VYLUČOVANIE HÚB: PROCESY A VLASTNOSTI - BIOLÓGIE

Vylučovanie u húb zahŕňa rad procesov, z ktorých uvoľňujú extracelulárnej priestor rôznych látok, niektoré prospešné pre ostatné živé bytosti a ďalší život ohrozujúce.

Vylučovanie je proces, pri ktorom bunky uvoľňujú určité látky, ktoré sú produktom ich metabolizmu. Tieto uvoľňované látky nie sú pre bunku užitočné, a preto sa vylučujú mimo bunky.

Huby produkujú látky, ktoré vylučujú, sú škodlivé alebo prospešné. Zdroj: pixabay.com

V závislosti od vývojovej úrovne organizmu budú mechanizmy vylučovania odlišné. Od najjednoduchších, ako je napríklad difúzia, až po zložitejšie procesy, ako sú procesy vykonávané vo vyšších organizmoch, ktoré majú na tento účel špecializované tkanivá.

Jednobunkové huby

Kvasinky patria hlavne do skupiny jednobunkových húb. Sú to organizmy tvorené jednou bunkou. Spravidla majú veľkosť medzi 3 a 40 mikrónmi.

Tieto typy organizmov produkujú určité látky, ktoré vylučujú alebo uvoľňujú do extracelulárneho priestoru. Kvasinky sú všeobecne známe ako organizmy, ktoré vykonávajú proces alkoholového kvasenia.

Je to proces, pri ktorom kvasinky okrem iných mikroorganizmov spracúvajú niektoré cukry, ako napríklad sacharózu, fruktózu a glukózu, za účelom získania etanolu (etylalkohol) a oxidu uhličitého (CO2) ako konečných produktov. Tento proces sa uskutočňuje anaeróbne, to znamená v neprítomnosti kyslíka.

Saccharomyces cerevisiae videné pod mikroskopom. Zdroj: Pochybnosť

Podobne niektoré kvasinky, ako napríklad Saccharomyces cerevisiae, môžu produkovať riboflavín (vitamín B2), okrem výroby etanolu fermentáciou. Na syntézu tejto zlúčeniny sa dokonca začali používať vo farmaceutickom priemysle.

Vylučovanie do jednobunkových húb

Metabolický mechanizmus jednobunkových húb je pomerne jednoduchý. Tieto organizmy nemajú veľmi prepracovaný mechanizmus vylučovania látok, ktoré produkujú hlavne fermentáciou.

V tomto zmysle je mechanizmus, ktorým kvasinky vylučujú tieto látky, prostredníctvom formy pasívneho transportu známeho ako difúzia.

Difúzia je proces, ktorým látka prechádza bunkovou membránou v koncentračnom gradiente. To znamená, že sa šíri z miesta s vysokou koncentráciou do miesta s malou koncentráciou. Toto sa uskutočňuje za účelom vyváženia koncentrácií na oboch stranách membrány.

Produkty fermentácie vylučujú jednobunkové huby, napríklad kvasinky, difúznym procesom. Je to vďaka jednej z charakteristík bunkovej membrány: priepustnosti.

Je dôležité si uvedomiť, že bunková membrána je polopriepustná štruktúra, čo znamená, že umožňuje určitým molekulám prechádzať cez ňu, vrátane niektorých plynov, ako je oxid uhličitý a alkoholy, ako je etanol, obidva produkty fermentácie.

Mechanizmus, ktorým sa riboflavín vylučuje do kvasiniek, nebol úplne objasnený, avšak vzhľadom na proces, ktorý sa vykonáva u niektorých baktérií, niektorí odborníci naznačujú, že tento vitamín prechádza cez membránu pomocou niektorých z transportných proteínov. Čo je tam.

Viacbunkové huby

Viacbunkové huby sú najväčšou a najrôznejšou skupinou. Vyznačujú sa tým, že sú tvorené mnohými bunkami, ktoré sa spájajú, ale bez vytvárania špecializovaných tkanív. Bunky tvoria hýfy, ktoré zase tvoria mycélium huby.

Do tejto skupiny húb patria basidiomycety (známe huby), askomycety a zygomycety.

Tento druh húb je vysoko cenený na priemyselnej úrovni, pretože sa okrem iného používa najmä v gastronomickej a farmakologickej oblasti. Boli charakterizované aj viacbunkové huby, pretože syntetizujú určité látky, niektoré prospešné pre človeka, iné nie také.

Patria sem: niektoré halucinogénne látky, toxíny (niektoré dokonca smrteľné) a penicilárne látky.

Vylučovanie do viacbunkových húb

Aj keď je pravda, že tieto huby nemajú špecializované tkanivo v procese vylučovania, je tiež pravda, že ich metabolické mechanizmy sú o niečo zložitejšie ako v prípade jednorázových húb.

U mnohobunkových húb dochádza k vylučovaniu procesom známym ako exocytóza. Toto je definované ako proces, ktorým sa určité zlúčeniny uvoľňujú z buniek cez vezikuly, ktoré ich transportujú na vonkajšiu stranu bunky. Je to proces, ktorý vyžaduje výdaj energie bunkou.

Reprezentácia exocytózy, proces vylučovania do mnohobunkových húb. Zdroj: OpenStax

Vezikuly, ktoré sa používajú na uvoľňovanie rôznych zlúčenín von, sú vyrábané Golgiho prístrojom. Akonáhle sú pripravené, s obsahom správne zabaleným vo vnútri, pohybujú sa smerom k bunkovej membráne pomocou cytoskeletu bunky, ako aj mikrotubulov a proteínov, ako je aktín.

Keď vezikuly prídu do kontaktu s bunkovou membránou, začne sa s ňou fúzovať, čo umožní jej obsahu vytekať z bunky. Tento proces je sprostredkovaný proteínovým komplexom nazývaným SNARE, ktorý v niektorých prípadoch dokonca funguje ako regulačný prvok.

Produkty vylučovania

Ako už bolo uvedené, jednobunkové aj mnohobunkové huby produkujú určité látky, ktoré vylučujú. Niektoré z nich sú škodlivé, iné nie.

etanol

Je to zlúčenina, ktorej chemický vzorec je C ₂ H ₅ OH. Vyrába sa anaeróbnym fermentačným procesom, konkrétne alkoholovým kvasením. Tento proces sa uskutočňuje hubami kvasinkového typu.

To má hustotu 0,789 g / cm ³ a teplotou varu 78 ° C Je tiež bezfarebný. Používa sa hlavne v gastronomickom priemysle ako podstatný prvok v alkoholických nápojoch. Má tiež iné použitia, ako je rozpúšťadlo, dezinfekčné činidlo, nemrznúca zmes a dokonca aj ako palivo.

riboflavín

Tiež známy ako vitamín B2. Štruktúrne sa skladá z molekuly flavínu (dusíkatá báza) a molekuly ribitolu.

Má celý rad pozitívnych účinkov na organizmus, ako je udržiavanie integrity sliznice a pokožky, ako aj udržiavanie dobrého stavu rohovky.

mykotoxíny

Sú to toxické chemické zlúčeniny, ktoré syntetizujú niektoré mnohobunkové huby. Mnoho mykotoxínov sa syntetizuje vo vnútri húb plesňového typu, takže sa nachádzajú na povrchu potravín napadnutých týmito hubami.

Existuje niekoľko typov mykotoxínov. Medzi najznámejšie patria:

Ochratoxín A: je syntetizovaný hlavne hubami rodov Aspergillus a Penicilium. Spomedzi mechanizmov pôsobenia sa uvádza: zmena dýchania buniek, zmena syntézy proteínov. Považuje sa tiež za karcinogénny, teratogénny, neurotoxický, nefrotoxický a imunosupresívny.
Patulín: vytvára ho huby rodov Aspergillus, Penicilium, Gymnoascus a Paeocilomyces. Má škodlivé účinky na pečeň, obličky a slezinu, ako aj na imunitný systém.
Aflatoxíny: sú vylučované hubami rodu Aspergillus, najmä Aspergillus flavus a Aspergillus parasiticus. Tento mykotoxín má zvlášť škodlivé účinky na pečeň, ako je nekróza, cirhóza a dokonca aj rakovina pečene.

penicilín

Je to baktericídna látka, ktorá sa vylučuje najmä hubami z rodu Penicilium. Jeho objav v roku 1928 Alexander Fleming znamenal míľnik v oblasti medicíny, keď sa začal používať na boj proti infekciám spôsobeným predtým život ohrozujúcimi baktériami.

Aj keď mechanizmus, ktorým ničia baktérie, nie je úplne zavedený, predpokladá sa, že aktivujú autolytické enzýmy, ktoré pôsobia na bunkovú stenu niektorých baktérií, a ničia ich.

Halucinogénne látky

Sú to látky, ktoré sú syntetizované rôznymi druhmi húb, ktoré pôsobia na centrálny nervový systém a menia vnímanie reality a spôsobujú vizuálne a sluchové halucinácie.

Medzi najznámejšie halucinogénne látky môžeme zaradiť: psilocybín, baeocystín a kyselina ibotenová.

Referencie

Conesa, A., Punt, P., Van Luijk, N., Van den Hondel, C. (2001) Cesta vylučovania vláknitých húb: biotechnologický pohľad. Fungal Genet Biol. 33 (3) 155-171.
Curtis, H., Barnes, S., Schneck, A. a Massarini, A. (2008). Biology. Editorial Médica Panamericana. 7. vydanie.
Diener, S. (2005). Nahliadnite na vláknitú sekréciu a vývoj húb pomocou genomickej analýzy. Zdroj: https://repository.lib.ncsu.edu/handle/1840.16/4695
Suárez, C., Garrido, N. a Guevara, C. (2016). Výroba kvasiniek Saccharomyces cerevisiae a výroba alkoholu. Bibliografický prehľad. ICIDCA o derivátoch cukrovej trstiny. 50 (1).
Wagner, J., Otero, M. a Guerrero I. Kvasinky a výrobky z nich získané ako prísady v potravinárskom priemysle. National University of Quilmes Editorial.

VYLUČOVANIE HÚB: PROCESY A VLASTNOSTI - BIOLÓGIE - 2025