ЕКСКРЕЦИЯ В БАКТЕРИИ И ПРОТИСТИ - БИОЛОГИЯ - 2025

На екскреция в бактерии и протисти се извършва чрез различни клетъчни механизми. Те включват пасивен транспорт, съставен от осмоза и дифузия, и активен транспорт, като екзоцитоза.

По същия начин има специален вид транспорт за екскреция при протеисти, медиирани от контрактилни вакуоли, присъстващи в тяхната цитоплазма. Всички тези процеси са от жизненоважно значение, тъй като много от веществата, които тези организми отделят, се използват от други живи същества, за да оцелеят.

Бактериите имат различни механизми на отделяне. Източник: pixabay

Екскрецията е естествен процес във всяка клетка, чрез който вещества, които не са от полза за нея и които понякога могат да бъдат токсични, се отделят в извънклетъчната среда. Всички живи същества осъществяват процеса на екскреция, дори и най-простите.

Екскреция в бактериите

Бактериите са организми, които имат много активен метаболизъм. Продукт на този метаболизъм се генерира голям брой химикали и съединения, които не изпълняват никаква функция в бактериалната клетка. Поради това те трябва да бъдат освободени извън клетката.

В бактериалните клетки се извършват различни процеси, като дишане, както аеробни, така и анаеробни. В първия случай водата и въглеродният диоксид се получават като продукти. От друга страна, анаеробното дишане, известно като ферментация, генерира два продукта: млечна киселина (млечна ферментация) и оцетна киселина (оцетна ферментация).

По същия начин, като продукт на различните нормални метаболитни процеси, протичащи в акумулатора, се получават така наречените вторични метаболити, като екзотоксини, антибиотични вещества и ензими.

При бактериите екскрецията на продуктите от техния метаболизъм, както и отделянето на токсините, които някои произвеждат, се осъществяват чрез два вида процеси: пасивен транспорт, като дифузия (проста и улеснена) и чрез секреционни системи.

Пасивен транспорт на бактерии

Дифузионните процеси се считат за пасивен транспорт, тъй като не изискват разход на енергия от клетката. Това е така, защото те се проявяват в полза на градиента на концентрацията. Под градиент на концентрация се разбира разликата в концентрацията между две отделения.

Бактериите извършват различни много важни процеси, от които се получават продукти, които се отделят извън тях. Както вече споменахме, тези продукти са вода, въглероден диоксид, млечна киселина и оцетна киселина.

Водата свободно преминава през клетъчната мембрана чрез процеса на осмоза. Важно е да запомните, че клетъчната мембрана е полупропусклива, така че позволява свободното преминаване на определени вещества, като водата е между тях.

От друга страна, въглеродният диоксид, млечната киселина и оцетната киселина преминават през бактериалната клетъчна мембрана отвън чрез дифузия. Според този процес вещество (различно от вода) преминава през клетъчната мембрана от място, където е силно концентрирано, до друго, където е слабо концентрирано.

Според това гореспоменатите продукти на ферментация преминават през клетъчната мембрана, за да бъдат изгонени от бактериалните клетки, след като имат ферментирали захари като фруктоза, глюкоза и галактоза.

Секреция на токсини в бактерии

Различни видове бактерии произвеждат определени токсични вещества, известни като екзотоксини. Те са силно патогенни за други живи същества като хората и дори могат да бъдат фатални в много случаи.

В бактериите има общо седем секреционни системи. Те използват различни протеинови комплекси, които са закотвени в клетъчната мембрана за транспортиране на екзотоциновите молекули.

Въпреки че има седем секреционни системи, те транспортират екзотоцини, следвайки само два механизма или маршрута:

• Sec зависи: секрецията зависи от сигналната последователност, която се намира в аминотерминалния край на екзотоцина, който трябва да бъде секретиран. Това е така, защото благодарение на тази последователност екзотоксинът се разпознава и следователно се транспортира през мембраната.
• Независим Sec: в тази система секрецията не се обуславя от сигнална последователност в края на аминотерминала. Транслокацията на протеина (екзотоксин), който трябва да се транспортира, става просто.

По подобен начин специалистите заявяват, че механизмите на секреция на грам отрицателни бактерии са по-сложни от тези на грам положителните бактерии.

Това е така, защото при грам отрицателни бактерии токсините, които се секретират, трябва да преминават през двойната мембрана, която заобикаля този тип бактерии в извънклетъчното пространство. За разлика от тях, в грам положителните бактерии екзотоксините трябва да преминат само през една мембрана, за да бъдат освободени в извънклетъчното пространство.

Екскреция при протестисти

Царството на Протиста обхваща голямо разнообразие от организми, които имат характеристики, които са много сходни, но в същото време други, които ги правят напълно различни един от друг. Като цяло групата на протестистите включва водорасли и протозои.

Е, споменатите вече организми отделят определени вещества в резултат на клетъчния си метаболизъм. Сред тези вещества можем да споменем: вода, кислород, въглероден диоксид, токсини и някои азотни продукти като амоняк и урея.

Протозоите се отделят чрез екзоцитоза и дифузия. Източник: Съответно: Франк Фокс, Сергей Карпов, CDC / д-р Стан Ерландсен, Picturepest, Тиери Арнет, д-р Цуки Юуджи

При този тип организми екскрецията се осъществява чрез различни механизми, някои от пасивния транспорт, като дифузия и други от активен транспорт, като екзоцитоза и използването на вакуоли.

Дифузия при протести

При протистите процесът на дифузия е подобен на начина, по който протича при други организми. Чрез дифузия вещества като вода и газове (кислород и въглероден диоксид) преминават през клетъчната мембрана в извънклетъчното пространство.

Това е процес, който не изисква никакви енергийни разходи от страна на клетката. Проявява се в полза на разликата в концентрациите.

Екзоцитоза при протисти

Екзоцитозата е процес, който е включен в активната транспортна форма, тъй като включва определен разход на енергия от клетката.

Чрез този процес веществата, които трябва да се отделят, се обвиват от везикул в клетъчната цитоплазма. Този везикул се движи към клетъчната мембрана, с помощта на някои структури, принадлежащи към клетъчния цитоскелет.

След като влезе в контакт с клетъчната мембрана, той се слива с нея и продължава да освобождава съдържанието си от външната страна на клетката.

Този механизъм се използва за освобождаване на съединения, които са продукт на неговия метаболизъм или отпадни вещества, като някои токсини.

Екскреция през вакуоли

Много протисти организми имат контрактилни вакуоли за отстраняване на излишната вода и по този начин поддържат клетките стабилни.

Тези вакуоли са изградени от събирателни епруветки, в допълнение към централен резервоар и тръбопровод, който го свързва директно с клетъчната мембрана, образувайки в нея пори.

Излишната вода в цитоплазмата се пренасочва към събирателните епруветки и оттам към резервоара. Когато това е пълно, водата се задвижва през изходната тръба към пората в мембраната, за да бъде окончателно отделена от клетката.

Препратки

1. Бекет, BS (1987). Биология: Съвременно въведение. Oxford University Press.
2. Curtis, H., Barnes, S., Schneck, A. и Massarini, A. (2008). Биология. Редакция Médica Panamericana. 7-мо издание.
3. Forbes BA, Sahm DF. и Weissfeld AS. редактори. (2002) Бейли и Скотс. Диагностична микробиология. 11-ти. изд. Сейнт Луис, Мисури. Mosby.
4. Oudega, B., Mooi, F. и De Graaf, F. (1984). Екскреция на протеини от грам-отрицателни бактерии: износ на бактериоцини и фимбриални протеини от Escherichia coli. Антони Ван Левенгук. 50 (5-6). 569-584
5. Varela, G. and Grotiuz, G. (2008) Физиология и бактериален метаболизъм. Теми за бактериологията и медицинската вирусология. Взета от: higiena.edu.uy