ההבדל בין פרוטאיסטים לפטריות

מבוא

פרוטיסטים ו הפטרייה מורכבת משני ממלכות חיים ייחודיות. פרוטאיסטים מדגימים שונות ניכרת בתכונות המאפיינות את הטקסונומיה שלהם. פטריות הן הרבה יותר פשוט לאפיין. הפטרייה השתנתה מפרוטיסטים לפני כ -5.5 מיליארד שנים [1] אירוע שהביא לאובדן דגל בעת המעבר מבתי גידול ימיים ועד קרקעיים, עם התפתחות של מנגנוני פיזור נבגים חדשים שאינם מימיים [2]. הפטריות התאמתו סדרה של מאפיינים המסייעים להבהיר את ההבדלים בין פרוטיסטים.

הבדלים סלולר

פרוטאיסטים הם אורגניזמים תאיים. רוב הפטריות הן רב תאיות ומובנות במערכת סימנטית מוארכת של היפה [1]. מבנים הסתעפות hyphae מורכבים אחד או יותר (בדרך כלל) תאים יותר מוקף בתוך דופן התא צינורי [1]. רוב הפרוטאיסטים הם בצורת כדורית, שהיא תת-אופטימלית להשגת חמצן באמצעות דיפוזיה. למפגינים גדולים יש צורה מאורכת כדי להתאים את הצורך שלהם לדיפוזיה של חמצן [3].

->

גודל התא

הפרוטיסטים החד-תאיים הם ברובם דוגמאות מיקרוסקופיות אך נדירות נמצאו אלפי מטרים רבועים באזור [3]. פטריות הן בדרך כלל גדול מספיק כדי להיות שנצפתה בעין בלתי מזוינת, אבל מספר רב של מינים מיקרוסקופיים קיימים [1].

תא ממברנה

פרוטאיסטים יכולים להכיל קירות תא דמויי צמחים, קירות תאיים דמויי בעלי חיים ואפילו שלפוחיות המספקות הגנה מפני הסביבה החיצונית [3]. לפרוטסטיסטים רבים אין קיר תא [3]. בניגוד למגוון תאי הממברנה הפרוטאיסטיים, המאפיין המגדיר את הפטריות הוא הנוכחות הנפוצה של קיר תא חיידקי [14].

תאיים הארגון

פטריות מורכבים של מערכת מפותלת של היפות comparmentalized על ידי מערכת מחיצה של septa [1]. ספטה לא נמצאה בשום פרוטיסטים [3]. פטרייתיים מחלקים את היפה לתאים חדירים [1]. ניקוב של septa לאפשר טרנסלוקציה של האברונים כולל ריבוזומים, המיטוכונדריה וגרעינים בין תאים [3]. אורגניסטים פרוטיסטיים קיימים בציטופלזמה שאינה ממודרת. שלא כמו הפטריות נייחים בעיקר, פרוטיסטים הם מנועים [1, 3] ואת זה התנועה מבדיל protists מורפולוגית מ פטריות על ידי תוספת של נספחים הסלולר. פרוטיסטים מכילים לעתים קרובות נספחים כמו cilia, flagella ו pseudopodia [3]. לפטריות בדרך כלל אין תוספות סלולר, אם כי דוגמאות נדירות של תוספות קונקריאליות בפטריות קיימות [4].

הנשימה

הנשימה הפרוטאיסטית

i) הנשימה האירובית הפרוטאיסטית

הפרוטאיסטים מקבלים חמצן באמצעות דיפוזיה וזה מגביל את יכולתם לצמיחה תאית [3].כמה פרוטאיסטים כמו phytoflagellates לבצע הן אוטוטרופית וחמצון heterotrophic מטבוליזם [3]. מטבוליזם פרוטיסטי פועל באופן אופטימלי באמצעות מגוון רחב של טמפרטורות וכמויות צריכת חמצן. זהו תוצר לוואי של שפע הגומחות שהם מאכלסים, שיש להם מגוון רחב של טמפרטורות וזמינות חמצן [3].

ii) נשימה אנאירובית פרוטאיסטית

נשימה אנאירובית הכרחית קיימת בקרב הפרוטאיסטים הטפיליים, דבר נדיר עבור eukaryotes [3]. רבים מחייב anaerobe פרוטיסטים חסרים ציטוכרום אוקסידאז וכתוצאה מכך מיטוכונדריה טיפוסית [3].

iii) הנשימה הפטרייתית

רוב הפטריות נושמות באופן אירובי על ידי שימוש בשרשרות נשימה מסועפות להעברת אלקטרונים מ- NADH לחמצן [5]. דיידרוגנזות NADH פטרייתיות משמשות לזרז חמצון מטריצת NADH והן מסוגלות לעשות זאת גם בנוכחות מעכבים מסוימים כמו rotenone [5]. פטריות גם להשתמש oxidases חלופי לנשום בנוכחות מעכבי עבור ubiquinol: ציטוכרום c oxidouructase ו ציטוכרום c אוקסידאז [5]. חמצון אלטרנטיבי עשוי לאפשר פתוגניות יעילה בנוכחות מנגנוני הגנה על בסיס תחמוצת החנקן [5].

Osmoregulation

פרוטאיסטים המתגוררים בסביבה מימית יש הגברה של מבנים הסלולר לא נמצא פטריות. הגברה זו מאפשרת רמה גבוהה יותר של osmoregulation. חלבונים קונקרטיים הם אברונים פרוטאיסטים המאפשרים אוסמורגולציה ומניעת נפיחות ותאי קרע [3]. Vacuoles קונסטייל מוקפים מערכת של tubules ו שלפוחית ​​הנקראת קולקטיבית הספונגיום המסייע גירוש vacuoles התכווצות מן התא [3]. שרירים וקטולים הם הרבה פחות בשפע בפטריות [1, 3].

ההבדלים המיטוכונדריאליים

הגנומים המיטוכונדריאליים הפרוטאיסטיים

בניגוד לפטריות, הגנומים הפרוטאיסטים של המיטוכונדריה (mt) שמרו על מספר יסודות גנומיים פרוטו-מיטוכונדריים. זה ניכר על ידי הפחתת גנים ב Fungi mtGenomes [6]. פרוטאיסטי mtGenomes טווח בגודל של הגנום 6kb של

פלסמודיום falciparum

לגנום 77kb של choanoflagellate Monosiga brevicollis, טווח קטן יותר Fungi [6]. הממוצע פרוטיסטי mtGenome גודל הוא 40kb קטן באופן משמעותי מאשר הממוצע הגידולים המיטוכונדריאלי פטרייתי [6]. mtGenomes פרוטיסטי הם קומפקטי, אקסון עשיר ולעתים קרובות מורכבת של אזורי קידוד חופפים [6]. ללא קידוד חשבונות שטח אינטרוניק עבור פחות מ -10% של גודל פרוטליסטי mtGenome [6]. חלק גדול של פרוטאיסטים mtDNA אין קבוצה אני או קבוצה II אינטרונים [6]. A + T התוכן גבוה יותר mtGenomes פרוטיסטי לעומת פטריות [6]. תוכן הגן של mtGenomes פרוטיסטי מזכיר mtGenomes הצמח יותר מאשר mtGenomes הפטרייתי [6]. שלא כמו פטריות, פרוטאיסטי mtGenomes מקודדים עבור RNAs יחידות גדולות וקטנות כאחד [6]. פטריית הגנום המיטוכונדריאלי

הפטריות התפתחו מפרוטטיסטים והסטייה שלהם מאופיינת בהפחתת גנים ובתוספת אנטרונים [6]. בהשוואה לגן עשיר mtGenomes פרוטאיסטי, mtGenomes הפטריית להכיל שפע של אזורים intergenic המורכבת שאינם קידוד חוזר ואינטרונים כי הם בעיקר קבוצת I אינטרונים [7].שינוי בגודל mtGenome הפטרייתי מוסבר בעיקר על ידי אזורים אינטרון ולא על השונות מבוססת הגן נמצא mtGenomes פרוטיסטי [7]. אזורים intergenic חשבון עבור עד 5kb אורך MtGenomes פטרייתית [7].

למרות ש- mtGenomes הפרוטאיסטים מכילים יותר גנים, mtGenomes הפטרייתיים מכילים כמות גדולה יותר משמעותית של גנים מקודדים של tRNA [6, 7]. הגדלים הפטונליים mtGenome טווח רחב יותר לעומת mtGenomes פרוטאיסטי. הפטונגל הקטן ביותר הידוע הוא mtGenome הוא 19 kbp, נמצא ב

Schizosaccharomyces pombe

[6]. הפטונגל הידוע ביותר הוא mtGenome הוא 100 kbp, נמצא ב Podospora anserina [6]. שלא כמו mtGenomes פרוטאי, התוכן הגן של mtDNA פטריית הוא עקבי יחסית על פני אורגניזמים [6]. חומרי הזנה & אסטרטגיות רכישת מזין פטריות מזין רכישת

פטריות להשתמש mycelium, אוסף שלהם hyphae, לרכוש ולהוביל חומרים מזינים על פני קרום פלזמה של התאים שלהם [2]. תהליך זה תלוי מאוד ב- pH של הסביבה שממנו נרכשים החומרים המזינים [2]. פטריות הן ספירוטופים, רכישת החומרים המזינים שלהם בעיקר מן החומר האורגני המומס של פירוק צמחים ובעלי חיים מתים [1]. כל עיכול נדרש של חומרים מזינים מתרחשת מחוץ לשחרורו על ידי שחרור של אנזימים כי לשבור את חומרי הזנה לתוך מונומרים להיות מעוכל על ידי דיפוזיה נוחה [1]

פרוטאיסט רכישת חומרים מזינים

פרוטיסטים, לעומת זאת, לקבל את החומרים המזינים שלהם באמצעות מגוון רחב של אסטרטגיות. ניסיון לקטלג אסטרטגיות רכישה של פרוטאיסטים מזין מגדיר שש קטגוריות [3]:

מפיקים ראשיים פוטו-אוטופרופיים

- השתמש באור השמש כדי לסנתז חומרים מזינים מ- CO2 ו- H2O.

1. Bacti- & detritivores - הזנה על חיידקים או דטריטוס.
2. Saprotrophs - להאכיל על חומר שאינו מעוכל ומאוחר יותר נספגים שאינם חיים.
3. Algivores - להאכיל בעיקר על אצות.
4. לא מאכל סלקטיבי - הזנה לא סלקטיבי על אצות, דטריטוס וחיידקים.
5. Predators Raptorial - להאכיל בעיקר על פרוטוזואה ואורגניזמים מ רמות גבוהות יותר trophic.
6. רבים מן האסטרטגיות הנ"ל הן mixotrophic. לדוגמה, היצרנים הראשי אוטוטרופיים צילום כוללים אורגניזמים ימיים מבוססי שיכולים להעסיק רמות שונות של הטרוטרופיה המאפשר רכישת חומרי הזנה שאינה דורשת קלט אנרגיה מאור השמש כאשר השמש אינה זמינה [3]. הפרדות פוריות

פרוטאיסטים ופטריות כוללים גם מינים המתרבים מינית ואסקסואלית. הפרוטאיסטים הם ייחודיים בכך שהם כוללים אורגניזמים המסוגלים לשכפל אסקסואלית ומינית באותה חיים [8]. המורכבות של כמה מחזורי חיים פרוטיסטיים גורמת שינויים מורפולוגיים מרהיבים בתוך החיים של האורגניזם המאפשר שיטות שונות של רבייה [8]. שינויים מורפולוגיים הקשורים פוריות אינם נצפים פטריות במידה שהם פרוטיסטים.

ההבדלים ההבדלים המיניים

רבייה אסקסואלית בפטריות מתרחשת באמצעות הפרעה של נבגים הנובעים מגופי פרי הנמצאים על התותחים או באמצעות פיצול של התרופה או דרך נביטה [9].רבייה אסקסואלית בפרוטיסטים מתרחשת באמצעות מגוון של שיטות. ביקוע בינארי (חלוקה גרעינית אחת) ובקרה מרובת (חטיבות גרעיניות מרובות) הן שתי שיטות רבייה אקסקסואליות שכיחות בקרב פרוטאיסטים [8]. אסטרטגיה נוספת פרוטאיסטית ספציפית הרבייה היא Plasmotomy [8]. פלסמוטומיה מתרחשת בקרב פרוטיסטים רב-גרעיניים ומכילה חלוקה ציטופלסמה ללא חלוקה גרעינית [8].

מינים פוריות מינית

רבייה מינית היא מיושמת בדרך כלל על ידי פונגי [8, 9]. זה גם מורכב יותר מאשר רבייה אסקסואלית ולכן דורש תיאור מפורט יותר כדי ליצור הבנה של איך התהליך שונה בין פרוטאיסטים ו פטריות.

רפואה מינית פטרייתית

במהלך ההתרבות המינית הפטרייתית, הממברנה הגרעינית והנוקלאוס (בדרך כלל) נותרים ללא שינוי לאורך כל התהליך [9]. Plasmogamy, karyogamy והמיוזיס מהווים את שלושת השלבים הרצופים של רבייה מינית פטרייתית [9]. פלסמוגמיה כרוכה באיחוי פרוטופלאסמי בין תאי ההזדווגות, המביאים את הגרעינים הפלואידים הנפרדים לאותו תא [9]. ההיתוך של הגרעינים הפלואידים וההיווצרות של גרעין דיפלואידי מתרחש בשלב קריוגאמי [9]. קרוב לסוף של karyogamy קיים זיגוטה ו המיוזה מתקדמת על ידי היווצרות של סיבי ציר בתוך הגרעין. מצב זה יוצר מחדש את המצב ההפלואידי באמצעות הפרדת כרומוזום דיפואידי [9].

אסטרטגיות פטרייתיות לאינטראקציות הגרעיניות הפלואדיות בזמן הרבייה המינית מגוונות יותר בפטריות לעומת פרוטאיסטים. אסטרטגיות אלה כוללות היווצרות גמאט ושחרור מ gametangia (איברי מין), אינטראקציה gametangia בין שני אורגניזמים אינטראקציה hyphae סומטי [9].

פרוטאיסט מינית רבייה

אסטרטגיות הרבייה המינית פרוטיסטי הן כמעט לחלוטין שונה לאלה המועסקים על ידי פטריות. אסטרטגיות אלה כרוכות בתהליכים ייחודיים שונים, הנובעים מהמבנה הסלולרי, בעיקר נספחים סלולריים הזמינים למגע עם פרוטאיסטים אחרים [8]. Gamete היווצרות ושחרור היא שיטת הרבייה המינית בקרב פרוטליסטים מסולפים מאוד [8]. ההשתלבות היא שיטה המשמשת את הפרוטאיסטים המסונפים, אשר כרוכה באיחוי של גרעינים גמתיים במקום בהיווצרותם ושחרורם של גיימטים עצמאיים [8]. אוטוגמיה, תהליך של הפריה עצמית שעדיין נחשב כצורה של רבייה מינית, מייצר הומוזיגוזיות בקרב צאצאיו של תא הורה מופרש [8].

סיכומי טבלה

כפי שהוסבר לעיל, ההבדלים בין פרוטיסטים לפטריות הם עצומים וניתן להבחין בהם בכל רמות המבנה ובכל אורך האינטראקציה ההתנהגותית שלהם עם סביבתם. סקירה זו היא רק סיכום של הבדלים. האזכורים שצוינו מספקים הסברים מעמיקים יותר למעוניינים ללמוד יותר.