การขับถ่ายในแบคทีเรียและโปรติสต์ - ชีววิทยา

การขับถ่ายในแบคทีเรียและโปรติสต์จะดำเนินการโดยกลไกของเซลล์ต่างๆ สิ่งเหล่านี้รวมถึงการขนส่งแบบพาสซีฟซึ่งประกอบด้วยออสโมซิสและการแพร่กระจายและการขนส่งที่ใช้งานอยู่เช่น exocytosis

ในทำนองเดียวกันมีการขนส่งชนิดพิเศษสำหรับการขับถ่ายในโพรทิสต์ซึ่งเป็นสื่อกลางโดยแวคิวโอลหดตัวที่มีอยู่ในไซโทพลาสซึม กระบวนการทั้งหมดนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งเนื่องจากสารจำนวนมากที่สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ขับออกมาถูกใช้โดยสิ่งมีชีวิตอื่นเพื่อความอยู่รอด

แบคทีเรียมีกลไกการขับถ่ายที่หลากหลาย ที่มา: pixabay

การขับถ่ายเป็นกระบวนการทางธรรมชาติในเซลล์ใด ๆ โดยการที่สารที่ไม่มีประโยชน์และบางครั้งอาจเป็นพิษจะถูกปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อมนอกเซลล์ สิ่งมีชีวิตทุกชนิดดำเนินกระบวนการขับถ่ายแม้กระทั่งสิ่งที่ง่ายที่สุด

การขับถ่ายในแบคทีเรีย

แบคทีเรียเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีการเผาผลาญที่ทำงานมาก ผลิตภัณฑ์ของเมตาบอลิซึมนี้มีการสร้างสารเคมีและสารประกอบจำนวนมากที่ไม่ทำหน้าที่ใด ๆ ภายในเซลล์แบคทีเรีย ด้วยเหตุนี้พวกมันจึงต้องถูกปล่อยออกนอกเซลล์

กระบวนการต่างๆดำเนินการภายในเซลล์แบคทีเรียเช่นการหายใจทั้งแบบแอโรบิคและแบบไม่ใช้ออกซิเจน ในขั้นแรกจะได้รับน้ำและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นผลิตภัณฑ์ ในทางกลับกันการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนหรือที่เรียกว่าการหมักทำให้เกิดผลิตภัณฑ์ 2 ชนิดคือกรดแลคติก (การหมักแลคติก) และกรดอะซิติก (การหมักด้วยอะซิติก)

ในทำนองเดียวกันในฐานะที่เป็นผลิตภัณฑ์ของกระบวนการเผาผลาญตามปกติต่างๆที่เกิดขึ้นภายในแบตเตอรี่จะได้รับสารทุติยภูมิที่เรียกว่าสารพิษเช่นสารพิษจากภายนอกสารปฏิชีวนะและเอนไซม์เป็นต้น

ในแบคทีเรียการขับออกของผลิตภัณฑ์จากเมแทบอลิซึมของพวกมันเช่นเดียวกับการปล่อยสารพิษที่บางชนิดผลิตเกิดขึ้นผ่านกระบวนการสองประเภท: การขนส่งแบบพาสซีฟเช่นการแพร่กระจาย (แบบง่ายและแบบอำนวยความสะดวก) และผ่าน ระบบการหลั่ง

การขนส่งแบบพาสซีฟในแบคทีเรีย

กระบวนการแพร่กระจายถือเป็นการขนส่งแบบพาสซีฟเนื่องจากไม่ต้องการการใช้พลังงานจากเซลล์ เป็นเช่นนี้เพราะเกิดขึ้นในความโปรดปรานของการไล่ระดับความเข้มข้น โดยการไล่ระดับความเข้มข้นหมายถึงความแตกต่างของความเข้มข้นระหว่างสองช่อง

แบคทีเรียดำเนินกระบวนการที่สำคัญหลายอย่างซึ่งได้มาจากผลิตภัณฑ์ที่ปล่อยออกมาภายนอก ดังที่ได้กล่าวไปแล้วผลิตภัณฑ์เหล่านั้น ได้แก่ น้ำคาร์บอนไดออกไซด์กรดแลคติกและกรดอะซิติก

น้ำผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ได้อย่างอิสระโดยผ่านกระบวนการออสโมซิส สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่าเยื่อหุ้มเซลล์เป็นแบบกึ่งซึมผ่านได้ดังนั้นจึงอนุญาตให้สารบางชนิดผ่านได้อย่างอิสระโดยมีน้ำอยู่ระหว่างพวกมัน

ในทางกลับกันก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์กรดแลคติกและกรดอะซิติกจะผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ของแบคทีเรียไปสู่ภายนอกโดยการแพร่กระจาย ตามกระบวนการนี้สาร (นอกเหนือจากน้ำ) จะข้ามเยื่อหุ้มเซลล์จากที่ที่มีความเข้มข้นสูงไปยังอีกที่ซึ่งมีความเข้มข้นต่ำ

ด้วยเหตุนี้ผลิตภัณฑ์หมักดังกล่าวจึงผ่านเยื่อหุ้มเซลล์เพื่อขับออกจากเซลล์แบคทีเรียเมื่อพวกมันมีน้ำตาลหมักเช่นฟรุกโตสกลูโคสและกาแลคโตส

การหลั่งสารพิษในแบคทีเรีย

แบคทีเรียหลายชนิดผลิตสารพิษบางชนิดที่เรียกว่า exotoxins สิ่งเหล่านี้ก่อให้เกิดโรคได้สูงสำหรับสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ เช่นมนุษย์และอาจถึงแก่ชีวิตได้ในหลาย ๆ ครั้ง

มีทั้งหมดเจ็ดระบบการหลั่งในแบคทีเรีย สิ่งเหล่านี้ใช้ประโยชน์จากสารประกอบเชิงซ้อนของโปรตีนต่างๆที่ยึดอยู่ในเยื่อหุ้มเซลล์เพื่อขนส่งโมเลกุลของเอ็กโซโทซิน

แม้ว่าจะมีระบบการหลั่งเจ็ดระบบ แต่ก็ขนส่ง exotocins ตามกลไกหรือเส้นทางเพียงสองอย่าง:

Sec ขึ้นอยู่กับ:การหลั่งขึ้นอยู่กับลำดับสัญญาณที่อยู่ที่ปลายขั้วอะมิโนของ exotocin ที่จะหลั่งออกมา ที่เป็นเช่นนี้เนื่องจากลำดับนี้ทำให้มีการรับรู้สารพิษออกซินจึงลำเลียงผ่านเมมเบรน
Sec อิสระ:ในระบบนี้การหลั่งไม่ได้ถูกกำหนดโดยลำดับสัญญาณใด ๆ ที่ปลายขั้วอะมิโน การเคลื่อนย้ายของโปรตีน (exotoxin) ที่จะขนส่งก็เกิดขึ้น

ในทำนองเดียวกันผู้เชี่ยวชาญระบุว่ากลไกการหลั่งของแบคทีเรียแกรมลบนั้นซับซ้อนกว่าแบคทีเรียแกรมบวก

เนื่องจากในแบคทีเรียแกรมลบสารพิษที่หลั่งออกมาจะต้องผ่านเยื่อหุ้มสองชั้นที่ล้อมรอบแบคทีเรียชนิดนี้เข้าไปในช่องว่างนอกเซลล์ ในทางตรงกันข้ามในแบคทีเรียแกรมบวกเอ็กโซทอกซินจะต้องผ่านเมมเบรนเดียวเท่านั้นจึงจะปล่อยออกสู่อวกาศนอกเซลล์ได้

การขับถ่ายใน protists

อาณาจักรโพรทิสตาประกอบด้วยสิ่งมีชีวิตหลากหลายชนิดที่มีลักษณะคล้ายคลึงกันมาก แต่ในขณะเดียวกันก็มีสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ ที่ทำให้พวกมันแตกต่างกันโดยสิ้นเชิง โดยทั่วไปกลุ่มโปรติสต์ ได้แก่ สาหร่ายและโปรโตซัว

สิ่งมีชีวิตที่กล่าวถึงแล้วจะขับถ่ายสารบางอย่างอันเป็นผลมาจากการเผาผลาญของเซลล์ ในบรรดาสารเหล่านี้เราสามารถพูดถึง: น้ำออกซิเจนคาร์บอนไดออกไซด์สารพิษและผลิตภัณฑ์ไนโตรเจนบางชนิดเช่นแอมโมเนียและยูเรีย

โปรโตซัวขับออกทาง exocytosis และการแพร่กระจาย ที่มา: ตามลำดับ: Frank Fox, Sergey Karpov, CDC / Dr. Stan Erlandsen, Picturepest, Thierry Arnet, Dr. Tsukii Yuuji

ในสิ่งมีชีวิตประเภทนี้การขับถ่ายเกิดขึ้นผ่านกลไกต่างๆการขนส่งแบบพาสซีฟบางอย่างเช่นการแพร่กระจายและอื่น ๆ ของการขนส่งที่ใช้งานอยู่เช่น exocytosis และการใช้แวคิวโอล

การแพร่กระจายในโพรทิสต์

ในโพรทิสต์กระบวนการแพร่กระจายคล้ายกับที่เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตอื่น ผ่านการแพร่กระจายสารต่างๆเช่นน้ำและก๊าซ (ออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์) จะข้ามเยื่อหุ้มเซลล์ไปยังช่องว่างนอกเซลล์

เป็นกระบวนการที่ไม่ต้องใช้พลังงานในส่วนของเซลล์ มันเกิดขึ้นจากความแตกต่างของความเข้มข้น

Exocytosis ใน protists

Exocytosis เป็นกระบวนการที่รวมอยู่ในรูปแบบการขนส่งที่ใช้งานอยู่เนื่องจากเกี่ยวข้องกับการใช้พลังงานบางอย่างโดยเซลล์

ด้วยกระบวนการนี้สารที่จะขับออกจะถูกห่อหุ้มด้วยถุงในไซโตพลาสซึมของเซลล์ ถุงนี้เคลื่อนที่ไปยังเยื่อหุ้มเซลล์ด้วยความช่วยเหลือของโครงสร้างบางส่วนที่เป็นของเซลล์โครงร่างเซลล์

เมื่อสัมผัสกับเยื่อหุ้มเซลล์แล้วมันจะหลอมรวมเข้าด้วยกันและปล่อยเนื้อหาออกสู่ภายนอกเซลล์

กลไกนี้ใช้ในการปลดปล่อยสารประกอบที่เป็นผลมาจากการเผาผลาญหรือสารของเสียเช่นสารพิษบางชนิด

การขับถ่ายผ่าน vacuoles

สิ่งมีชีวิตโพรทิสต์จำนวนมากมีแวคิวโอลที่หดตัวเพื่อกำจัดน้ำส่วนเกินออกไปและทำให้เซลล์มีเสถียรภาพ

แวคิวโอลเหล่านี้ประกอบด้วยท่อรวบรวมเช่นเดียวกับอ่างเก็บน้ำกลางและท่อร้อยสายที่เชื่อมต่อโดยตรงกับเยื่อหุ้มเซลล์ทำให้เกิดรูพรุนในนั้น

น้ำส่วนเกินในไซโทพลาซึมจะถูกเปลี่ยนเส้นทางไปยังท่อรวบรวมและจากที่นั่นไปยังแหล่งกักเก็บ เมื่อเติมน้ำจะถูกดันผ่านท่อทางออกเข้าไปในรูพรุนในเยื่อหุ้มเซลล์เพื่อขับออกจากเซลล์ในที่สุด

อ้างอิง

Beckett, BS (1987). ชีววิทยา: บทนำสมัยใหม่ สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด
Curtis, H. , Barnes, S. , Schneck, A. และ Massarini, A. (2008). ชีววิทยา. บทบรรณาธิการMédica Panamericana พิมพ์ครั้งที่ 7.
Forbes BA, Sahm DF. และ Weissfeld AS บรรณาธิการ (2002) Bailey & Scott's. จุลชีววิทยาวินิจฉัย. วันที่ 11 เอ็ด เซนต์หลุยส์มิสซูรี มอสบี้
Oudega, B. , Mooi, F. และ De Graaf, F. (1984). การขับโปรตีนโดยแบคทีเรียแกรมลบ: การส่งออกแบคเทอริโอซินและโปรตีน fimbrial โดย Escherichia coli Antonie Van Leeuwenhoek. 50 (5-6) 569-584
Varela, G. และ Grotiuz, G. (2008) สรีรวิทยาและการเผาผลาญของแบคทีเรีย. หัวข้อแบคทีเรียวิทยาและไวรัสวิทยาทางการแพทย์ นำมาจาก: Hygiene.edu.uy

การขับถ่ายในแบคทีเรียและโปรติสต์ - ชีววิทยา - 2025