Πώς τα μανιτάρια αναπνέουν; Τύποι, Ταξινόμηση και Στάδια

Το Αναπνοή από μανιτάρια Διαφέρει ανάλογα με το είδος του μύκητα που παρατηρούμε. Στη βιολογία οι μύκητες είναι γνωστοί ως μύκητες, ένα από τα βασίλεια της φύσης όπου μπορούμε να διακρίνουμε τρεις μεγάλες ομάδες: μούχλες, ζύμες και μανιτάρια.

Οι μύκητες είναι ευκαρυωτικοί οργανισμοί που αποτελούνται από κύτταρα με καλά καθορισμένο πυρήνα και τοίχους χιτίνης. Επιπλέον, χαρακτηρίζονται επειδή τροφοδοτούνται με απορρόφηση.

Υπάρχουν τρεις μεγάλες ομάδες μυκήτων, ζυμών, καλουπιών και μανιταριών. Κάθε τύπος μυκήτων αναπνέει με έναν ορισμένο τρόπο όπως φαίνεται παρακάτω.

Ίσως να σας ενδιαφέρει Πώς τροφοδοτούνται οι μύκητες?

Τύποι μυκητιακής αναπνοής

Η κυτταρική αναπνοή ή η εσωτερική αναπνοή είναι ένα σύνολο βιοχημικών αντιδράσεων με τις οποίες ορισμένες οργανικές ενώσεις μέσω οξείδωσης μετατρέπονται σε ανόργανες ουσίες που παρέχουν ενέργεια στο κύτταρο.

Μέσα στην κοινότητα των μυκήτων βρίσκουμε δύο τύπους αναπνοής: αερόβια και αναερόβια.

Η αερόβια αναπνοή είναι εκείνη στην οποία ο τελικός δέκτης ηλεκτρονίων είναι οξυγόνο που θα μειωθεί στο νερό.

Από την άλλη πλευρά, ανακαλύπτουμε αναερόβια αναπνοή, η οποία δεν πρέπει να συγχέεται με τη ζύμωση, διότι στην τελευταία δεν υπάρχει αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων. Αυτή η αναπνοή είναι αυτή στην οποία το μόριο που χρησιμοποιείται για την διαδικασία οξείδωσης δεν είναι οξυγόνο.

Αναπνευστικοί μύκητες με ταξινόμηση

Για να διευκολύνουμε την εξήγηση των τύπων αναπνοής, θα ταξινομούμε ανάλογα με τους τύπους μυκήτων.

Ζυμομύκητες

Αυτός ο τύπος μυκήτων χαρακτηρίζεται από το ότι είναι μονοκύτταροι οργανισμοί, πράγμα που σημαίνει ότι αποτελούνται μόνο από ένα κύτταρο.

Αυτοί οι οργανισμοί μπορούν να επιβιώσουν χωρίς οξυγόνο, αλλά όταν υπάρχει οξυγόνο αναπνέουν αναερόβια από άλλες ουσίες, δεν παίρνουν ποτέ ελεύθερο οξυγόνο.

Η αναερόβια αναπνοή είναι η εξαγωγή ενέργειας από μια ουσία, η οποία χρησιμοποιείται για την οξείδωση της γλυκόζης και επομένως της τριφωσφορικής αδενοσίνης, επίσης γνωστής ως φωσφορικής αδενοσίνης (στο εξής ΑΤΡ). Αυτός ο πυρηνόχτιστος είναι υπεύθυνος για την απόκτηση ενέργειας για το κύτταρο.

Αυτός ο τύπος αναπνοής είναι επίσης γνωστός ως ζύμωση και η διαδικασία που ακολουθεί για την απόκτηση ενέργειας μέσω της διαίρεσης των ουσιών είναι γνωστή ως γλυκόλυση.

Στη γλυκόλυση, το μόριο της γλυκόζης διασπάται σε 6 άνθρακες και ένα μόριο πυρουβικού οξέος. Και σε αυτή την αντίδραση παράγονται δύο μόρια ΑΤΡ.

Οι ζύμες έχουν επίσης έναν ορισμένο τύπο ζύμωσης, που είναι γνωστή ως αλκοολική ζύμωση. Με το σπάσιμο των μορίων γλυκόζης για να ληφθεί η ενέργεια, παράγεται αιθανόλη.

Η ζύμωση είναι λιγότερο αποτελεσματική από την αναπνοή επειδή παίρνει λιγότερη ενέργεια από τα μόρια. Όλες οι πιθανές ουσίες που χρησιμοποιούνται για την οξείδωση της γλυκόζης έχουν λιγότερες δυνατότητες

Μήτρες και μανιτάρια

Αυτοί οι μύκητες χαρακτηρίζονται από πολυκύτταρους μύκητες. Αυτός ο τύπος μύκητας έχει αερόβια αναπνοή.

Η αναπνοή επιτρέπει την εξαγωγή ενέργειας από οργανικά μόρια, κυρίως γλυκόζη. Για να εξαγάγετε το ATP, πρέπει να οξειδώσετε τον άνθρακα, γι 'αυτό χρησιμοποιείται οξυγόνο από τον αέρα.

Το οξυγόνο περνά μέσω των μεμβρανών του πλάσματος και στη συνέχεια του μιτοχονδρίου. Στο τελευταίο συνδέεται με ηλεκτρόνια και πρωτόνια υδρογόνου, σχηματίζοντας νερό.

Στάδια μυκητιακής αναπνοής

Η διεξαγωγή της διαδικασίας αναπνοής σε μύκητες πραγματοποιείται σε στάδια ή κύκλους.

Γλυκόλυση

Το πρώτο στάδιο είναι η διαδικασία γλυκόλυσης. Αυτό είναι υπεύθυνο για την οξείδωση της γλυκόζης προκειμένου να αποκτηθεί ενέργεια. Δέκα ενζυματικές αντιδράσεις παράγονται που μετατρέπουν τη γλυκόζη σε μόρια πυροσταφυλικού οξέος.

Στην πρώτη φάση της γλυκόλυσης, το μόριο γλυκόζης μετασχηματίζεται σε δύο μόρια γλυκεραλδεΰδης, χρησιμοποιώντας δύο από τα ΑΤΡ. Η χρήση δύο μορίων ATP σε αυτή τη φάση, επιτρέπει να διπλασιαστεί η ενέργεια που λαμβάνεται στην επόμενη φάση.

Στη δεύτερη φάση, η γλυκεραλδεΰδη που λαμβάνεται στην πρώτη φάση μετατρέπεται σε ένωση υψηλής ενέργειας. Μέσω της υδρόλυσης αυτής της ένωσης, παράγεται ένα μόριο ΑΤΡ.

Καθώς είχαμε πάρει δύο μόρια γλυκεραλδεΰδης στην πρώτη φάση, τώρα έχουμε δύο ATP. Η σύζευξη που εμφανίζεται, σχηματίζει δύο άλλα μόρια πυροσταφυλικού, έτσι σε αυτή τη φάση έχουμε τελικά 4 μόρια ΑΤΡ.

Κύκλος Krebs

Μόλις τελειώσει το στάδιο της γλυκόλυσης, θα προχωρήσουμε στον κύκλο του Krebs ή στον κύκλο του κιτρικού οξέος. Πρόκειται για ένα μεταβολικό μονοπάτι όπου λαμβάνει χώρα μια σειρά χημικών αντιδράσεων που απελευθερώνουν την ενέργεια που παράγεται κατά τη διαδικασία οξείδωσης.

Αυτό είναι το μέρος που εκτελεί την οξείδωση των υδατανθράκων, των λιπαρών οξέων και των αμινοξέων για την παραγωγή CO2, για την απελευθέρωση της ενέργειας κατά τρόπο χρησιμοποιήσιμο για το κύτταρο.

Πολλά από τα ένζυμα ρυθμίζονται με αρνητική ανάδραση, με αλλοστερική δέσμευση του ΑΤΡ.

Αυτά τα ένζυμα περιλαμβάνουν το σύμπλοκο πυροσταφυλικής αφυδρογονάσης που συνθέτει το ακετύλιο-ΟοΑ που είναι απαραίτητο για την πρώτη αντίδραση του κύκλου από πυροσταφυλικό από γλυκόλυση.

Επίσης τα ένζυμα κιτρική συνθάση, ισοκυτταρική δεϋδρογενάση και α-κετογλουταρική αφυδρογονάση, τα οποία καταλύουν τις πρώτες τρεις αντιδράσεις του κύκλου Krebs, αναστέλλονται από υψηλές συγκεντρώσεις ΑΤΡ. Αυτός ο κανονισμός επιβραδύνει αυτόν τον κύκλο υποβάθμισης όταν το επίπεδο ενέργειας του κυττάρου είναι καλό.

Ορισμένα ένζυμα ρυθμίζονται επίσης αρνητικά όταν το επίπεδο μειωτικής ισχύος του κυττάρου είναι υψηλό. Έτσι, τα σύμπλοκα πυροσταφυλικής αφυδρογονάσης και συνθάσης κιτρικών ρυθμίζονται, μεταξύ άλλων..

Ηλεκτρονική αλυσίδα μεταφοράς

Μόλις ολοκληρωθεί ο κύκλος Krebs, τα μυκητιακά κύτταρα έχουν μια σειρά μηχανισμών ηλεκτρονίων που βρίσκονται στη μεμβράνη πλάσματος, τα οποία μέσω αντιδράσεων αναγωγής-οξείδωσης παράγουν κύτταρα ΑΤΡ.

Η αποστολή αυτής της αλυσίδας είναι να δημιουργήσει μια αλυσίδα μεταφοράς μιας ηλεκτροχημικής κλίσης που χρησιμοποιείται για τη σύνθεση του ATP.

Τα κύτταρα που έχουν την αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων για να συνθέσουν την ΑΤΡ, χωρίς την ανάγκη χρήσης ηλιακής ενέργειας ως πηγή ενέργειας, είναι γνωστά ως cheyotrophs.

Μπορούν να χρησιμοποιήσουν τις ανόργανες ενώσεις ως υποστρώματα για να αποκτήσουν ενέργεια που θα χρησιμοποιηθεί στον αναπνευστικό μεταβολισμό.

Αναφορές

1. CAMPBELL, Neil Α., Et αϊ. Essential biology.
2. ALBERTS, Bruce, et αϊ. Μοριακή βιολογία του κυττάρου. Garland Publishing Inc., 1994.
3. DAVIS, Leonard Βασικές μέθοδοι στη μοριακή βιολογία. Elsevier, 2012.
4. ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ ΠΟΥ ΣΥΝΔΕΟΝΤΑΙ ΜΕ ΤΟΥΣ ΠΡΟΚΑΛΟΥΘΕΣ, Αρχές. ΤΜΗΜΑ Ι ΑΡΧΕΣ ΤΗΣ ΜΙΚΡΟΒΙΟΛΟΓΙΑΣ. 1947.
5. HERRERA, TeófiloUlloa, et al.Η βασιλική των μυκήτων: βασική και εφαρμοσμένη μυκολογία. Μεξικό, MX: Εθνικό Αυτόνομο Πανεπιστήμιο του Μεξικού, 1998.
6. VILLEE, Claude Α.; ZARZA, Roberto Espinoza; Και CANO, Gerónimo Cano.Biología. McGraw-Hill, 1996.
7. TRABULSI, Luiz Rachid; ALTERTHUM, Flavio.Microbiology. Atheneu, 2004.