- إفراز البكتيريا
- النقل السلبي في البكتيريا
- إفراز السموم في البكتيريا
- إفراز في المحتجين
- الانتشار في الطلائعيات
- خروج الخلايا في الطلائعيات
- إفراز من خلال فجوات
- المراجع
يتم إفراز البكتيريا والطلائعيات بواسطة آليات خلوية مختلفة. وتشمل هذه النقل السلبي ، المكون من التناضح والانتشار ، والنقل النشط ، مثل طرد الخلايا.
وبالمثل ، هناك نوع خاص من النقل للإفراز في الطلائعيات بوساطة فجوات مقلصة موجودة في السيتوبلازم. كل هذه العمليات لها أهمية حيوية ، لأن العديد من المواد التي تفرزها هذه الكائنات الحية تستخدم من قبل الكائنات الحية الأخرى للبقاء على قيد الحياة.
تمتلك البكتيريا آليات إفراز مختلفة. المصدر: pixabay
الإفراز هو عملية طبيعية في أي خلية يتم بواسطتها إطلاق المواد التي لا فائدة لها والتي يمكن أن تكون سامة في بعض الأحيان في البيئة خارج الخلية. تقوم جميع الكائنات الحية بعملية الإخراج ، حتى الأبسط منها.
إفراز البكتيريا
البكتيريا هي كائنات حية لها عملية التمثيل الغذائي النشطة للغاية. نتاج هذا التمثيل الغذائي ، يتم إنتاج عدد كبير من المواد الكيميائية والمركبات التي لا تؤدي أي وظيفة داخل الخلية البكتيرية. لهذا السبب ، يجب إطلاق سراحهم خارج الزنزانة.
يتم إجراء عمليات مختلفة داخل الخلايا البكتيرية ، مثل التنفس ، الهوائية واللاهوائية. في الأول ، يتم الحصول على الماء وثاني أكسيد الكربون كمنتجات. من ناحية أخرى ، فإن التنفس اللاهوائي ، المعروف باسم التخمير ، يولد منتجين: حمض اللاكتيك (التخمير اللاكتيكي) وحمض الخليك (تخمير الأسيتيك).
وبالمثل ، كمنتج لعمليات التمثيل الغذائي الطبيعية المختلفة التي تحدث داخل البطارية ، يتم الحصول على ما يسمى بالمستقلبات الثانوية ، مثل السموم الخارجية ، والمواد المضادات الحيوية والإنزيمات ، من بين أشياء أخرى.
في البكتيريا ، يحدث إفراز نواتج التمثيل الغذائي ، وكذلك إطلاق السموم التي ينتجها البعض ، من خلال نوعين من العمليات: النقل السلبي ، مثل الانتشار (البسيط والميسر) ، ومن خلال أنظمة الإفراز.
النقل السلبي في البكتيريا
تعتبر عمليات الانتشار نقلًا سلبيًا لأنها لا تتطلب إنفاق طاقة من الخلية. هذا لأنها تحدث لصالح تدرج التركيز. يُقصد بتدرج التركيز الاختلافات في التركيز بين جزأين.
تقوم البكتيريا بالعديد من العمليات الهامة للغاية ، والتي يتم من خلالها الحصول على المنتجات التي يتم إطلاقها خارجها. كما ذكرنا سابقًا ، فإن هذه المنتجات هي الماء وثاني أكسيد الكربون وحمض اللبنيك وحمض الخليك.
يمر الماء بحرية عبر غشاء الخلية من خلال عملية التناضح. من المهم أن نتذكر أن غشاء الخلية شبه نافذ ، لذا فهو يسمح بالمرور الحر لبعض المواد ، مع وجود الماء بينها.
من ناحية أخرى ، يمر ثاني أكسيد الكربون وحمض اللاكتيك وحمض الخليك عبر غشاء الخلية البكتيرية إلى الخارج عن طريق الانتشار. وفقًا لهذه العملية ، تعبر مادة (بخلاف الماء) غشاء الخلية من مكان يتركز فيه تركيزًا عاليًا إلى مكان آخر حيث يكون تركيزه ضعيفًا.
وفقًا لذلك ، تعبر منتجات التخمير المذكورة أعلاه غشاء الخلية ليتم طردها من الخلايا البكتيرية ، بمجرد تخميرها للسكريات مثل الفركتوز والجلوكوز والجلاكتوز.
إفراز السموم في البكتيريا
تنتج أنواع مختلفة من البكتيريا بعض المواد السامة المعروفة باسم السموم الخارجية. وهي شديدة الضراوة للكائنات الحية الأخرى مثل البشر ويمكن أن تكون قاتلة في العديد من المناسبات.
يوجد ما مجموعه سبعة أنظمة إفراز في البكتيريا. تستخدم هذه المجمعات البروتينية المختلفة المثبتة في غشاء الخلية لنقل جزيئات الإكسوتوسين.
على الرغم من وجود سبعة أنظمة إفراز ، إلا أنها تنقل الإكسوتوسينات باتباع آليتين أو طريقين فقط:
- يعتمد على الثانية: يعتمد الإفراز على تسلسل الإشارة الموجود في نهاية الطرف الأميني للإكسوتوسين المراد إفرازه. هذا لأنه بفضل هذا التسلسل يتم التعرف على السموم الخارجية وبالتالي يتم نقلها عبر الغشاء.
- الثانية المستقلة: في هذا النظام ، لا يكون الإفراز مشروطًا بأي تسلسل إشارة في نهاية الطرف الأميني. يحدث إزفاء البروتين (السم الخارجي) الذي سيتم نقله ببساطة.
وبالمثل ، يذكر المتخصصون أن آليات إفراز البكتيريا سالبة الجرام أكثر تعقيدًا من تلك الموجودة في البكتيريا موجبة الجرام.
هذا لأنه في البكتيريا سالبة الجرام ، يجب أن تعبر السموم التي تفرز الغشاء المزدوج الذي يحيط بهذا النوع من البكتيريا في الفضاء خارج الخلية. في المقابل ، في البكتيريا موجبة الجرام ، يجب أن تعبر السموم الخارجية غشاء واحد فقط ليتم إطلاقها في الفضاء خارج الخلية.
إفراز في المحتجين
تضم مملكة بروتيستا مجموعة متنوعة من الكائنات الحية التي لها خصائص متشابهة جدًا ، ولكنها في نفس الوقت الكائنات الأخرى التي تجعلها مختلفة تمامًا عن بعضها البعض. بشكل عام ، تشتمل مجموعة الطلائعيات على الطحالب والأوليات.
حسنًا ، الكائنات الحية التي سبق ذكرها تفرز مواد معينة نتيجة لعملية التمثيل الغذائي الخلوي. من بين تلك المواد يمكن أن نذكر: الماء والأكسجين وثاني أكسيد الكربون والسموم وبعض المنتجات النيتروجينية مثل الأمونيا واليوريا.
تفرز البروتوزوا من خلال إفراز الخلايا وانتشارها. المصدر: على التوالي: فرانك فوكس ، سيرجي كاربوف ، مركز السيطرة على الأمراض / دكتور ستان إرلاندسن ، بيكتوريبيست ، تييري أرنت ، دكتور تسوكي يوجي
في هذا النوع من الكائنات الحية ، يحدث الإفراز من خلال آليات مختلفة ، بعض النقل السلبي ، مثل الانتشار والبعض الآخر من النقل النشط ، مثل طرد الخلايا واستخدام الفجوات.
الانتشار في الطلائعيات
في الطلائعيات ، تشبه عملية الانتشار كيفية حدوثها في الكائنات الحية الأخرى. من خلال الانتشار ، تعبر مواد مثل الماء والغازات (الأكسجين وثاني أكسيد الكربون) غشاء الخلية إلى الفضاء خارج الخلية.
إنها عملية لا تتطلب أي إنفاق للطاقة من جانب الخلية. يحدث لصالح الاختلاف في التركيزات.
خروج الخلايا في الطلائعيات
خروج الخلايا هو عملية يتم تضمينها في طريقة النقل النشط لأنها تتضمن إنفاقًا معينًا للطاقة بواسطة الخلية.
من خلال هذه العملية ، يتم تغليف المواد المراد إفرازها بواسطة حويصلة في سيتوبلازم الخلية. تتحرك هذه الحويصلة نحو غشاء الخلية بمساعدة بعض الهياكل التي تنتمي إلى الهيكل الخلوي للخلية.
بمجرد ملامسته لغشاء الخلية ، يندمج معه ويشرع في إطلاق محتوياته إلى خارج الخلية.
تُستخدم هذه الآلية لإطلاق مركبات ناتجة عن عملية التمثيل الغذائي أو نفايات المواد ، مثل بعض السموم.
إفراز من خلال فجوات
تحتوي العديد من الكائنات الأولية على فجوات مقلصة لإزالة الماء الزائد وبالتالي الحفاظ على استقرار الخلايا.
تتكون هذه الفجوات من أنابيب تجميع ، بالإضافة إلى خزان مركزي وقناة تربطها مباشرة بغشاء الخلية ، وتشكل مسامًا فيه.
يتم إعادة توجيه المياه الزائدة في السيتوبلازم إلى أنابيب التجميع ومن هناك إلى الخزان. عندما يكون هذا ممتلئًا ، يتم دفع الماء من خلال أنبوب الخروج باتجاه المسام في الغشاء ليخرج أخيرًا من الخلية.
المراجع
- بيكيت ، بكالوريوس (1987). علم الأحياء: مقدمة حديثة. مطبعة جامعة أكسفورد.
- كيرتس ، هـ ، بارنز ، س ، شنيك ، أ وماساريني ، أ. (2008). مادة الاحياء. افتتاحية Médica Panamericana. الطبعة السابعة.
- فوربس با ، ساحم دي إف. و Weissfeld AS. المحررين. (2002) بيلي وسكوت. علم الأحياء الدقيقة التشخيصي. الحادي عشر. إد. سانت لويس بولاية ميسوري. موسبي.
- Oudega ، B. ، Mooi ، F. and De Graaf ، F. (1984). إفراز البروتينات بواسطة البكتيريا سالبة الجرام: تصدير البكتريوسينات والبروتينات الخميرية بواسطة الإشريكية القولونية. أنتوني فان ليوينهوك. 50 (5-6). 569-584
- Varela، G. and Grotiuz، G. (2008) علم وظائف الأعضاء والتمثيل الغذائي البكتيري. موضوعات علم الجراثيم والفيروسات الطبية. مأخوذة من: hygiene.edu.uy