PERKUMUHAN PADA KULAT: PROSES DAN CIRI - BIOLOGI - 2025

The perkumuhan dalam kulat melibatkan siri proses yang melepaskan ruang extracellular untuk pelbagai bahan, beberapa manfaat kepada makhluk hidup yang lain dan kehidupan lain mengancam.

Perkumuhan adalah proses di mana sel melepaskan zat tertentu yang merupakan produk metabolisme mereka. Bahan-bahan ini yang dilepaskan tidak berguna untuk sel, oleh sebab itu ia dikeluarkan di luar sel.

Kulat menghasilkan bahan yang boleh dikeluarkan, berbahaya atau bermanfaat. Sumber: pixabay.com

Bergantung pada tahap evolusi organisma, mekanisme perkumuhan akan berbeza. Dari yang paling sederhana, seperti penyebaran, hingga proses yang lebih kompleks seperti proses yang dilakukan di organisma yang lebih tinggi, yang mempunyai tisu khusus untuk tujuan ini.

Kulat uniselular

Ragi tergolong terutamanya dalam kumpulan kulat uniselular. Ini adalah organisma yang terdiri daripada satu sel. Ukurannya biasanya antara 3 dan 40 mikron.

Jenis organisma ini menghasilkan bahan tertentu yang dikeluarkannya atau dibebaskan ke ruang ekstraselular. Ragi dikenali secara meluas sebagai organisma yang menjalankan proses penapaian alkohol.

Ini adalah proses di mana ragi, antara mikroorganisma lain, memproses beberapa gula seperti sukrosa, fruktosa dan glukosa untuk mendapatkan etanol (etil alkohol) dan karbon dioksida (CO2) sebagai produk akhir. Proses ini dilakukan secara anaerobik, iaitu dengan ketiadaan oksigen.

Saccharomyces cerevisiae dilihat di bawah mikroskop. Sumber: Keraguan

Begitu juga, beberapa ragi seperti Saccharomyces cerevisiae, selain daripada menghasilkan etanol dengan fermentasi, juga dapat menghasilkan riboflavin (vitamin B2). Mereka bahkan mula digunakan dalam industri farmakologi untuk mensintesis sebatian ini.

Perkumuhan pada kulat uniselular

Mekanisme metabolik kulat sel tunggal cukup mudah. Organisma ini tidak mempunyai mekanisme yang sangat rumit untuk mengeluarkan zat-zat yang mereka hasilkan terutamanya melalui penapaian.

Dalam pengertian ini, mekanisme ragi mengeluarkan zat ini adalah melalui bentuk pengangkutan pasif yang dikenali sebagai penyebaran.

Difusi adalah proses di mana zat melintasi membran sel ke bawah kecerunan kepekatan. Ini bermaksud bahawa ia berlainan dari tempat di mana terdapat kepekatan tinggi ke tempat di mana terdapat sedikit tumpuan. Ini dilakukan untuk mengimbangkan kepekatan pada kedua-dua sisi membran.

Melalui proses penyebaran, kulat bersel tunggal seperti ragi mengeluarkan produk penapaian. Ini berkat salah satu ciri membran sel: kebolehtelapan.

Penting untuk diingat bahawa membran sel adalah struktur separa telap, yang bermaksud bahawa ia membenarkan molekul tertentu melaluinya, termasuk beberapa gas seperti karbon dioksida dan alkohol seperti etanol, kedua-dua produk penapaian.

Mekanisme di mana riboflavin diekskresikan dalam ragi belum dapat dijelaskan sepenuhnya, namun, dengan mempertimbangkan proses yang dilakukan pada beberapa bakteria, beberapa pakar menunjukkan bahawa vitamin ini melintasi membran dengan bantuan beberapa protein transporter Apa yang ada.

Kulat multiselular

Kulat multiselular adalah kumpulan terbesar dan paling pelbagai. Mereka dicirikan kerana terdiri daripada banyak sel yang bersekutu, tetapi tanpa membentuk tisu khusus. Sel-sel membentuk hifa, yang pada gilirannya merupakan miselium jamur.

Kumpulan kulat ini merangkumi basidiomycetes (cendawan terkenal), ascomycetes, dan zygomycetes.

Cendawan jenis ini sangat dihargai di peringkat industri, kerana digunakan terutamanya di kawasan gastronomi dan farmakologi. Kulat multiselular juga dicirikan kerana mereka mensintesis bahan tertentu, ada yang bermanfaat untuk manusia, yang lain tidak banyak.

Ini termasuk: beberapa bahan halusinogen, toksin (ada yang mematikan) dan zat penisilin.

Perkumuhan pada kulat multiselular

Walaupun benar bahawa kulat ini tidak mempunyai tisu khusus dalam proses perkumuhan, ini juga benar bahawa mekanisme metaboliknya sedikit lebih kompleks daripada jamur bersel tunggal.

Pada kulat multiselular, perkumuhan berlaku melalui proses yang dikenali sebagai eksositosis. Ini ditakrifkan sebagai proses di mana sebatian tertentu dilepaskan dari sel melalui vesikel yang mengangkutnya ke bahagian luar sel. Ini adalah proses yang memerlukan pengeluaran tenaga oleh sel.

Perwakilan eksositosis, proses perkumuhan pada kulat multiselular. Sumber: OpenStax

Vesikel yang digunakan untuk melepaskan sebatian yang berlainan ke luar dibuat oleh alat Golgi. Setelah siap, dengan kandungan yang dimasukkan dengan betul di dalamnya, mereka bergerak ke arah membran sel dengan bantuan sitoskeleton sel, serta mikrotubulus dan protein seperti aktin.

Apabila vesikel bersentuhan dengan membran sel, ia mula menyatu dengannya, yang membolehkan isinya keluar dari sel. Proses ini dimediasi oleh kompleks protein yang disebut SNARE, yang, dalam beberapa kes, bahkan berfungsi sebagai elemen peraturan.

Produk perkumuhan

Seperti yang telah disebutkan, kedua-dua kulat uniselular dan multiselular menghasilkan bahan-bahan tertentu yang mereka rembeskan. Sebahagian daripadanya berbahaya, ada yang tidak.

Etanol

Ia adalah sebatian yang formula kimianya ialah C ₂ H ₅ OH. Ia dihasilkan melalui proses fermentasi anaerob, khususnya fermentasi alkohol. Proses ini dilakukan oleh kulat jenis ragi.

Ia mempunyai ketumpatan 0.789 g / cm ³ dan takat didih 78 ° C. Ia juga tidak berwarna. Ia digunakan terutamanya dalam industri gastronomi sebagai elemen penting dalam minuman beralkohol. Ia juga mempunyai kegunaan lain seperti pelarut, pembasmi kuman, antibeku dan juga sebagai bahan bakar.

Riboflavin

Juga dikenali sebagai vitamin B2. Secara struktural, ia terdiri dari molekul flavin (asas nitrogen) dan molekul ribitol.

Ia mempunyai pelbagai kesan positif pada tubuh, seperti menjaga integritas mukosa dan kulit, serta menjaga keadaan kornea yang baik.

Mycotoxins

Mereka adalah sebatian kimia toksik yang disintesis oleh beberapa kulat multiselular. Banyak mikotoksin disintesis di dalam kulat jenis jamur, sehingga dapat dijumpai di permukaan makanan yang telah diserang oleh kulat ini.

Terdapat beberapa jenis mikotoksin. Antara yang terkenal adalah:

• Ochratoxin A: ia disintesis terutamanya oleh kulat dari genera Aspergillus dan Penicilium. Antara mekanisme tindakan yang telah disebutkan: perubahan pernafasan sel, perubahan sintesis protein. Ia juga dianggap sebagai karsinogenik, teratogenik, neurotoksik, nefrotoksik, dan imunosupresif.
• Patulin: ia dihasilkan oleh kulat dari genera Aspergillus, Penicilium, Gymnoascus dan Paeocilomyces. Ia mempunyai kesan buruk pada hati, ginjal, dan limpa, serta sistem kekebalan tubuh.
• Aflatoksin: mereka dikeluarkan oleh kulat genus Aspergillus, terutamanya Aspergillus flavus dan Aspergillus parasiticus. Mikotoksin ini mempunyai kesan merosakkan hati, seperti nekrosis, sirosis dan juga barah hati.

Penisilin

Ia adalah bahan bakteria yang dirembeskan oleh kulat genus Penicilium terutamanya. Penemuannya pada tahun 1928 oleh Alexander Fleming merupakan tonggak dalam bidang perubatan, kerana ia mulai digunakan untuk melawan jangkitan yang disebabkan oleh bakteria yang mengancam nyawa sebelumnya.

Walaupun mekanisme pembunuhan bakteria tidak sepenuhnya terbentuk, dipercayai bahawa mereka mengaktifkan enzim autolitik yang bertindak pada dinding sel beberapa bakteria, memusnahkannya.

Bahan halusinogen

Mereka adalah bahan yang disintesis oleh pelbagai jenis kulat yang bertindak pada sistem saraf pusat mengubah persepsi realiti, menyebabkan halusinasi visual dan pendengaran.

Antara bahan halusinogen yang paling terkenal yang dapat kita sebutkan: psilocybin, baeocystin dan asid ibotenic.

Rujukan

1. Conesa, A., Punt, P., Van Luijk, N., Van den Hondel, C. (2001) Jalur rembesan pada kulat filamen: pandangan bioteknologi. Fung Genet Biol.33 (3) 155-171.
2. Curtis, H., Barnes, S., Schneck, A. dan Massarini, A. (2008). Biologi. Editorial Médica Panamericana. Edisi ke-7.
3. Diener, S. (2005). Wawasan rembesan dan evolusi kulat filamen melalui analisis genom. Diperolehi dari: https://repository.lib.ncsu.edu/handle/1840.16/4695
4. Suárez, C., Garrido, N. dan Guevara, C. (2016). Ragi Saccharomyces cerevisiae dan pengeluaran alkohol. Kajian bibliografi. ICIDCA mengenai derivatif tebu. 50 (1).
5. Wagner, J., Otero, M., dan Guerrero I. Ragi dan produk turunannya sebagai bahan dalam industri makanan. National University of Quilmes Editorial.