Jak oddychają grzyby? Typy, klasyfikacja i etapy
Oddychanie grzybów zależy od rodzaju obserwowanego grzyba. W biologii grzyby są znane jako grzyby, jedno z królestw przyrody, gdzie możemy wyróżnić trzy duże grupy: pleśnie, drożdże i grzyby.
Grzyby są organizmami eukariotycznymi złożonymi z komórek o dobrze zdefiniowanym jądrze i ścianach chityny. Ponadto charakteryzują się tym, że są karmione przez absorpcję.
Istnieją trzy duże grupy grzybów, drożdży, pleśni i grzybów. Każdy rodzaj grzyba oddycha w określony sposób, jak pokazano poniżej.
Być może jesteś zainteresowany Jak karmić grzyby?
Rodzaje oddychania grzybiczego
Oddychanie komórkowe lub oddychanie wewnętrzne to zestaw reakcji biochemicznych, w wyniku których pewne związki organiczne poprzez utlenianie są przekształcane w substancje nieorganiczne, które dostarczają energię do komórki.
W społeczności grzybów znajdujemy dwa rodzaje oddychania: tlenowy i beztlenowy.
Oddychanie tlenowe to takie, w którym końcowym akceptorem elektronów jest tlen, który zostanie zredukowany do wody.
Z drugiej strony znajdujemy oddychanie beztlenowe, którego nie należy mylić z fermentacją, ponieważ w tym ostatnim nie ma łańcucha transportu elektronów. Ten oddech to taki, w którym cząsteczka używana do procesu utleniania nie jest tlenem.
Oddychanie grzybami według klasyfikacji
Aby ułatwić wyjaśnienie typów oddychania, będziemy klasyfikować według typów grzybów.
Drożdże
Ten typ grzybów charakteryzuje się organizmami jednokomórkowymi, co oznacza, że składają się one tylko z jednej komórki.
Organizmy te mogą przetrwać bez tlenu, ale kiedy jest tlen, oddychają beztlenowo innymi substancjami, nigdy nie pobierają wolnego tlenu.
Oddychanie beztlenowe jest ekstrakcją energii z substancji, używanej do utleniania glukozy, a tym samym trójfosforanu adenozyny, znanego również jako fosforan adenozyny (dalej ATP). Ten nukleodyt jest odpowiedzialny za pozyskiwanie energii dla komórki.
Ten rodzaj oddychania znany jest również jako fermentacja, a proces, który następuje w celu uzyskania energii poprzez podział substancji, jest znany jako glikoliza.
W glikolizie cząsteczka glukozy jest rozbijana na 6 atomów węgla i cząsteczkę kwasu pirogronowego. W tej reakcji powstają dwie cząsteczki ATP.
Drożdże mają również pewien rodzaj fermentacji, znany jako fermentacja alkoholowa. Przez rozbicie cząsteczek glukozy w celu uzyskania energii wytwarzany jest etanol.
Fermentacja jest mniej skuteczna niż oddychanie, ponieważ pobiera mniej energii z cząsteczek. Wszystkie możliwe substancje używane do utleniania glukozy mają mniejszy potencjał
Pleśnie i grzyby
Grzyby te charakteryzują się występowaniem grzybów wielokomórkowych. Ten typ grzyba ma oddychanie tlenowe.
Oddychanie umożliwia ekstrakcję energii z cząsteczek organicznych, głównie glukozy. Aby wyekstrahować ATP, konieczne jest utlenienie węgla, w tym celu wykorzystuje się tlen pochodzący z powietrza.
Tlen przechodzi przez błony osocza, a następnie mitochondriów. W tym drugim jest połączony z elektronami i protonami wodoru, tworząc wodę.
Etapy oddychania grzybiczego
Przeprowadzanie procesu oddychania u grzybów odbywa się etapami lub cyklami.
Glukoliza
Pierwszym etapem jest proces glikolizy. Jest to odpowiedzialne za utlenianie glukozy w celu uzyskania energii. Powstaje dziesięć reakcji enzymatycznych, które przekształcają glukozę w cząsteczki pirogronianu.
W pierwszej fazie glikolizy cząsteczka glukozy jest przekształcana w dwie cząsteczki aldehydu glicerynowego przy użyciu dwóch ATP. Zastosowanie dwóch cząsteczek ATP w tej fazie pozwala na podwojenie uzyskiwanej energii w następnej fazie.
W drugiej fazie aldehyd glicerynowy otrzymany w pierwszej fazie przekształca się w związek wysokoenergetyczny. Przez hydrolizę tego związku generowana jest cząsteczka ATP.
Ponieważ w pierwszej fazie uzyskaliśmy dwie cząsteczki aldehydu glicerynowego, mamy teraz dwie cząsteczki ATP. Sprzężenie, które zachodzi, tworzy dwie inne cząsteczki pirogronianu, więc w tej fazie ostatecznie otrzymujemy 4 cząsteczki ATP.
Cykl Krebsa
Po zakończeniu etapu glikolizy przechodzimy do cyklu Krebsa lub cyklu kwasu cytrynowego. Jest to szlak metaboliczny, na którym zachodzi szereg reakcji chemicznych, które uwalniają energię wytwarzaną w procesie utleniania.
Jest to część, która wykonuje utlenianie węglowodanów, kwasów tłuszczowych i aminokwasów w celu wytworzenia CO2, w celu uwolnienia energii w użytecznej formie dla komórki.
Wiele enzymów jest regulowanych przez negatywne sprzężenie zwrotne, przez allosteryczne wiązanie ATP.
Enzymy te obejmują kompleks dehydrogenazy pirogronianowej, który syntetyzuje acetylo-CoA niezbędny do pierwszej reakcji cyklu z pirogronianu z glikolizy.
Również enzymy syntazy cytrynianowej, dehydrogenazy izocytrynianowej i dehydrogenazy α-ketoglutaranowej, które katalizują pierwsze trzy reakcje cyklu Krebsa, są hamowane przez wysokie stężenia ATP. Regulacja ta spowalnia ten cykl degradacji, gdy poziom energii ogniwa jest dobry.
Niektóre enzymy są również regulowane ujemnie, gdy poziom mocy redukującej komórki jest wysoki. Zatem kompleksy dehydrogenazy pirogronianowej i syntazy cytrynianowej są regulowane, między innymi.
Łańcuch transportu elektronów
Po zakończeniu cyklu Krebsa komórki grzybów mają szereg mechanizmów elektronowych, które znajdują się w błonie plazmatycznej, które za pomocą reakcji redukcji-utleniania wytwarzają komórki ATP.
Zadaniem tego łańcucha jest stworzenie łańcucha przenośników gradientu elektro-chemicznego, który jest wykorzystywany do syntezy ATP.
Komórki, które mają łańcuch transportu elektronów do syntezy ATP, bez potrzeby wykorzystywania energii słonecznej jako źródła energii, są znane jako cheyotrofy.
Mogą wykorzystywać związki nieorganiczne jako substraty, aby uzyskać energię, która zostanie wykorzystana w metabolizmie oddechowym.
