzavretú mitózu

Proces mitózy, ktorý sa podrobuje hubovým bunkám, sa líši od zvyšku eukaryotických buniek tým, že sa udržiava jadrová membrána, nedeintegruje sa, ako by bolo bežné.

V jadre dochádza k separácii chromozómov. Neskôr sa nukleárna membrána uškrtí a vytvorí dve jadrá.

Podobne mitóza predstavuje aj ďalšie varianty: v metafáze sa chromozómy nenachádzajú v rovníkovej rovine bunky a separácia chromozómov počas anafázy nastáva bez synchrónie.

štruktúra

Ako všetky eukaryotické bunky, fungálne bunky majú základnú štruktúru: jadrová membrána, cytoplazma a jadro. Má však určitú podobnosť s rastlinnými bunkami, pretože okrem týchto troch štruktúr má tiež bunkovú stenu, ktorá je tuhá a je tvorená hlavne polysacharidom nazývaným chitín.

Bunková membrána

Bunková membrána všetkých eukaryotických organizmov je podobne tvarovaná. Huby samozrejme nie sú výnimkou. Jeho štruktúru vysvetľuje model tekutej mozaiky, ktorý navrhli Singer a Nicholson v roku 1972.

Podľa tohto modelu je bunková membrána dvojitou vrstvou glycerofosfolipidov, ktorá sa vyznačuje tým, že má hydrofilný koniec (vzťahujúci sa na vodu) a hydrofóbny koniec (ktorý odpudzuje vodu). V tomto zmysle sú hydrofóbne oblasti orientované smerom dovnútra membrány, zatiaľ čo hydrofilné oblasti sú smerom von.

Niektoré typy proteínov sa nachádzajú na povrchu bunkovej membrány. Existujú periférne proteíny, ktoré sa vyznačujú tým, že prechádzajú celou membránou v jej predĺžení a sú v kontakte s intracelulárnym priestorom aj s extracelulárnym priestorom. Všeobecne tieto proteíny fungujú ako iónové kanály, ktoré umožňujú priechod určitých látok do bunky.

Podobne existujú takzvané periférne proteíny, ktoré sú v kontakte iba s jednou zo strán membrány, neprechádzajú ju.

Okrem integrálnych a periférnych proteínov existujú na povrchu bunkovej membrány aj ďalšie zlúčeniny, ako sú glykolipidy a glykoproteíny. Tieto fungujú ako receptory, ktoré rozpoznávajú iné zlúčeniny.

Bunkové membrány húb navyše obsahujú veľké percento sterolov a sfingolipidov, ako aj ergosterolu.

Medzi funkcie bunkovej membrány v hubových bunkách možno uviesť:

• Chráni bunku a jej komponenty pred vonkajšími vplyvmi.
• Je regulátorom v transportných procesoch smerom do vnútra a vonku bunky.
• Umožňuje rozpoznávanie buniek
• Je to polopriepustná bariéra zabraňujúca prechodu molekúl, ktorá môže spôsobiť akékoľvek poškodenie bunky

Bunková stena

Medzi živé bytosti, ktoré majú bunkovú stenu, sú huby, baktérie a rastliny.

Bunková stena húb je umiestnená mimo bunkovej membrány a je tuhou štruktúrou, ktorá pomáha dať bunke definovaný tvar. Na rozdiel od toho, čo si mnohí môžu myslieť, bunková stena húb je veľmi odlišná od bunkovej steny prítomnej v rastlinných bunkách.

V zásade sa skladá z bielkovín a polysacharidov. Prvý z nich je spojený s polysacharidmi, ktoré tvoria tzv. Glykoproteíny, zatiaľ čo polysacharidy, ktoré sú prítomné v bunkovej stene, sú galaktomannan, glykán a chitín.

Schéma bunkovej steny hubových buniek. Zdroj: Maya a Rike

Podobne sa bunková stena vyznačuje neustálym rastom.

glykoproteíny

Predstavujú veľké percento zloženia bunkovej steny. Medzi funkcie, ktoré plnia, patria: pomáhajú udržiavať tvar bunky, zasahujú do transportných procesov do a z bunky a prispievajú k ochrane bunky pred cudzími činiteľmi.

galaktomanán

Sú to chemické zlúčeniny, ktorých chemická štruktúra sa skladá z dvoch monosacharidov; molekula manózy, ku ktorej sú pripojené galaktózové vetvy. Nachádza sa hlavne v bunkovej stene húb rodu Aspergillus, známych ako plesne.

glukán

Sú to veľmi veľké polysacharidy, ktoré sú tvorené spojením mnohých molekúl glukózy. Glykány zahŕňajú širokú škálu polysacharidov, z ktorých niektoré sú dobre známe, napríklad glykogén, celulóza alebo škrob. Predstavuje 50 až 60% suchej hmotnosti bunkovej steny.

Dôležité je, že glukány sú najdôležitejšie štrukturálne komponenty bunkovej steny. Ostatné komponenty steny sú ukotvené alebo k nim pripevnené.

chitín

Je to dobre známy a bohatý polysacharid v prírode, ktorý je súčasťou bunkových stien húb, ako aj exoskelet niektorých článkonožcov, ako sú pavúkovce a kôrovce.

Pozostáva zo spojenia molekúl N-acetylglukozamínu. Nachádza sa v dvoch formách: ß-chitín a α-chitín. To je to, čo je prítomné v bunkách húb.

Medzi jeho vlastnosti patrí: nie je rozpustný vo vode, ale skôr v koncentrovaných kyselinách, ako sú fluóralkoholy; má nízku reaktivitu a má vysokú molekulovú hmotnosť.

Bunková cytoplazma

Cytoplazma hubových buniek sa veľmi podobá cytoplazme iných eukaryotických buniek: zvierat a rastlín.

Zaberá priestor medzi cytoplazmatickou membránou a bunkovým jadrom. Má koloidnú textúru a v nej sa nachádzajú rôzne organely, ktoré pomáhajú bunke vykonávať jej rôzne funkcie.

organely

mitochondrie

Je to nevyhnutná organela v bunke, pretože v nej prebieha bunkový dýchací proces, ktorý jej poskytuje najvyššie percento energie. Zvyčajne sú predĺžené a merajú až 15 nanometrov.

Podobne sa skladajú z dvoch membrán, jednej vonkajšej a jednej vnútornej. Vnútorná membrána sa ohýba a ohýba a vytvára invázie známe ako mitochondriálne hrebene.

Golgiho aparát

Nie je to ako Golgiho aparát v iných eukaryotických bunkách. Skladá sa zo súboru cisterien. Jeho funkcia súvisí s rastom buniek, ako aj s výživou.

Endoplazmatické retikulum

Je to membránová súprava, ktorá je v niektorých častiach pokrytá ribozómami (hrubé endoplazmatické retikulum) a v iných nie (hladké endoplazmatické retikulum).

Endoplazmatické retikulum je organela, ktorá súvisí so syntézou biomolekúl, ako sú lipidy a proteíny. Podobne sa tu tiež vytvárajú určité intracelulárne transportné vezikuly.

Schéma fungálnej bunky. (1) Stena hypha. (2) Septo. (3) Mitochondrion. (4) Vacuole. (5) Kryštál Ergosterolu. (6) Ribozóm. (7) Jadro. (8) Endoplazmatické retikulum. (9) Lipidové telo. (10) Plazmatická membrána. (11) vezikuly. (12) Golgiho prístroj. Zdroj: AHiggins12

microbodies

Sú to druh vezikúl, ktoré obsahujú hlavne enzýmy. Patria sem peroxizómy, hydrogenozómy, lyzozómy a Wöroningove telieska.

• Peroxizómy: Jedná sa o vezikuly, ktoré sú často okrúhleho tvaru a majú priemer až 1 nanometer. Vnútri ukladajú enzýmy, ako sú peroxidázy. Jeho hlavnou funkciou je ß-oxidácia nenasýtených mastných kyselín.
• Hydrogenozómy: organely v tvare vezikúl s priemerom 1 nanometer. Jeho funkciou je produkovať molekulárny vodík a energiu vo forme molekúl ATP.
• Lyzozómy: sú väčšie vezikuly ako tie predchádzajúce a majú zažívaciu funkciu. Obsahujú enzýmy, ktoré prispievajú k degradácii určitých zlúčenín požitých bunkou. Niektoré z enzýmov, ktoré obsahujú, sú okrem iného: kataláza, peroxidáza, proteáza a fosfatáza.
• Wöroningove telá: sú to kryštalické organely, ktoré sú prítomné iba vo vláknitých húb. Jeho tvar je variabilný a môže byť pravouhlý alebo kosoštvorcový. Sú spojené s septou medzi každou bunkou a ich funkciou je v prípade potreby ich zapojiť.

ribozómy

Sú to organely, ktoré sú vyrobené z proteínov a RNA. Dajú sa voľne nájsť v cytoplazme alebo na povrchu endoplazmatického retikula. Ribozómy sú jednou z najdôležitejších cytoplazmatických organel, pretože sú zodpovedné za syntézu a spracovanie proteínov.

vakuoly

Je to organela typická pre rastlinné a hubové bunky, ktoré sú ohraničené membránou podobnou plazmatickej membráne. Obsah vakuol je veľmi rozmanitý a môže to byť voda, soli, cukry a proteíny, ako aj jeden alebo druhý elektrolyt. Medzi funkcie, ktoré v bunke plnia, sú: skladovanie, regulácia pH a trávenie.

Bunkové jadro

Je to jedna z najdôležitejších štruktúr húb, pretože obsahuje všetok genetický materiál huby, ktorý je ohraničený jadrovou membránou. Táto membrána má malé póry, cez ktoré je možná komunikácia medzi cytoplazmou a vnútorným jadrom.

Vo vnútri jadra je obsiahnutý genetický materiál, ktorý je zabalený a tvorí chromozómy. Sú malé a zrnité a zriedka vláknité. V závislosti od druhu huby bude mať bunka špecifický počet chromozómov, aj keď vždy je umiestnená medzi 6 a 20 chromozómami.

Jadrová membrána má zvláštnosť, že pretrváva počas procesu bunkového delenia alebo mitózy. Predstavuje jadro, ktoré má vo väčšine prípadov centrálnu polohu a je dosť výrazné.

Podobne v závislosti od okamihu životného cyklu huby môže byť jadro haploidné (s polovičnou genetickou záťažou druhu) alebo diploidné (s úplnou genetickou záťažou druhu).

Nakoniec, v závislosti od typu huby, počet jadier sa bude meniť. V huboch s jednobunkovým jadrom, ako je napríklad kvasnicový typ, existuje iba jedno jadro. Na rozdiel od toho majú vláknité huby, ako sú basidiomycety alebo askomycyty, variabilný počet jadier pre každú hýfu.

Takto existujú monokaryotické hyfy, ktoré majú jedno jadro, dikaryotické hyfy s dvoma jadrami a polykariotické hyfy, ktoré majú viac ako dve jadrá.

Referencie

1. Alexopoulos, C., Mims, W. a Blackwell, m. (devätnásť deväťdesiat šesť). Úvodná mykológia. John Wiley & Sons, Inc., New York.
2. Curtis, H., Barnes, S., Schneck, A. a Massarini, A. (2008). Biology. Editorial Médica Panamericana. 7. vydanie.
3. Maresca B. a Kobayashi GS. (1989). Microbiological Reviews 53: 186.
4. Mármol Z., Páez, G., Rincón, M., Araujo, K., Aiello, C., Chandler, C. a Gutiérrez, E. (2011). Chitín a polyméry priateľské k chitosanu. Preskúmanie aplikácií. URU Technocientific Magazine. jedna.
5. Pontón, J. (2008). Bunková stena húb a mechanizmus pôsobenia anidulafungínu. Iberoamerický denník mykológie. 25. 78-82.