SIRKULASJON I SOPP: NÆRINGSSTOFFER, STOFFER, OSMOREGULERING - BIOLOGI - 2026

Den sirkulasjon sopp er systemet ved hjelp av hvilken transport av stoffer finner sted fra utsiden mot innsiden av sopp og vice versa. Dette inkluderer absorpsjon av næringsstoffer for å fordele dem gjennom hele strukturen, samt transport av enzymer og utskillelse av stoffer, i tillegg til andre funksjoner som krever væskebytte.

Disse organismer inneholder ikke klorofylllignende planter, og de inneholder heller ikke et blodkarsystem som for dyr. Derimot har ikke sopp noe spesialisert vev for denne funksjonen.

Grafisk fremstilling av væskesirkulasjon i hyfer og gjær. Kildebilde til venstre Flickr, bilde til høyre Wikipedia.com

Imidlertid oppfører sopp, som alle levende vesener, dynamiske systemer der det er transport av stoffer og næringsstoffer. I dette tilfellet utføres de gjennom bevegelse av cytoplasma, eller ved hjelp av transportervesikler.

Sirkulasjonen av væsker i sopp kan observeres i prosessen med fordøyelse og absorpsjon av næringsstoffer, i morfogenesen av soppstrukturer, i den osmotiske balansen og i utvisningen av avfallsstoffer.

Det er mekanismer i disse mikroorganismene som regulerer inn- og utkjøring av stoffer, samt spesifikke mekanismer for deres transport.

Sirkulasjonen av væsker i disse organismer er veldig viktig for deres overlevelse. Derfor er stoffene som brukes til behandling av soppinfeksjoner rettet mot å endre permeabiliteten til den cytoplasmatiske membranen, og generere en ubalanse i cellen som ender med celledød.

Næringssirkulasjon

Fôring av soppene utføres ved en prosess som kalles direkte absorpsjon. Dette næringsassimilasjonssystemet krever et tidligere trinn der soppene skiller ut enzymer i miljøet for å nedbryte organisk materiale, og dermed være i stand til å absorbere næringsstoffene deres i mindre molekyler.

Dermed utfører de en slags ekstern fordøyelse (utenfor cellestrukturen). Deretter krysser de oppløste næringsstoffene celleveggen (som er sammensatt av kitin) for til slutt å bli fordelt jevnt mot protoplasma ved en prosess som kalles enkel diffusjon eller osmose, der det ikke er noen energiforbruk.

Denne formen for fôring er kjent under navnet osmotrofi. På grunn av måten sopp spiser på, sies de i tillegg å være heterotrofe, siden de ikke kan produsere sine egne organiske forbindelser som forekommer i autotrofiske organismer.

Det vil si at energien de trenger er oppnådd gjennom assimilering og metabolisme av organiske forbindelser oppløst av eksoenzymer.

Strukturen som har ansvar for å fordele næringsstoffer i filamentøse eller flercellede sopp er hyfer. Disse deltar i utvekslingen av næringsstoffer og vann mellom de forskjellige delene av soppen.

Sirkulasjon av stoffer i morfogenesen av soppstrukturer

Dannelsen av soppens strukturer krever også sirkulasjon av stoffer. Dette gjøres på en litt annen måte.

Hyphal forlengelse

Forlengelsen av hyfer i sopp er mulig takket være den retningsbestemte transporten av vesikler som inneholder forløperstoffer fra den hyfale veggen sammen med syntetaser. Disse vesiklene er rettet mot hyphas apikale kuppel, hvor frigjøring av vesikulært innhold vil skje.

Genereringen av den nye hyfale veggen for dannelse og polymerisering av mikrofibriller krever enzymet kitinsyntetase. Dette enzymet blir transportert til den hyfale spissen i mikrovesikler kalt kitosomer i form av zymogener (inaktivt enzym).

Kitosomer dannes i cytoplasmaet i en fri form eller i større vesikler som ligner de som genereres av Golgi-apparatet.

Deretter skjer aktiveringen av kitinsyntetase ved fusjon av kitosomet til plasmalemmaet, noe som muliggjør interaksjon av en protease bundet til membranen med det inaktive enzymet (zymogen). Slik begynner kitinmikrofibrilogenese ved den hyfale spissen.

Spirende gjær

Når det gjelder gjær er det også transport av stoffer. I dette tilfellet er det nødvendig for biosyntesen av gjærens cytoskelett. Det krever en proteasesyntetase som er jevn fordelt i cytoplasmaet og som binder seg til cellemembranen.

Dette enzymet er aktivt på gjærvekststeder, og er inaktivt når det ikke er noen oppdeling.

Det antas at enzymets aktiverende substanser kan transporteres gjennom mikrovesikler til plasmalemmaet på steder der celleveggbiosyntese (spiring og septalseparasjon) er aktiv.

Balanse mellom syntese av forlengelse av hypha eller gjærvegg og modifisering av matrisen

I prosessene med dannelse og innsetting av nye strukturer og modifisering av den eksisterende matrisen, både når det gjelder filamentøse sopp og i gjærknopper, må det være en balanse.

I denne forstand er tilstedeværelsen av lytiske enzymer som transporteres i makrovesikler for å målrette den hyfale spissen eller gjærknoppen blitt oppdaget.

Disse enzymene er ß1-3-glucanase, N-acetyl-ß-D-glukosaminase og kitinase. Enzymene virker når makrovesikelen smelter sammen med plasmamembranen og frigjøres på passende sted for å utøve sin virkning (eksocytose).

osmoregulering

Denne prosessen innebærer bevegelse av stoffer gjennom forskjellige mekanismer, som passiv transport, aktiv transport og eksocytose.

Gjær og noen former er karakterisert ved å være osmofile eller xerotolerante mikroorganismer. Dette betyr at de kan vokse i ikke-ioniske miljøer med høy osmolaritet. Dette lar dem vokse på underlag med en høy konsentrasjon av organiske forbindelser, for eksempel glukose.

Mye forskning er gjort for å forstå denne mekanismen, og avslører at gjær inneholder sterkt hydrofile proteiner i dem som beskytter cellen mot dehydrering.

Det har også blitt oppdaget at stoffer som glyserol kan fungere som osmoregulerende stoffer som beskytter celler mot sopp, noe som gir dem muligheten til å tilpasse seg raskere til osmotiske forandringer.

Stofftransportmekanismer

Inne i sopp kan tre forskjellige typer stofftransport forekomme: passiv transport, aktiv transport og eksocytose.

Passiv transport er det som skjer uten energiforbruk, siden det skjer ved enkel diffusjon (utløp eller innføring av stoffer gjennom en hvilken som helst del av membranen). I dette tilfellet passerer stoffet til den andre siden av membranen, der konsentrasjonen av den metabolitten er lavere. Dermed kan et stoff passere fra innsiden av soppen til utsiden, eller omvendt.

Det kan også oppstå ved forenklet diffusjon, som fungerer etter samme prinsipp som den forrige prosessen, med unntak av at den bruker transportørproteiner som finnes i plasmamembranen.

På den annen side er aktiv transport en som krever energiforbruk, fordi den oppstår mot en konsentrasjonsgradient.

Endelig er eksocytose utskillelse av stoffer til utsiden som frigjøres gjennom vesikler når de smelter sammen med plasmamembranen.

Avhending av avfallsstoffer

Sopp, som et resultat av metabolisme, bortviser avfallsstoffer som elimineres gjennom cellemembraner. Denne prosessen er kjent som utskillelse, og den skjer gjennom eksocytose.

Stoffene som frigjøres av sopp kan brukes senere av andre organismer eller av seg selv.

Effekt av soppdrepende midler på sirkulasjonen av sopp

Soppdrepende midler er stoffer som brukes til å eliminere patogene eller opportunistiske sopp som produserer en spesifikk patologi hos mennesker og dyr.

Hva disse medisinene gjør er å endre bevegelsene til visse stoffer (for eksempel kalium eller natrium), noe som vanligvis forårsaker at de kommer ut fra celler. På den annen side induserer andre inntreden av kalsiumioner i kroppen, noe som forårsaker celledød.

To av de vanligste eksemplene på soppdrepende midler er amfotericin B og triazoler. Amphotericin B binder seg til soppsterolene og destabiliserer cellegjennomtrengelighet, og lar cytoplasmatisk materiale slippe ut og forårsaker død.

På den annen side forhindrer triazoler syntesen av ergosterol. Dette fører til tap av integriteten til soppmembranen.

Ref.

1. Cole GT. Grunnleggende biologi av sopp. I: Baron S, redaktør. Medisinsk mikrobiologi. 4. utgave. Galveston (TX): University of Texas Medical Branch i Galveston; 1996. Kapittel 73. Tilgjengelig fra: ncbi.nlm.nih.
2. Robinow C, Marak J. On the Plasma Membrane of Some Bacteria and Fungi. Sirkulasjon. 1962; 26: 1092-1104. Tilgjengelig på: ahajournals.org
3. Osmoregulering. Wikipedia, The Free Encyclopedia. 21. april 2019, 00:20 UTC. 11. mai 2019, 01:13 en.wikipedia.org
4. Moreno L. Reaksjon fra planter på stress på grunn av vannunderskudd. En anmeldelse. Colombiansk agonomi, 2009; 27 (2): 179-191. Tilgjengelig på: magasiner.unal.edu.co
5. Thompson L. Antifungals. Pastor chil. infectol. . 2002; 19 (tillegg 1): S22-S25. Tilgjengelig på: https: // scielo.