Razlika med protestniki in glivicami

Uvod

Proti in glive sestavljajo dve edinstveni kraljevini življenja. Protivisti kažejo močno razliko v potezah, ki zapletajo njihovo taksonomijo. Glive je veliko bolj preprosto opisati. Glive so se pred približno 1,5 milijarde let oddaljile od protistov [1], kar je povzročilo izgubo prašičkov med prehodom iz vodnega v kopenski habitat ob sočasnem razvoju novih mehanizmov za razprševanje spore, ki niso na vodni poti [2]. Glivice so prilagodile prepoznaven nabor lastnosti, ki pomagajo razjasniti njihove razlike od protistov.

Celične razlike

Proti so enocelični organizmi. Večina gliv je večceličnih in strukturirana v razvejanem podolgovatem nitastem sistemu hif [1]. Strukture razvejanih hif sestavljajo ena ali (običajno) več celic, zaprtih znotraj cevaste celične stene [1]. Večina Protistov je sferične oblike, ki je premalo optimalna za pridobivanje kisika z difuzijo. Veliki protetiki imajo podolgovato obliko, da lahko zadovoljijo povečano potrebo po difuziji kisika [3].

Velikost celice

Enocelični protetiki so večinoma mikroskopski, redki primeri pa so bili najdeni na tisoč kvadratnih metrih površine [3]. Glive so običajno dovolj velike, da jih lahko opazimo s prostim očesom, vendar obstaja veliko število mikroskopskih vrst [1].

Celična membrana

Proteti lahko vsebujejo rastlinsko podobne celične stene, živalim podobne celične stene in celo pelikle, ki zagotavljajo zaščito pred zunanjim okoljem [3]. Številni protisti nimajo celične stene [3]. V nasprotju s sorto celičnih membran Protist je značilna za glive vseprisotna prisotnost himinske celične stene [14].

Medcelična organizacija

Glive je sestavljen iz zvitih sistemov hif, ki jih deli pregradni sistem septov [1]. Septov ni bilo mogoče najti pri nobeni protisti [3]. Glivična septa deli hife na prepustne predelke [1]. Perforacija sepse omogoča translokacijo organelov, vključno z ribosomi, mitohondriji in jedri med celicami [3]. Protične organele obstajajo v nerazdelni citoplazmi [3].

Celični prilogi

Za razliko od večinoma stacionarnih gliv, so protisti gibljivi [1,3] in ta gibljivost Protoisti morfološko razlikuje od gliv z dodatkom celičnih prilog. Protiisti pogosto vsebujejo priloge, kot so cilija, flagele in psevdopodija [3]. Glive običajno nimajo celičnih prilog, čeprav obstajajo redki primeri konidialnih prilog pri glivah [4]..

Dihanje

Protistično dihanje

i) Protistično aerobno dihanje

Protikanti pridobivajo kisik z difuzijo, kar omejuje njihovo sposobnost za rast celic [3]. Nekateri protetiki, kot so fitoflagelati, izvajajo tako avtotrofni kot oksidativni heterotrofni metabolizem [3]. Protist metabolizem deluje optimalno s širokim razponom temperatur in količinami porabe kisika. To je stranski produkt množice niš, ki jih naseljujejo, ki imajo širok razpon temperatur in razpoložljivosti kisika [3].

ii) Protistično anaerobno dihanje

Obvezno anaerobno dihanje obstaja med parazitskimi protitisti, kar je redka za evkariote [3]. Številni obligacijski anaerobni protetiki nimajo citokrom oksidaze, kar ima za posledico netipične mitohondrije [3].

iii) Glivično dihanje

Večina gliv diha aerobno z uporabo razvejanih dihalnih verig za prenos elektronov iz NADH v kisik [5]. Glivične NADH dehidrogenaze se uporabljajo za kataliziranje oksidacije matriksne NADH in to lahko storijo tudi v prisotnosti nekaterih zaviralcev, kot je rotenon [5]. Glive uporabljajo tudi alternativne oksidaze, da se vdihnejo v prisotnosti zaviralcev ubikvinol: citokrom c oksidoreduktaze in citokrom c oksidaze [5]. Nadomestne oksidaze verjetno omogočajo učinkovito patogenost v prisotnosti obrambnih mehanizmov gostitelja na osnovi dušikovega oksida [5].

Osmoregulacija

Proti, ki naseljujejo vodno okolje, imajo povečanje celičnih struktur, ki jih glive ne najdemo. Ta ojačitev omogoča višjo stopnjo osmoregulacije. Kontraktilne vakuole so protistične organele, ki omogočajo osmoregulacijo in preprečujejo otekanje in rupturo celic [3]. Kontraktilne vakuole obdaja sistem tubul in veziklov, ki se skupaj imenujejo spongiom, ki pomaga pri izgonu kontraktilnih vakuolov iz celice [3]. Krčne vakuole so v glivih bistveno manj obilne [1,3].

Mitohondrijske razlike

Protistični mitohondrijski genomi

Za razliko od gliv protistični mitohondrijski (mt) genomi so ohranili številne proto-mitohondrijske genomske elemente prednikov. To je razvidno z zmanjšanjem genov glivičnih mtGenov [6]. Protistični mtGenomi se gibljejo v velikosti od 6kb genoma Plasmodium falciparum do 77kb genoma choanoflagellate Monosiga brevicollis, manjši domet kot glive [6]. Povprečna velikost mitGenome Protist je 40 kb, bistveno manjša od povprečne velikosti genomskih mitohondrijev genom [6].

Protistični mtGenomi so kompaktni, eksonsko bogati in jih pogosto sestavljajo prekrivajoča se območja kodiranja [6]. Nekodiran intronski prostor predstavlja manj kot 10% celotne velikosti Protist mtGenome [6]. Velik del protistične mtDNA nima intronov skupine I ali skupine II [6]. Vsebnost A + T je v Protističnih mtGenomih višja v primerjavi z glivami [6]. Vsebnost genov v Protist mtGenomih je bolj podobna rastlinskim mtGenomom kot gljivičnim mtGenomom [6]. Za razliko od gliv Protist mtGenomes kodira za velike in majhne podenote RNA [6].

Glivični mitohondrijski genomi

Glive, ki so se razvile iz protistov, je značilno zmanjšanje genov in dodajanje intronov [6]. V primerjavi z gensko bogatimi protističnimi mtGenomi glivični mtGenomi vsebujejo množico medgeničnih regij, ki jih sestavljajo nekodirajoči ponavljalci in introni, ki so večinoma introni skupine I [7]. Odstopanje v glivični velikosti mtGenoma je večinoma razloženo z intron regijami, ne pa z gensko odstopanjem, ki ga najdemo v Protist mtGenomes [7]. Medgenične regije predstavljajo do 5 kb dolžine v gljivičnih mtGenomih [7].

Čeprav Protist mtGenomi vsebujejo več genov, glivični mtGenomi vsebujejo bistveno večjo količino tRNA kodirajočih genov [6,7]. Velikosti glivičnih mtGenome obsegajo večji razpon v primerjavi s Protist mtGenomi. Najmanjši znani glivični mtGenome je 19 kbp, ki ga najdemo v Schizosaccharomyces pombe [6]. Največji znani glivični mtGenome je 100 kbp, najden v Podospora anserina [6]. V nasprotju s Protist mtGenomi je vsebnost genov v glivični mtDNA sorazmerno konsistentna za organizme [6].

Viri hranil in strategije pridobivanja hranil

Nakup glivičnih hranil

Glive uporabljajo micelij, njihovo zbirko hif, za pridobivanje in transport hranljivih snovi po plazemski membrani svojih celic [2]. Ta postopek je zelo odvisen od pH okolja, iz katerega se pridobivajo hranila [2]. Glive so saprotrofi, ki svoje hranilne snovi pridobivajo predvsem iz raztopljene organske snovi razpadajočih mrtvih rastlin in živali [1]. Vsaka potrebna prebava hranil se pojavi zunajcelično s sproščanjem encimov, ki razgradijo hranila na monomere, ki jih zaužijemo z olajšano difuzijo [1]

Protistični nakup hranil

Nasprotno, protetiki hranila pridobivajo s pomočjo različnih strategij. Poskus kategorizacije Protist strategij za pridobivanje hranil opredeljuje šest kategorij [3]:

1. Fotoavtotrofični primarni proizvajalci - Uporabite sončno svetlobo za sintetiziranje hranil iz CO2 in H2O.
2. Bacti- in detritivores - Hranite se z bakterijami ali detritusom.
3. Saprotrofi - Nahrani se z zunajcelično prebavljeno in pozneje absorbirano neživo snovjo.
4. Algivores - Hrani se predvsem z algami.
5. Neselektivni vsejedi - Neselektivno se prehranjujte z algami, detritusi in bakterijami.
6. Raptorial plenilci - Hrani se predvsem s protozoji in organizmi iz višjih trofičnih ravni.

Mnoge od zgoraj omenjenih strategij so mixotrophic. Na primer, foto-avtotrofni primarni proizvajalci vključujejo morske organizme, ki lahko uporabljajo različne ravni heterotrofije, kar omogoča pridobivanje hranil, ki ne potrebujejo vnosa energije iz sončne svetlobe, ko sončna svetloba ni na voljo [3].

Razmnoževalne razlike

Proti in glive vključujejo vrste, ki se razmnožujejo spolno in aeseksualno. Protisti so edinstveni po tem, da vključujejo organizme, ki so sposobni tako za istospolno kot spolno razmnoževanje v isti življenjski dobi [8]. Kompleksnost nekaterih protističnih življenjskih ciklov povzroča osupljive morfološke razlike v življenjski dobi organizma, kar omogoča različne metode razmnoževanja [8]. Reproduktivno povezanih morfoloških sprememb pri glivicah ne opazimo v obsegu kot pri protistih.

Aeseksualne reproduktivne razlike

Eseksualna razmnoževanje v glivih se pojavi z razpršitvijo spore, ki izhaja iz sadnih teles, ki jih najdemo na miceliju, ali z drobljenjem micelija ali z brstenjem [9]. Eseksualno razmnoževanje pri protistih se pojavlja z različnimi metodami. Binarna cepitev (ena jedrska delitev) in večkratna cepitev (več jedrskih delitev) sta dve prosti aseksualni reproduktivni metodi protistov [8]. Druga protistična reproduktivna strategija je plazmotomija [8]. Plasmotomija se pojavlja med večjedrnimi protetiki in vključuje citoplazemsko delitev brez jedrske delitve [8].

Spolne reproduktivne razlike

Glive pogosteje izvaja spolno razmnoževanje [8,9]. Je tudi bolj zapletena kot aksksualna reprodukcija in zato zahteva podrobnejši opis, da se vzpostavi razumevanje, kako se postopek razlikuje med protisti in glivicami.

Glivična spolna reprodukcija

Med glivičnim spolnim razmnoževanjem jedrska membrana in nukleolus (običajno) ostaneta nedotaknjena skozi celoten postopek [9]. Plazmogamija, kariogamija in mejoza obsegajo tri zaporedne faze spolne reprodukcije glivic [9]. Plazmogamija povzroči protoplazmično zlitje med paritvenimi celicami, kar prinese izrazita haploidna jedra v isto celico [9]. Zlivanje teh haploidnih jeder in tvorba diploidnega jedra se zgodi v fazi kariogamije [9]. Blizu konca kariogamije obstaja zigota in mejoza poteka s tvorbo vretenskih vlaken znotraj jedra. To ponovno vzpostavi haploidno stanje z odvajanjem diploidnih kromosomov [9].

Glivične strategije interakcije haploidnih jeder med spolnim razmnoževanjem so pri glivicah bolj raznolike v primerjavi s prosti. Te strategije vključujejo nastajanje gamete in sproščanje iz gametangia (spolnih organov), gametangia interakcijo med dvema organizmama in interakcije somatskih hif [9].

Protistična spolna reprodukcija

Protistične strategije spolne reprodukcije so skoraj v celoti drugačne od tistih, ki jih zaposluje glive. Te strategije vključujejo edinstvene procese, ki se razlikujejo kot posledica celične strukture, zlasti celične priloge, ki so na voljo za stik z drugimi prosti [8]. Tvorba in sproščanje gamete je spolno razmnoževalna metoda med zelo motilnimi flageliranimi protetiki [8]. Konjugacija je metoda, ki jo uporabljajo ciliated Protists, ki pomeni zlivanje gamatičnih jeder in ne tvorbo in sproščanje neodvisnih gameta [8]. Avtogamija, proces samoploditve, ki še vedno velja za obliko spolne reprodukcije, med potomstvom samoplodne matične celice ustvarja homozigost [8].

Povzetek tabele

Kot je povzeto zgoraj, so razlike med protetiki in glivi ogromne in jih je mogoče opaziti na vseh ravneh strukture in v vseh njihovih vedenjskih interakcijah z njihovim okoljem. Ta pregled je zgolj povzetek razlik. Navedene reference ponujajo bolj poglobljena pojasnila za tiste, ki jih zanima več.