- أنواع التنفس الفطري
- تنفس الفطر حسب التصنيف
- الخميرة
- العفن والفطر
- مراحل التنفس الفطري
- تحلل السكر
- دورة كريبس
- سلسلة نقل الإلكترون
- المراجع
يختلف تنفس الفطريات حسب نوع الفطريات التي نلاحظها. في علم الأحياء ، تُعرف الفطريات بالفطريات ، وهي إحدى ممالك الطبيعة حيث يمكننا التمييز بين ثلاث مجموعات كبيرة: العفن والخمائر والفطر.
الفطريات هي كائنات حقيقية النواة تتكون من خلايا ذات نواة وجدران كيتين محددة جيدًا. بالإضافة إلى ذلك ، فهي تتميز بحقيقة أنها تتغذى عن طريق الامتصاص.
هناك ثلاث مجموعات رئيسية من الفطريات والخمائر والعفن والفطر. كل نوع من الفطريات يتنفس بطريقة معينة كما هو موضح أدناه. قد تكون مهتمًا بمعرفة كيف يتغذى الفطر؟
أنواع التنفس الفطري
التنفس الخلوي أو التنفس الداخلي عبارة عن مجموعة من التفاعلات الكيميائية الحيوية التي يتم من خلالها تحويل بعض المركبات العضوية من خلال الأكسدة إلى مواد غير عضوية توفر الطاقة للخلية.
داخل مجتمع الفطريات ، نجد نوعين من التنفس: الهوائية واللاهوائية. التنفس الهوائي هو التنفس الذي يكون فيه مستقبل الإلكترون النهائي هو الأكسجين ، والذي سينخفض إلى ماء.
من ناحية أخرى ، نجد التنفس اللاهوائي ، والذي لا ينبغي الخلط بينه وبين التخمير ، لأنه في الأخير لا توجد سلسلة نقل إلكترونية. هذا التنفس هو الذي لا يكون فيه الجزيء المستخدم في عملية الأكسدة هو الأكسجين.
تنفس الفطر حسب التصنيف
لتسهيل شرح أنواع التنفس ، سنقوم بتصنيفها حسب أنواع الفطريات.
الخميرة
يتميز هذا النوع من الفطريات بكونها كائنات وحيدة الخلية ، مما يعني أنها تتكون من خلية واحدة فقط.
يمكن لهذه الكائنات الحية أن تعيش بدون أكسجين ، ولكن عندما يتنفس الأكسجين لاهوائيًا من مواد أخرى ، فإنها لا تمتص الأكسجين مطلقًا.
يتكون التنفس اللاهوائي من استخراج الطاقة من مادة تستخدم في أكسدة الجلوكوز ، وبالتالي الحصول على ثلاثي فوسفات الأدينوزين ، المعروف أيضًا باسم فوسفات الأدينوزين (المشار إليه فيما يلي بـ ATP). هذا النيوكليوديت هو المسؤول عن الحصول على الطاقة للخلية.
يُعرف هذا النوع من التنفس أيضًا باسم التخمير وتعرف العملية التالية للحصول على الطاقة من خلال تقسيم المواد باسم تحلل السكر.
في تحلل السكر ، يتم تقسيم جزيء الجلوكوز إلى 6 ذرات وجزيء حمض البيروفيك. وفي هذا التفاعل يتم إنتاج جزيئين من ATP.
تحتوي الخميرة أيضًا على نوع معين من التخمير ، وهو ما يُعرف بالتخمير الكحولي. عن طريق تكسير جزيئات الجلوكوز للحصول على الطاقة ، يتم إنتاج الإيثانول.
التخمر أقل فعالية من التنفس حيث يتم استخدام طاقة أقل من الجزيئات. جميع المواد الممكنة المستخدمة في أكسدة الجلوكوز لديها احتمالية أقل
العفن والفطر
تتميز هذه الفطريات بكونها فطريات متعددة الخلايا. هذا النوع من الفطر له تنفس هوائي.
يجعل التنفس من الممكن استخلاص الطاقة من الجزيئات العضوية ، وخاصة الجلوكوز. لتكون قادرًا على استخراج الـ ATP ، من الضروري أكسدة الكربون ، لذلك يتم استخدام الأكسجين من الهواء.
يعبر الأكسجين أغشية البلازما ثم الميتوكوندريا. في الأخير ، يربط الإلكترونات وبروتونات الهيدروجين ، ويشكل الماء.
مراحل التنفس الفطري
لإجراء عملية التنفس في الفطريات ، يتم إجراؤها على مراحل أو دورات.
تحلل السكر
المرحلة الأولى هي عملية تحلل السكر. هذا هو المسؤول عن أكسدة الجلوكوز من أجل الحصول على الطاقة. تحدث عشرة تفاعلات أنزيمية تحول الجلوكوز إلى جزيئات البيروفات.
في المرحلة الأولى من تحلل الجلوكوز ، يتم تحويل جزيء الجلوكوز إلى جزيئين من glyceraldehyde ، باستخدام جزيئين ATP. يسمح استخدام جزيئين ATP في هذه المرحلة بمضاعفة إنتاج الطاقة في المرحلة التالية.
في المرحلة الثانية ، يتم تحويل الغليسيرالدهيد الذي تم الحصول عليه في المرحلة الأولى إلى مركب عالي الطاقة. من خلال التحلل المائي لهذا المركب ، يتم إنشاء جزيء ATP.
نظرًا لأننا حصلنا على جزيئين من glyceraldehyde في المرحلة الأولى ، أصبح لدينا الآن جزيئين من ATP. يشكل الاقتران الذي يحدث اثنين من جزيئات البيروفات الأخرى ، بحيث نحصل أخيرًا في هذه المرحلة على 4 جزيئات ATP.
دورة كريبس
بمجرد الانتهاء من مرحلة تحلل السكر ، ننتقل إلى دورة كريبس أو دورة حمض الستريك. إنه طريق استقلابي حيث تحدث سلسلة من التفاعلات الكيميائية التي تطلق الطاقة الناتجة في عملية الأكسدة.
هذا هو الجزء الذي يقوم بأكسدة الكربوهيدرات والأحماض الدهنية والأحماض الأمينية لإنتاج ثاني أكسيد الكربون ، من أجل إطلاق الطاقة بطريقة قابلة للاستخدام للخلية.
يتم تنظيم العديد من الإنزيمات من خلال ردود الفعل السلبية ، عن طريق الارتباط الخيفي لـ ATP.
تتضمن هذه الإنزيمات مركب البيروفات ديهيدروجينيز الذي يصنع الأسيتيل- CoA الضروري للتفاعل الأول للدورة من البيروفات من تحلل السكر.
كما يتم تثبيط إنزيمات سينسيز سيترات ، ونزعة هيدروجين الأيزوسيترات ، ونزعة الهيدروجين ألفا كيتوجلوتارات ، والتي تحفز التفاعلات الثلاثة الأولى لدورة كريبس ، بتركيزات عالية من ATP. يوقف هذا التنظيم هذه الدورة التدهورية عندما يكون مستوى طاقة الخلية جيدًا.
يتم أيضًا تنظيم بعض الإنزيمات بشكل سلبي عندما يكون مستوى تقليل طاقة الخلية مرتفعًا. وهكذا ، من بين أمور أخرى ، يتم تنظيم معقدات البيروفات ديهيدروجينيز وسيترات سينسيز.
سلسلة نقل الإلكترون
بمجرد انتهاء دورة كريبس ، تمتلك الخلايا الفطرية سلسلة من الآليات الإلكترونية الموجودة في غشاء البلازما ، والتي من خلال تفاعلات الأكسدة والاختزال ، تنتج خلايا ATP.
تتمثل مهمة هذه السلسلة في إنشاء سلسلة نقل من التدرج الكهروكيميائي الذي يستخدم لتخليق ATP.
تُعرف الخلايا التي تعتمد على سلسلة نقل الإلكترون لتخليق ATP ، دون استخدام الطاقة الشمسية كمصدر للطاقة ، باسم chemotrophs.
يمكنهم استخدام المركبات غير العضوية كركائز للحصول على الطاقة التي سيتم استخدامها في التمثيل الغذائي للجهاز التنفسي.
المراجع
- كامبل ، نيل أ ، وآخرون.علم الأحياء الأساسي.
- ألبرتس ، بروس ، وآخرون.البيولوجيا الجزيئية للخلية. شركة جارلاند للنشر ، 1994.
- ليونارد دافيس ، الأساليب الأساسية في علم الأحياء الجزيئي. إلسفير ، 2012.
- علم الأحياء الذي تم استدعاؤه بواسطة الإجراءات والمبادئ. القسم الأول: مبادئ علم الأحياء الدقيقة. 1947.
- HERRERA ، TeófiloUlloa ، وآخرون.مملكة الفطريات: علم الفطريات الأساسي والتطبيقي. المكسيك ، MX: جامعة المكسيك الوطنية المستقلة ، 1998.
- فيل ، كلود أ. ZARZA ، روبرتو إسبينوزا ؛ وكانو ، جيرونيمو كانو. علم الأحياء. ماكجرو هيل ، 1996.
- طرابلسي ولويز رشيد. ألترثوم ، فلافيو. أثينا ، 2004.