VYLUČOVÁNÍ BAKTERIÍ A PROTISTŮ - BIOLOGIE - 2025

Vylučování u bakterií a prvoků se provádí pomocí různých buněčných mechanismů. Patří sem pasivní transport tvořený osmózou a difúzí a aktivní transport, jako je exocytóza.

Podobně existuje zvláštní druh transportu k vylučování protistů zprostředkovaných kontraktilními vakuolemi přítomnými v jejich cytoplazmě. Všechny tyto procesy jsou životně důležité, protože mnoho látek, které tyto organismy vylučují, používají jiné živé bytosti k přežití.

Bakterie mají různé vylučovací mechanismy. Zdroj: pixabay

Vylučování je přirozený proces v jakékoli buňce, pomocí kterého se látky, které pro ni nejsou užitečné a které mohou být někdy toxické, uvolňují do extracelulárního prostředí. Všechny živé věci provádějí proces vylučování, i ty nejjednodušší.

Vylučování bakteriemi

Baktérie jsou organismy, které mají velmi aktivní metabolismus. Produktem tohoto metabolismu je generováno velké množství chemikálií a sloučenin, které v bakteriální buňce nesplňují žádnou funkci. Z tohoto důvodu musí být uvolněny mimo buňku.

Uvnitř bakteriálních buněk se provádějí různé procesy, jako je dýchání, aerobní i anaerobní. V prvním se voda a oxid uhličitý získají jako produkty. Na druhé straně, anaerobní dýchání, známé jako fermentace, vytváří dva produkty: kyselinu mléčnou (fermentaci mléčnou) a kyselinu octovou (octovou fermentaci).

Podobně jako produkt různých normálních metabolických procesů, které probíhají v baterii, se získávají mimo jiné takzvané sekundární metabolity, jako jsou exotoxiny, antibiotické látky a enzymy.

U bakterií dochází k vylučování produktů jejich metabolismu, stejně jako k uvolňování toxinů, které někteří produkují, prostřednictvím dvou typů procesů: pasivní transport, jako je difúze (jednoduchý a usnadněný), a prostřednictvím sekreční systémy.

Pasivní transport bakterií

Difúzní procesy jsou považovány za pasivní transport, protože nevyžadují energetický výdaj buňkou. Je tomu tak proto, že se vyskytují ve prospěch gradientu koncentrace. Pod koncentračním gradientem se rozumí rozdíly v koncentraci mezi dvěma oddíly.

Bakterie provádějí různé velmi důležité procesy, ze kterých se získávají produkty, které se uvolňují mimo ně. Jak již bylo uvedeno, jedná se o vodu, oxid uhličitý, kyselinu mléčnou a kyselinu octovou.

Voda volně prochází buněčnou membránou procesem osmózy. Je důležité si uvědomit, že buněčná membrána je polopropustná, takže umožňuje volný průchod určitých látek, přičemž mezi nimi je voda.

Na druhé straně oxid uhličitý, kyselina mléčná a kyselina octová procházejí bakteriální buněčnou membránou difuzí ven. Podle tohoto postupu látka (jiná než voda) prochází buněčnou membránou z místa, kde je vysoce koncentrovaná, na jiné, kde je špatně koncentrovaná.

Podle toho výše uvedené fermentační produkty procházejí buněčnou membránou, která má být vytlačena z bakteriálních buněk, jakmile mají fermentované cukry, jako je fruktóza, glukóza a galaktóza.

Sekrece toxinů v bakteriích

Různé druhy bakterií produkují určité toxické látky známé jako exotoxiny. Tito jsou vysoce patogenní pro jiné živé bytosti, jako jsou lidé, a mohou být dokonce fatální při mnoha příležitostech.

U bakterií existuje celkem sedm sekrečních systémů. Tyto využívají různé proteinové komplexy, které jsou ukotveny v buněčné membráně k transportu exotocinových molekul.

Přestože existuje sedm sekrečních systémů, transportují exotociny pouze dvěma mechanismy nebo cestami:

• Sekundární závislost: sekrece závisí na signální sekvenci, která je umístěna na aminovém terminálním konci exotocinu, který má být sekretován. Je tomu tak proto, že díky této sekvenci je exotoxin rozpoznáván a proto transportován membránou.
• Nezávislá sek: v tomto systému není sekrece podmíněna žádnou signální sekvencí na aminovém terminálním konci. K translokaci transportovaného proteinu (exotoxinu) dochází jednoduše.

Podobně odborníci tvrdí, že mechanismy sekrece gramnegativních bakterií jsou složitější než mechanismy grampozitivních bakterií.

Je tomu tak proto, že u gramnegativních bakterií musí vylučované toxiny procházet dvojitou membránou obklopující tento typ bakterií do extracelulárního prostoru. Naproti tomu u grampozitivních bakterií musí exotoxiny procházet jedinou membránou, aby se uvolnily do extracelulárního prostoru.

Vylučování v protistech

Protista království zahrnuje širokou škálu organismů, které mají vlastnosti, které jsou velmi podobné, ale zároveň jiné, které je činí úplně odlišnými od sebe navzájem. Obecně skupina protistů zahrnuje řasy a prvoky.

Již uvedené organismy vylučují určité látky v důsledku buněčného metabolismu. Mezi tyto látky patří: voda, kyslík, oxid uhličitý, toxiny a některé dusíkaté produkty, jako je amoniak a močovina.

Protozoa vylučuje exocytózou a difúzí. Zdroj: Respektivně: Frank Fox, Sergey Karpov, CDC / Dr. Stan Erlandsen, Picturepest, Thierry Arnet, Dr. Tsukii Yuuji

U tohoto typu organismů dochází k vylučování různými mechanismy, částmi pasivního transportu, jako je difúze a jinými aktivními transporty, jako je exocytóza a použití vakuol.

Difuze v protistech

U protistů je difúzní proces podobný tomu, jak se vyskytuje v jiných organismech. Prostřednictvím difúze procházejí buněčné membrány do extracelulárního prostoru látky jako voda a plyny (kyslík a oxid uhličitý).

Je to proces, který nevyžaduje žádné energetické výdaje na straně buňky. Vyskytuje se ve prospěch rozdílu koncentrací.

Exocytóza v protistech

Exocytóza je proces, který je zahrnut do aktivní transportní modality, protože zahrnuje určité výdaje energie buňkou.

Tímto postupem jsou látky, které mají být vyloučeny, obaleny váčkem v buněčné cytoplazmě. Tento váček se pohybuje směrem k buněčné membráně pomocí některých struktur, které patří do buněčného cytoskeletu.

Jakmile se dostane do kontaktu s buněčnou membránou, fúzuje s ní a pokračuje v uvolňování jejího obsahu na vnější stranu buňky.

Tento mechanismus se používá k uvolňování sloučenin, které jsou produktem jeho metabolismu nebo odpadních látek, jako jsou některé toxiny.

Vylučování prostřednictvím vakuol

Mnoho protistových organismů má kontraktilní vakuoly, které odstraňují přebytečnou vodu a udržují tak buňky stabilní.

Tyto vakuoly jsou tvořeny sběrnými zkumavkami, jakož i centrálním zásobníkem a potrubím, které je spojuje přímo s buněčnou membránou a tvoří v ní póry.

Přebytečná voda v cytoplazmě je přesměrována do sběrných zkumavek a odtud do nádrže. Když je to plné, voda je poháněna výstupní trubicí směrem k póru v membráně, aby byla nakonec vyloučena z buňky.

Reference

1. Beckett, BS (1987). Biologie: Moderní úvod. Oxford University Press.
2. Curtis, H., Barnes, S., Schneck, A. a Massarini, A. (2008). Biologie. Editorial Médica Panamericana. 7. vydání.
3. Forbes BA, Sahm DF. a Weissfeld AS. editory. (2002) Bailey a Scott's. Diagnostická mikrobiologie. 11. ed. Louis, Missouri. Mosby.
4. Oudega, B., Mooi, F. a De Graaf, F. (1984). Vylučování bílkovin pomocí gramnegativních bakterií: export bakteriocinu a fimbriálních proteinů Escherichia coli. Antonie Van Leeuwenhoek. 50 (5-6). 569-584
5. Varela, G. a Grotiuz, G. (2008) Fyziologie a bakteriální metabolismus. Bakteriologická a lékařská virologická témata. Převzato z: hygiene.edu.uy