الإخراج في الفطريات: العمليات والخصائص - مادة الاحياء - 2026

يتضمن الإفراز في الفطريات سلسلة من العمليات التي يطلق منها الفضاء خارج الخلية لمجموعة متنوعة من المواد ، بعضها مفيد للكائنات الحية الأخرى وغيرها من المواد التي تهدد الحياة.

الإفراز هو العملية التي تطلق بها الخلايا مواد معينة تنتج عن عملية التمثيل الغذائي. هذه المواد التي يتم إطلاقها لا تفيد الخلية ، ولهذا يتم إخراجها خارج الخلية.

تنتج الفطريات مواد تفرزها ، ضارة أو مفيدة. المصدر: pixabay.com

اعتمادًا على المستوى التطوري للكائن الحي ، ستكون آليات الإخراج مختلفة. من أبسطها ، مثل الانتشار ، إلى العمليات الأكثر تعقيدًا مثل تلك التي يتم إجراؤها في الكائنات الحية الأعلى ، والتي لها أنسجة متخصصة لهذا الغرض.

الفطريات وحيدة الخلية

تنتمي الخمائر بشكل رئيسي إلى مجموعة الفطريات أحادية الخلية. هذه كائنات حية تتكون من خلية واحدة. يتراوح حجمها بشكل عام بين 3 و 40 ميكرون.

تنتج هذه الأنواع من الكائنات الحية مواد معينة تفرزها أو تطلقها في الفضاء خارج الخلية. الخمائر معروفة على نطاق واسع بأنها كائنات حية تقوم بعملية التخمير الكحولي.

هذه عملية تقوم بها الخميرة ، من بين الكائنات الحية الدقيقة الأخرى ، بمعالجة بعض السكريات مثل السكروز والفركتوز والجلوكوز للحصول على الإيثانول (كحول الإيثيل) وثاني أكسيد الكربون (CO2) كمنتجات نهائية. تتم هذه العملية اللاهوائية ، أي في حالة عدم وجود الأكسجين.

Saccharomyces cerevisiae يُرى تحت المجهر. المصدر: شك

وبالمثل ، فإن بعض الخمائر مثل Saccharomyces cerevisiae ، بصرف النظر عن إنتاج الإيثانول عن طريق التخمير ، يمكن أيضًا أن تنتج الريبوفلافين (فيتامين B2). حتى أنها بدأت في استخدامها في الصناعة الدوائية لتجميع هذا المركب.

إفراز في الفطريات وحيدة الخلية

آلية التمثيل الغذائي للفطريات وحيدة الخلية بسيطة للغاية. لا تمتلك هذه الكائنات آلية معقدة للغاية لإفراز المواد التي تنتجها بشكل أساسي من خلال التخمير.

بهذا المعنى ، فإن الآلية التي تفرز بها الخمائر هذه المواد هي من خلال شكل من أشكال النقل السلبي المعروف باسم الانتشار.

الانتشار هو العملية التي تعبر بها مادة ما غشاء الخلية إلى أسفل تدرج التركيز. هذا يعني أنه ينتشر من مكان يوجد به تركيز عالٍ إلى مكان يوجد فيه تركيز ضئيل. يتم ذلك من أجل موازنة التركيزات على جانبي الغشاء.

من خلال عملية الانتشار تفرز الفطريات وحيدة الخلية مثل الخميرة نواتج التخمير. هذا بفضل إحدى خصائص غشاء الخلية: النفاذية.

من المهم أن نتذكر أن غشاء الخلية عبارة عن بنية شبه قابلة للاختراق ، مما يعني أنه يسمح لجزيئات معينة بالمرور عبره ، بما في ذلك بعض الغازات مثل ثاني أكسيد الكربون والكحول مثل الإيثانول ، وكلاهما منتجان للتخمير.

لم يتم توضيح الآلية التي يتم من خلالها إفراز الريبوفلافين في الخميرة بشكل كامل ، ومع ذلك ، مع الأخذ في الاعتبار العملية التي تتم في بعض البكتيريا ، يقترح بعض المتخصصين أن هذا الفيتامين يعبر الغشاء بمساعدة بعض البروتينات الناقلة. ماذا هنالك.

الفطريات متعددة الخلايا

الفطريات متعددة الخلايا هي المجموعة الأكبر والأكثر تنوعًا. تتميز لأنها تتكون من العديد من الخلايا التي ترتبط ، ولكن دون تكوين أنسجة متخصصة. تشكل الخلايا الواصلة ، والتي بدورها تشكل الفطريات الفطرية.

تشمل هذه المجموعة من الفطريات الفطريات القاعدية (الفطر المشهور) ، الفطريات الزهرية ، والفطريات الزيجومية.

يحظى هذا النوع من الفطر بتقدير كبير على المستوى الصناعي ، حيث يتم استخدامه بشكل أساسي في مجال تذوق الطعام والصيدلة ، من بين أمور أخرى. كما تم تمييز الفطريات متعددة الخلايا لأنها تصنع مواد معينة ، بعضها مفيد للإنسان ، والبعض الآخر ليس كثيرًا.

وتشمل هذه: بعض المواد المهلوسة والسموم (حتى بعضها مميتة) والمواد البنسيلية.

إفراز في الفطريات متعددة الخلايا

في حين أنه من الصحيح أن هذه الفطريات ليس لديها نسيج متخصص في عملية الإفراز ، فمن الصحيح أيضًا أن آليات التمثيل الغذائي الخاصة بها أكثر تعقيدًا من تلك الموجودة في الفطريات وحيدة الخلية.

في الفطريات متعددة الخلايا ، يحدث الإخراج من خلال عملية تعرف باسم خروج الخلايا. يُعرَّف هذا بأنه العملية التي يتم من خلالها إطلاق مركبات معينة من الخلايا من خلال حويصلات تنقلها إلى خارج الخلية. إنها عملية تتطلب إنفاق الخلية للطاقة.

تمثيل إفراز الخلايا ، عملية إفراز في الفطريات متعددة الخلايا. المصدر: OpenStax

يتم تصنيع الحويصلات التي تُستخدم لإطلاق المركبات المختلفة إلى الخارج بواسطة جهاز جولجي. بمجرد أن تصبح جاهزة ، مع تعبئة المحتوى بشكل صحيح بالداخل ، فإنها تتحرك نحو غشاء الخلية بمساعدة الهيكل الخلوي للخلية ، وكذلك الأنابيب الدقيقة والبروتينات مثل الأكتين.

عندما تتلامس الحويصلة مع غشاء الخلية ، تبدأ في الاندماج معها ، مما يسمح لمحتوياتها بالتدفق خارج الخلية. يتم التوسط في هذه العملية بواسطة مركب بروتيني يسمى SNARE ، والذي ، في بعض الحالات ، يعمل كعنصر تنظيمي.

منتجات الإخراج

كما ذكرنا سابقًا ، تنتج الفطريات أحادية الخلية ومتعددة الخلايا بعض المواد التي تفرزها. بعضها ضار والبعض الآخر ليس كذلك.

الإيثانول

وهو مركب صيغته الكيميائية C ₂ H ₅ OH. يتم إنتاجه من خلال عملية التخمير اللاهوائي ، وبالتحديد التخمير الكحولي. يتم تنفيذ هذه العملية عن طريق الخميرة من نوع الفطريات.

تبلغ كثافته 0.789 جم / سم ³ ونقطة الغليان 78 درجة مئوية. كما أنه عديم اللون. يتم استخدامه بشكل أساسي في صناعة تذوق الطعام كعنصر أساسي في المشروبات الكحولية. كما أن لها استخدامات أخرى مثل المذيب والمطهر ومضاد التجمد وحتى كوقود.

الريبوفلافين

يُعرف أيضًا بفيتامين B2. من الناحية الهيكلية ، يتكون من جزيء فلافين (قاعدة نيتروجين) وجزيء ريبيتول.

لها مجموعة متنوعة من التأثيرات الإيجابية على الجسم ، مثل الحفاظ على سلامة الغشاء المخاطي والجلد ، وكذلك الحفاظ على الحالة الجيدة للقرنية.

السموم الفطرية

إنها مركبات كيميائية سامة تصنعها بعض الفطريات متعددة الخلايا. يتم تصنيع العديد من السموم الفطرية داخل الفطريات من نوع العفن ، بحيث يمكن العثور عليها على سطح الطعام الذي غزته هذه الفطريات.

هناك عدة أنواع من السموم الفطرية. من بين أشهرها:

• Ochratoxin A: يتم تصنيعه بشكل رئيسي عن طريق الفطريات من أجناس Aspergillus و Penicilium. من بين آليات العمل التي تم ذكرها: تغيير التنفس الخلوي ، تغيير تخليق البروتين. كما أنه يعتبر مادة مسرطنة ، ماسخة ، سامة للأعصاب ، سامة للكلى ، ومثبطة للمناعة.
• الباتولين: يتم إنتاجه عن طريق الفطريات من أجناس الرشاشيات والبنسيليوم والجمينوسوس والبايوسيلوميسيس. له تأثيرات ضارة على الكبد والكلى والطحال وكذلك جهاز المناعة.
• الأفلاتوكسينات: تفرزها الفطريات من جنس Aspergillus ، وخاصة Aspergillus flavus و Aspergillus parasiticus. هذا السموم الفطرية له تأثير ضار خاص على الكبد ، مثل النخر وتليف الكبد وحتى سرطان الكبد.

البنسلين

وهي مادة مبيدة للجراثيم تفرزها فطريات جنس البنسليوم بشكل رئيسي. كان اكتشافه في عام 1928 من قبل ألكسندر فليمنج علامة فارقة في مجال الطب ، حيث بدأ استخدامه لمكافحة العدوى التي تسببها البكتيريا التي كانت تهدد الحياة سابقًا.

على الرغم من أن الآلية التي تقتل بها البكتيريا لم يتم تحديدها بالكامل ، إلا أنه يُعتقد أنها تنشط الإنزيمات ذاتية التحلل التي تعمل على جدار الخلية لبعض البكتيريا ، وتدمرها.

المواد المهلوسة

إنها مواد يتم تصنيعها بواسطة أنواع مختلفة من الفطريات التي تعمل على الجهاز العصبي المركزي وتغيير تصور الواقع ، مسببة الهلوسة البصرية والسمعية.

من بين المواد المهلوسة الأكثر شهرة يمكننا أن نذكر: سيلوسيبين ، بايوسيستين وحمض الإيبوتنيك.

المراجع

1. Conesa، A.، Punt، P.، Van Luijk، N.، Van den Hondel، C. (2001) مسار الإفراز في الفطريات الخيطية: وجهة نظر التكنولوجيا الحيوية. جينيت بيول الفطري.33 (3) 155-171.
2. كيرتس ، هـ ، بارنز ، س ، شنيك ، أ وماساريني ، أ. (2008). مادة الاحياء. افتتاحية Médica Panamericana. الطبعة السابعة.
3. دينر ، س. (2005). إنسايت إفراز الفطريات الخيطية وتطورها من خلال التحليل الجيني. تم الاسترجاع من:
4. سواريز ، سي ، جاريدو ، إن وجيفارا ، سي (2016). الخميرة الخميرة وإنتاج الكحول. مراجعة ببليوغرافية. ICIDCA على مشتقات قصب السكر. 50 (1).
5. Wagner، J.، Otero، M.، and Guerrero I. الخمائر ومنتجاتها المشتقة كمكونات في صناعة الأغذية. جامعة كويلمز الوطنية الافتتاحية.