VYLUČOVÁNÍ HOUBAMI: PROCESY A VLASTNOSTI - BIOLOGIE - 2025

Vylučování u hub zahrnuje řadu procesů, z nichž uvolňují extracelulární prostor různých látek, některé prospěšné pro ostatní živé bytosti a další život ohrožující.

Vylučování je proces, při kterém buňky uvolňují určité látky, které jsou produktem jejich metabolismu. Tyto látky, které se uvolňují, nejsou pro buňku k ničemu, proto se vylučují mimo buňku.

Houby produkují látky, které vylučují, škodlivé nebo prospěšné. Zdroj: pixabay.com

V závislosti na evoluční úrovni organismu budou vylučovací mechanismy odlišné. Od nejjednodušších, jako je difúze, až po složitější procesy, jako jsou procesy prováděné ve vyšších organismech, které mají pro tento účel specializované tkáně.

Jednobuněčné houby

Kvasinky patří hlavně do skupiny jednobuněčných hub. Jedná se o organismy, které jsou vytvořeny z jedné buňky. Obvykle mají velikost mezi 3 a 40 mikrony.

Tyto typy organismů produkují určité látky, které vylučují nebo uvolňují do extracelulárního prostoru. Kvasinky jsou široce uznávány jako organismy, které provádějí proces alkoholového kvašení.

Jedná se o proces, při kterém kvasinky kromě jiných mikroorganismů zpracovávají některé cukry, jako je sacharóza, fruktóza a glukóza, za získání ethanolu (ethylalkohol) a oxidu uhličitého (CO2) jako konečných produktů. Tento proces se provádí anaerobně, to znamená v nepřítomnosti kyslíku.

Saccharomyces cerevisiae vidět pod mikroskopem. Zdroj: Pochybnost

Podobně některé kvasinky, jako je Saccharomyces cerevisiae, mohou kromě produkce ethanolu fermentací produkovat také riboflavin (vitamin B2). Dokonce se začali používat ve farmaceutickém průmyslu k syntéze této sloučeniny.

Vylučování do jednobuněčných hub

Metabolický mechanismus jednobuněčných hub je poměrně jednoduchý. Tyto organismy nemají velmi propracovaný mechanismus vylučování látek, které produkují hlavně fermentací.

V tomto smyslu je mechanismem, kterým kvasinky vylučují tyto látky, forma pasivního transportu známá jako difúze.

Difúze je proces, kterým látka prochází buněčnou membránou po koncentračním gradientu. To znamená, že se rozptyluje z místa, kde je vysoká koncentrace, do místa, kde je malá koncentrace. To se provádí za účelem vyvážení koncentrací na obou stranách membrány.

Výrobky z fermentace vylučují jednobuněčné houby, například kvasinky, difuzním procesem. To je díky jedné z charakteristik buněčné membrány: propustnosti.

Je důležité si uvědomit, že buněčná membrána je polopropustná struktura, což znamená, že umožňuje určitým molekulám projít skrz ni, včetně některých plynů, jako je oxid uhličitý a alkoholy, jako je ethanol, oba produkty fermentace.

Mechanismus, kterým se riboflavin vylučuje do kvasinek, nebyl zcela objasněn, avšak s přihlédnutím k procesu prováděnému u některých bakterií někteří odborníci naznačují, že tento vitamin protíná membránu pomocí některých transportních proteinů Co je tam.

Vícebuněčné houby

Vícebuněčné houby jsou největší a nejrůznější skupinou. Jsou charakterizovány, protože jsou tvořeny mnoha buňkami, které se sdružují, ale bez vytváření specializovaných tkání. Buňky vytvářejí hyfy, které zase tvoří mycelium houby.

Tato skupina hub zahrnuje basidiomycety (známé houby), ascomycetes a zygomycety.

Tento druh hub je vysoce oceňován na průmyslové úrovni, protože se mimo jiné používá zejména v gastronomické a farmakologické oblasti. Byly také charakterizovány mnohobuněčné houby, protože syntetizují určité látky, některé prospěšné pro člověka, jiné ne tolik.

Patří sem: některé halucinogenní látky, toxiny (některé dokonce smrtící) a penicilární látky.

Vylučování do mnohobuněčných hub

I když je pravda, že tyto houby nemají specializovanou tkáň v procesu vylučování, je také pravda, že jejich metabolické mechanismy jsou o něco složitější než u jednobuněčných hub.

U mnohobuněčných hub dochází k vylučování procesem známým jako exocytóza. Toto je definováno jako proces, jímž se určité sloučeniny uvolňují z buněk prostřednictvím vezikul, které je transportují na vnější stranu buňky. Je to proces, který vyžaduje spotřebu energie buňkou.

Reprezentace exocytózy, vylučovací proces u mnohobuněčných hub. Zdroj: OpenStax

Vezikuly, které se používají k uvolňování různých sloučenin do vnějšku, jsou vyráběny Golgiho aparátem. Jakmile jsou připraveni, s obsahem řádně zabaleným uvnitř, pohybují se k buněčné membráně pomocí buněčného cytoskeletu, stejně jako mikrotubulů a proteinů, jako je aktin.

Když vezikul přijde do kontaktu s buněčnou membránou, začne se s ním fúzovat, což umožňuje, aby jeho obsah vytékal z buňky. Tento proces je zprostředkován proteinovým komplexem zvaným SNARE, který v některých případech dokonce funguje jako regulační prvek.

Produkty vylučování

Jak již bylo zmíněno, jednobuněčné i mnohobuněčné houby produkují určité látky, které vylučují. Některé z nich jsou škodlivé, jiné ne.

Ethanol

Je to sloučenina, jejíž chemický vzorec je C ₂ H ₅ OH. Vyrábí se anaerobním fermentačním procesem, konkrétně alkoholovým kvašením. Tento proces se provádí houbami kvasinkového typu.

To má hustotu 0,789 g / cm ³ a teplotou varu 78 ° C Je také bezbarvá. Používá se hlavně v gastronomickém průmyslu jako základní prvek v alkoholických nápojích. Má také jiná použití, jako je rozpouštědlo, dezinfekční prostředek, nemrznoucí směs a dokonce jako palivo.

Riboflavin

Také známý jako vitamín B2. Strukturálně se skládá z molekuly flavinu (dusíkatá báze) a molekuly ribitolu.

Má širokou škálu pozitivních účinků na tělo, jako je udržování integrity sliznice a kůže, jakož i udržování dobrého stavu rohovky.

Mykotoxiny

Jsou to toxické chemické sloučeniny, které syntetizují některé mnohobuněčné houby. Mnoho mykotoxinů je syntetizováno uvnitř hub plísní, takže je lze nalézt na povrchu potravin napadených těmito houbami.

Existuje několik typů mykotoxinů. Mezi nejznámější patří:

• Ochratoxin A: je syntetizován hlavně houbami rodů Aspergillus a Penicilium. Mezi mechanismy působení jsou uvedeny: změna buněčného dýchání, změna syntézy proteinů. Je také považován za karcinogenní, teratogenní, neurotoxický, nefrotoxický a imunosupresivní.
• Patulin: je produkován houbami rodů Aspergillus, Penicilium, Gymnoascus a Paeocilomyces. Má škodlivé účinky na játra, ledviny a slezinu, stejně jako na imunitní systém.
• Aflatoxiny: vylučují se houby rodu Aspergillus, zejména Aspergillus flavus a Aspergillus parasiticus. Tento mykotoxin má zvláště škodlivý účinek na játra, jako je nekróza, cirhóza a dokonce i rakovina jater.

Penicilin

Jedná se o baktericidní látku, která je vylučována hlavně houbami rodu Penicilium. Jeho objev v roce 1928 Alexander Fleming byl mezníkem v oblasti medicíny, protože se začal používat v boji proti infekcím způsobeným dříve život ohrožujícími bakteriemi.

Přestože mechanismus, kterým zabíjejí bakterie, není zcela zaveden, předpokládá se, že aktivují autolytické enzymy, které působí na buněčnou stěnu některých bakterií, a ničí je.

Halucinogenní látky

Jsou to látky, které jsou syntetizovány různými druhy hub, které působí na centrální nervový systém a mění vnímání reality a způsobují vizuální a sluchové halucinace.

Mezi nejznámější halucinogenní látky patří: psilocybin, baeocystin a kyselina ibotenová.

Reference

1. Conesa, A., Punt, P., Van Luijk, N., Van den Hondel, C. (2001) Cesta sekrece vláknitých hub: biotechnologický pohled. Fungal Genet Biol. 33 (3) 155-171.
2. Curtis, H., Barnes, S., Schneck, A. a Massarini, A. (2008). Biologie. Editorial Médica Panamericana. 7. vydání.
3. Diener, S. (2005). Nahlédněte do vláknité hubové sekrece a evoluce pomocí genomické analýzy. Citováno z:
4. Suárez, C., Garrido, N. a Guevara, C. (2016). Výroba kvasinek Saccharomyces cerevisiae a výroba alkoholu. Bibliografický přehled. ICIDCA o derivátech cukrové třtiny. 50 (1).
5. Wagner, J., Otero, M. a Guerrero I. Kvasinky a výrobky z nich odvozené jako složky potravinářského průmyslu. Národní univerzita Quilmes Editorial.