Razlika između proteista i gljivica

Uvod

Protisti i gljive sastoje se od dva jedinstvena kraljevstva života. Protivisti pokazuju snažnu razliku u osobinama koje kompliciraju njihovu taksonomiju. Gljivice je mnogo jednostavnije karakterizirati. Gljivice su se od protista odvojile prije otprilike 1,5 milijardi godina [1], događaj koji je doveo do gubitka flagelluma tijekom prijelaza iz vodenog u kopneno stanište uz istodobni razvoj novih mehanizama za raspršivanje spora koji se ne vode. [2] Gljivice su prilagodile prepoznatljiv skup karakteristika koje pomažu u rasvjetljavanju njihovih razlika od protista.

Stanične razlike

Protivisti su jednoćelijski organizmi. Većina gljivica je višećelijska i strukturirana je razgranatim izduženim vlaknastim sustavom hifa [1]. Strukture razgranatih hifa sastoje se od jedne ili (obično) više stanica zatvorenih u staničnoj staničnoj stijenci [1]. Većina protesta je sfernog oblika, što je suptimalno za dobivanje kisika difuzijom. Veliki protisti imaju izduženi oblik da zadovolje svoju povećanu potrebu za difuzijom kisika [3].

Veličina ćelije

Jednoćelijski protetičari uglavnom su mikroskopski, ali rijetki su primjeri pronađeni na tisućama kvadratnih metara područja [3]. Gljivice su obično dovoljno velike da ih se može vidjeti golim okom, ali postoji veliki broj mikroskopskih vrsta [1].

Stanična membrana

Protičari mogu sadržavati stanične zidove slične biljkama, stanične stijenke poput životinja, pa čak i pelikule koji pružaju zaštitu od vanjskog okoliša [3]. Mnogi protisti nemaju staničnu stijenku [3]. Nasuprot raznolikosti protističkih staničnih membrana, gljiva koja je odlučujuća karakteristika je sveprisutna prisutnost himitne stanične stijenke [14].

Intracelularna organizacija

Gljivice se sastoje od zamotanog sustava hifa koji se dijele na sustavu pregrada septa [1]. Sepse nisu pronađene niti u jednom protestu [3]. Gljivične sepse dijele hife u propusne odjeljke [1]. Perforacija sepse omogućava translokaciju organela, uključujući ribosome, mitohondrije i jezgre između stanica [3]. Protičke organele postoje u nerazvrstanoj citoplazmi [3].

Stanični prilozi

Za razliku od uglavnom stacionarnih gljivica, protisti su pokretni [1,3], a ovaj pokretljivost razlikuje Protiste morfološki od gljivica dodavanjem staničnih dodataka. Protičari često sadrže priloge poput cilija, flagela i pseudopodija [3]. Gljivice uglavnom nemaju stanične prirasle iako postoje rijetki primjeri konidijalnih dodataka u gljivicama. [4].

Disanje

Protistička respiracija

i) Protistička aerobna respiracija

Protisti dobivaju kisik difuzijom, što ograničava njihovu sposobnost za rast stanica [3]. Neki protisti poput fitoflagelata provode autotrofni i oksidativni heterotrofni metabolizam [3]. Protistički metabolizam funkcionira optimalno kroz širok raspon temperatura i količina kisika. Ovo je nusproizvod mnoštva niša u kojima obitavaju, a imaju ogroman raspon temperatura i dostupnost kisika [3].

ii) Protistička anaerobna respiracija

Obvezno anaerobno disanje postoji među parazitskim protitistima, što je rijetkost za eukariote [3]. Mnogim obveznim anaerobnim protitistima nedostaje citokrom oksidaza što rezultira atipičnim mitohondrijama [3].

iii) Gljivična respiracija

Većina gljivica respira aerobno koriste razgranati respiratorni lanac za prijenos elektrona iz NADH u kisik [5]. Gljivične NADH dehidrogenaze koriste se za kataliziranje oksidacije matriksne NADH i to su sposobne za to čak i u prisutnosti nekih inhibitora poput rotenona [5]. Gljivice se također koriste alternativnim oksidazama za respiraciju u prisutnosti inhibitora ubikinolina: citokrom c oksidoreduktaze i citokrom c oksidaze [5]. Alternativne oksidaze vjerojatno omogućuju učinkovitu patogenost u prisutnosti obrambenih mehanizama domaćina na bazi dušičnog oksida [5].

osmoregulaciji

Protisti koji nastanjuju vodeni okoliš pojačavaju stanične strukture koje se ne nalaze u gljivicama. Ovo pojačanje omogućava veći stupanj osmogulacije. Kontraktilne vakuole su protističke organele koje omogućuju osmoregulaciju i sprječavaju oticanje i pucanje stanica [3]. Kontraktilne vakuole okružene su sustavom tubula i vezikula zajednički nazvanim spongiom koji pomaže u izbacivanju kontraktilnih vakuola iz stanice [3]. Kontraktilne vakuole su značajno manje obilne u gljivicama [1,3].

Razlike u mitohondrijama

Protistički mitohondrijski genomi

Za razliku od gljivica, protistički mitohondrijski (mt) genomi zadržali su niz pretkomitoloških mitohondrijskih genskih elemenata. To je vidljivo smanjenjem gena u gljivičnim mtGenomima [6]. Protistički mtGenomi se kreću u veličini od 6kb genoma Plasmodium falciparum na genom choanoflagellate od 77 kb Monosiga brevicollis, manji raspon od gljiva [6]. Prosječna veličina Protist mtGenoma je 40 kb znatno manja od prosječne gljivične gito mitohondrije [6].

Protistički mtGenomi su kompaktni, egzonski bogati i često se sastoje od preklapajućih kodnih područja [6]. Nekodirani intronski prostor čini manje od 10% ukupne veličine Protist mtGenomea [6]. Veliki dio protističke mtDNA nema introne skupine I ili grupe II [6]. Sadržaj A + T veći je u protističkim mtGenomima u usporedbi s gljivicama [6]. Sadržaj gena u Protist mtGenomima više podsjeća na biljne mtGenome nego gljivični mtGenomi [6]. Za razliku od Fungi-ja, Protist mtGenomes kodira za velike i male podjedinice RNA [6].

Gljivični mitohondrijski genomi

Gljivice koje su evoluirale od protista i njihovu divergenciju karakterizira redukcija gena i dodavanje introna [6]. U usporedbi s genima bogatim Protist mtGenomima, gljivični mtGenomi sadrže mnoštvo intergenih regija koja se sastoje od nekodirajućih ponavljanja i introna koji su uglavnom introni skupine I [7]. Varijacija u veličini gljivičnog mtGenoma uglavnom se objašnjava intron regijama, a ne varijancom temeljenom na genu koja je pronađena u Protist mtGenomima [7]. Intergenične regije čine gipku mt-genome do 5kb dužine [7].

Iako Protist mtGenomi sadrže više gena, gljivični mtGenomi sadrže značajno veću količinu gena koji kodiraju tRNA [6,7]. Gljivične veličine mtGenome obuhvaćaju veći raspon u usporedbi s Protist mtGenomima. Najmanji poznati gljivični mtGenome je 19 kbp, pronađen u Schizosaccharomyces pombe [6]. Najveći poznati gljivični mtGenome od 100 kbp, pronađen je u Podospora anserina [6]. Za razliku od protističkih mtGenova, sadržaj gena gljivične mtDNA relativno je konzistentan u organizmima [6].

Strategije stjecanja hranjivih sastojaka i strategije hranjiva

Nabava gljivičnih hranjivih sastojaka

Gljivice koriste micelij, svoju zbirku hifa, za prikupljanje i transport hranjivih tvari kroz plazma membranu svojih stanica [2]. Taj je postupak u velikoj mjeri ovisan o pH okoliša iz kojeg se hranjive tvari nabavljaju [2]. Gljivice su saprotrofi koji hranjive tvari nabavljaju prvenstveno iz otopljene organske tvari raspadajućih mrtvih biljaka i životinja [1]. Svaka potrebna digestija hranjivih tvari nastaje izvanstanično oslobađanjem enzima koji razgrađuju hranjive tvari u monomere koji se mogu unositi olakšanom difuzijom [1]

Protistička akvizicija hranjivih sastojaka

Protivisti, nasuprot tome, hranjive tvari dobijaju kroz različite strategije. Pokušaj kategorizacije Protističkih strategija nabave hranjivih tvari definira šest kategorija [3]:

1. Foto-autotrofični primarni proizvođači - Koristite sunčevu svjetlost kako biste sintetizirali hranjive tvari iz CO2 i H2O.
2. Bacti- i detritivores - Hranite se bakterijama ili detritusima.
3. Saprotrophs - Hrani se izvanstanično probavljenom i potom apsorbiranom neživom materijom.
4. Algivores - Hrani se prvenstveno algama.
5. Neselektivne svejedine - Hrani se neselektivno algama, detritusima i bakterijama.
6. Raptorial grabežljivci - Hrani se ponajprije protozojima i organizmima iz viših trofičkih razina.

Mnoge od gore navedenih strategija su mikrosrofne. Na primjer, foto-autotrofni primarni proizvođači uključuju morske organizme koji mogu upotrijebiti različite razine heterotrofije omogućujući hranjive sastojke koji ne zahtijevaju unos energije iz sunčeve svjetlosti kada sunčeva svjetlost nije dostupna [3]..

Reproduktivne razlike

Protisti i gljivice uključuju vrste koje se razmnožavaju seksualno i zračno. Protisti su jedinstveni po tome što uključuju organizme sposobne i za aseksualnu i za seksualnu reprodukciju u istom životnom vijeku [8]. Složenost nekih protističkih životnih ciklusa rezultira zadivljujućim morfološkim varijacijama tijekom životnog vijeka organizma što omogućava različite metode reprodukcije [8]. Reproduktivne morfološke promjene nisu primijećene u gljivicama u onoj mjeri u kojoj ih imaju protisti.

Aeseksualne reproduktivne razlike

Eseksualna reprodukcija u gljivicama događa se uklanjanjem spora koje potiču iz plodnih tijela koja se nalaze na miceliju ili fragmentacijom micelija ili pupoljkom [9]. Eseksualna reprodukcija u protistima događa se raznim metodama. Binarna fisija (jedna nuklearna podjela) i višestruka fisija (više nuklearnih podjela) dvije su uobičajene aseksualne reproduktivne metode među protistima [8]. Druga reproduktivna strategija reprodukcije je plazmotomija [8]. Plasmotomija se javlja kod višenamjenskih proteista i povlači za sobom citoplazmatsku podjelu bez nuklearne diobe [8].

Seksualne reproduktivne razlike

Seksualnu reprodukciju češće provodi Gljiva [8,9]. Također je složenija od reprodukcije na relaciji eseksualna i stoga zahtijeva detaljniji opis da bi se shvatilo kako se proces razlikuje između protista i gljivica.

Gljivična seksualna reprodukcija

Tijekom gljivične seksualne reprodukcije nuklearna membrana i nukleolus (obično) ostaju netaknuti tijekom cijelog procesa [9]. Plazmogamija, kariogamija i mejoza obuhvaćaju tri uzastopna stadija gljivične spolne reprodukcije [9]. Plazmogamija podrazumijeva protoplazmatsku fuziju između stanica parenja koja donosi različite haploidne jezgre u istu stanicu [9]. Spajanje ovih haploidnih jezgara i stvaranje diploidnog jezgra događa se u fazi kariogamije [9]. Blizu kraja kariogamije postoji zigota i mejoza se odvija formiranjem vretenastih vlakana unutar jezgre. Time se ponovno uspostavlja haploidno stanje razdvajanjem diploidnih kromosoma [9].

Gljivične strategije za interakciju haploidnih jezgara tijekom spolne reprodukcije su u gljivicama raznovrsnije u odnosu na protiste. Te strategije uključuju stvaranje gameta i oslobađanje od gametangia (spolnih organa), gametangia interakciju dva organizma i interakciju somatskih hifa [9].

Protistička seksualna reprodukcija

Protističke strategije seksualne reprodukcije gotovo su potpuno različite od onih koje koristi Fungi. Ove strategije podrazumijevaju jedinstvene procese koji se razlikuju kao rezultat stanične strukture, posebno stanične priloge dostupne za kontakt s drugim protistima [8]. Formiranje i oslobađanje gameta je seksualna reproduktivna metoda među vrlo pokretnim flageliranim protistima [8]. Konjugacija je metoda koju koriste ciliirani protisti koja podrazumijeva fuziju getskih jezgara, a ne stvaranje i oslobađanje neovisnih gameta [8]. Autogamija, proces samoplodnje koji se još uvijek smatra oblikom seksualne reprodukcije, stvara homozigost među potomstvom samoplodne roditeljske stanice [8].

Rezimirajuća tablica

Kao što je sažeto gore, razlike između proteista i gljiva su ogromne i mogu se primijetiti na svim razinama strukture i tijekom svih njihovih ponašanja u ponašanju sa njihovim okruženjem. Ovaj je pregled samo sažetak razlika. Navedene reference pružaju dublja objašnjenja za one koji su zainteresirani za učenje više.