TUẦN HOÀN TRONG NẤM: CHẤT DINH DƯỠNG, CHẤT, QUÁ TRÌNH ĐIỀU HÒA - SINH HỌC - 2026

Hệ tuần hoàn của nấm là hệ thống vận chuyển các chất từ ​​bên ngoài vào bên trong của nấm và ngược lại. Điều này bao gồm việc hấp thụ các chất dinh dưỡng để phân phối chúng trong toàn bộ cấu trúc của nó, cũng như vận chuyển các enzym và bài tiết các chất, ngoài các chức năng khác cần trao đổi chất lỏng.

Những sinh vật này không chứa chất diệp lục như thực vật và cũng không chứa hệ thống mạch máu như ở động vật. Ngược lại, nấm không có bất kỳ mô chuyên biệt nào cho chức năng này.

Biểu diễn đồ họa của sự lưu thông chất lỏng trong sợi nấm và nấm men. Nguồn ảnh bên trái Flickr, ảnh bên phải Wikipedia.com

Tuy nhiên, nấm, giống như tất cả các sinh vật sống, hoạt động như một hệ thống động, trong đó có sự vận chuyển các chất và chất dinh dưỡng. Trong trường hợp này, chúng được thực hiện thông qua sự di chuyển của tế bào chất, hoặc với sự trợ giúp của các túi vận chuyển.

Sự lưu thông của chất lỏng trong nấm có thể được quan sát thấy trong quá trình tiêu hóa và hấp thụ chất dinh dưỡng, trong quá trình hình thành cấu trúc của nấm, trong sự cân bằng thẩm thấu và trong quá trình trục xuất các chất thải.

Có những cơ chế ở những vi sinh vật này điều chỉnh sự ra vào của các chất, cũng như những cơ chế cụ thể để vận chuyển chúng.

Sự lưu thông của chất lỏng trong những sinh vật này rất quan trọng đối với sự tồn tại của chúng. Do đó, các chất được sử dụng để điều trị nhiễm nấm nhằm mục đích làm thay đổi tính thấm của màng tế bào chất, tạo ra sự mất cân bằng trong tế bào dẫn đến chết tế bào.

Tuần hoàn chất dinh dưỡng

Việc cho nấm được thực hiện bởi một quá trình được gọi là hấp thụ trực tiếp. Hệ thống đồng hóa chất dinh dưỡng này đòi hỏi một bước trước đó, trong đó nấm tiết ra các enzym vào môi trường để phân hủy chất hữu cơ, và do đó có thể hấp thụ chất dinh dưỡng của chúng trong các phân tử nhỏ hơn.

Do đó, chúng thực hiện một kiểu tiêu hóa bên ngoài (bên ngoài cấu trúc tế bào). Sau đó, các chất dinh dưỡng hòa tan vượt qua thành tế bào (được cấu tạo bởi kitin) để cuối cùng được phân phối đồng đều về phía nguyên sinh chất bằng một quá trình gọi là khuếch tán hoặc thẩm thấu đơn giản, trong đó không tiêu tốn năng lượng.

Hình thức nuôi dưỡng này được biết đến với tên gọi là cơ chế nuôi dưỡng thẩm thấu. Ngoài ra, do cách thức ăn của nấm, chúng được cho là dị dưỡng, vì chúng không thể tạo ra các hợp chất hữu cơ của riêng mình như xảy ra ở các sinh vật tự dưỡng.

Đó là, năng lượng chúng cần được thu nhận thông qua quá trình đồng hóa và chuyển hóa các hợp chất hữu cơ được hòa tan bởi các exoenzyme.

Các cấu trúc phụ trách phân phối chất dinh dưỡng trong nấm sợi hoặc nấm đa bào là các sợi nấm. Chúng tham gia vào quá trình trao đổi chất dinh dưỡng và nước giữa các bộ phận khác nhau của nấm.

Sự tuần hoàn của các chất trong quá trình hình thành cấu trúc nấm

Sự hình thành các cấu trúc của nấm cũng cần đến sự tuần hoàn của các chất. Điều này được thực hiện theo một cách hơi khác.

Sự kéo dài sợi nấm

Sự kéo dài của sợi nấm có thể thực hiện được nhờ sự vận chuyển có hướng của các túi chứa tiền chất từ ​​vách sợi cùng với các enzym tổng hợp. Các mụn nước này hướng về vòm đỉnh của sợi nấm, nơi sẽ xảy ra sự giải phóng các chất chứa trong mụn nước.

Việc tạo ra thành sợi nấm mới để hình thành và trùng hợp các sợi nhỏ cần có enzyme chitin synthetase. Enzyme này được vận chuyển đến đầu sợi nấm trong các vi sợi được gọi là chitosomes dưới dạng các zymogens (enzym không hoạt động).

Các chitsome hình thành trong tế bào chất ở dạng tự do hoặc trong các túi lớn hơn tương tự như các túi do bộ máy Golgi tạo ra.

Sau đó, sự hoạt hóa chitin synthetase xảy ra bằng cách dung hợp chitosome với plasmalemma, cho phép tương tác của một protease liên kết với màng với enzyme không hoạt động (zymogen). Đây là cách hình thành vi sợi chitin bắt đầu ở đầu sợi nấm.

Men nở

Trong trường hợp của nấm men cũng có sự vận chuyển các chất. Trong trường hợp này, nó là cần thiết cho sự sinh tổng hợp của tế bào nấm men. Nó yêu cầu một enzyme protease synthetase được phân bố đồng đều trong tế bào chất và liên kết với màng tế bào.

Enzyme này hoạt động tại các vị trí phát triển của nấm men, và không hoạt động khi không có sự phân chia.

Người ta tin rằng các chất hoạt hóa của enzym có thể được vận chuyển qua các vi màng tới plasmalemma tại các vị trí mà quá trình sinh tổng hợp thành tế bào (nảy chồi và tách vách) đang hoạt động.

Cân bằng giữa tổng hợp sự kéo dài của sợi nấm hoặc thành nấm men và sự biến đổi của chất nền

Trong các quá trình hình thành và chèn các cấu trúc mới và sửa đổi chất nền đã có từ trước, cả đối với nấm sợi và nấm men đều phải có sự cân bằng.

Theo ý nghĩa này, người ta đã phát hiện ra sự hiện diện của các enzym lytic được vận chuyển trong các tế bào vĩ mô đến đầu sợi nấm hoặc chồi nấm men.

Các enzym này là β1-3-glucanase, N-acetyl-β-D-glucosaminase và chitinase. Các enzym hoạt động khi macrovesicle kết hợp với màng sinh chất, được giải phóng ở nơi thích hợp để thực hiện tác dụng của chúng (hiện tượng xuất bào).

Osmoregulation

Quá trình này liên quan đến sự di chuyển của các chất thông qua nhiều cơ chế khác nhau, chẳng hạn như vận chuyển thụ động, vận chuyển tích cực và xuất bào.

Nấm men và một số loại nấm mốc có đặc điểm là vi sinh vật ưa thẩm thấu hoặc vi sinh vật không dung nạp. Điều này có nghĩa là chúng có thể phát triển trong môi trường không ion với độ thẩm thấu cao. Điều này cho phép chúng phát triển trên giá thể có nồng độ hợp chất hữu cơ cao, chẳng hạn như glucose.

Nhiều nghiên cứu đã được thực hiện để tìm hiểu cơ chế này, tiết lộ rằng nấm men chứa các protein rất ưa nước bên trong chúng giúp bảo vệ tế bào khỏi bị mất nước.

Người ta cũng phát hiện ra rằng các chất như glycerol có thể hoạt động như chất điều hòa thẩm thấu bảo vệ tế bào khỏi nấm, giúp chúng có khả năng thích nghi nhanh hơn với những thay đổi thẩm thấu.

Cơ chế vận chuyển chất

Bên trong nấm có thể xảy ra ba kiểu vận chuyển chất khác nhau: vận chuyển thụ động, vận chuyển chủ động và xuất bào.

Vận chuyển thụ động là quá trình xảy ra mà không tiêu tốn năng lượng, vì nó xảy ra bằng cách khuếch tán đơn giản (đi ra hoặc đi vào của các chất qua bất kỳ phần nào của màng). Trong trường hợp này, chất chuyển sang phía bên kia của màng, nơi nồng độ của chất chuyển hóa đó thấp hơn. Như vậy, một chất có thể đi từ bên trong nấm ra bên ngoài, hoặc ngược lại.

Nó cũng có thể được tạo ra bằng cách khuếch tán có điều kiện, hoạt động theo nguyên tắc giống như quy trình trước đó, ngoại trừ việc nó sử dụng các protein vận chuyển được tìm thấy trong màng sinh chất.

Mặt khác, vận chuyển tích cực là một vận chuyển đòi hỏi tiêu hao năng lượng, vì nó xảy ra đối với gradient nồng độ.

Cuối cùng, xuất bào là sự đào thải các chất ra bên ngoài được thải ra ngoài qua các túi khi chúng hợp nhất với màng sinh chất.

Xử lý chất thải

Nấm là kết quả của quá trình trao đổi chất, đào thải các chất thải ra ngoài qua màng tế bào. Quá trình này được gọi là bài tiết, và nó xảy ra thông qua quá trình xuất bào.

Các chất do nấm tiết ra có thể được sử dụng sau đó bởi các sinh vật khác hoặc chính chúng.

Ảnh hưởng của thuốc chống nấm đối với sự lưu thông của nấm

Thuốc kháng nấm là các chất được sử dụng để loại bỏ các loại nấm gây bệnh hoặc cơ hội đang tạo ra một bệnh lý cụ thể ở người và động vật.

Những gì các loại thuốc này làm là thay đổi chuyển động của một số chất (chẳng hạn như kali hoặc natri), nói chung khiến chúng thoát ra khỏi tế bào. Mặt khác, một số khác gây ra sự xâm nhập của các ion canxi vào cơ thể, gây chết tế bào.

Hai trong số những ví dụ phổ biến nhất về thuốc kháng nấm là amphotericin B và triazoles. Amphotericin B liên kết với sterol của nấm và làm mất ổn định tính thấm của tế bào, cho phép thoát ra khỏi vật chất tế bào chất, gây chết.

Mặt khác, triazol ngăn cản sự tổng hợp ergosterol. Điều này làm mất tính toàn vẹn của màng nấm.

Tham khảo

1. Cole GT. Sinh học cơ bản của nấm. Trong: Baron S, biên tập viên. Vi sinh y tế. Phiên bản thứ 4. Galveston (TX): Chi nhánh Y tế Đại học Texas tại Galveston; 1996. Chương 73. Có từ: ncbi.nlm.nih.
2. Robinow C, Marak J. Trên màng plasma của một số vi khuẩn và nấm. Vòng tuần hoàn. Năm 1962; 26: 1092-1104. Có tại: ahajournals.org
3. Quá trình thẩm thấu. Wikipedia, Bách khoa toàn thư miễn phí. Ngày 21 tháng 4 năm 2019, 00:20 giờ UTC. Ngày 11 tháng 5 năm 2019, 01:13 en.wikipedia.org
4. Moreno L. Phản ứng của thực vật với stress do thiếu nước. Đánh giá. Nông học Colombia, 2009; 27 (2): 179-191. Có tại: Magazine.unal.edu.co
5. Thompson L. Thuốc chống nấm. Linh mục. nhiễm trùng. . Năm 2002; 19 (Bổ sung 1): S22-S25. Có tại: https: // scielo.