Ero protistien ja sienten välillä

esittely

Protistit ja sienet muodostavat kaksi ainutlaatuista elämän valtakuntaa. Protistit osoittavat vahvan variaatioominaisuuksien, jotka vaikeuttavat heidän taksonomiaaan. Sienet ovat paljon yksinkertaisempia karakterisoida. Sienet poikkesivat protisteista noin 1,5 miljardia vuotta sitten [1], tapahtumiin, joka aiheutti flagellum-menetystä siirtyessä vesieliöstä maanpäälliseen elinympäristöön, ja samanaikaisesti kehitettiin uusia vedettömiä itiöiden itiöiden leviämismekanismeja [2]. Sienet ovat mukauttaneet tunnistettavan ominaisuusjoukon, joka auttaa selventämään niiden eroja protisteista.

Soluerot

Protistit ovat yksisoluisia organismeja. Suurin osa sienistä on monisoluisia ja rakenteeltaan haarautuneeseen pitkänomaiseen rihmaiseen hyfae-järjestelmään [1]. Haaroittuneet hyfae-rakenteet koostuvat yhdestä tai (yleensä) useammasta solusta, jotka on suljettu putkimaisen soluseinän sisään [1]. Suurin osa protisteista on pallomaisia, mikä ei ole optimaalinen hapen saamiseksi diffuusiolla. Suurilla protisteilla on pitkänomainen muoto, joka vastaa heidän lisääntynyttä hapen diffuusiointitarvetta [3].

Solun koko

Yksisoluiset protistit ovat enimmäkseen mikroskooppisia, mutta alueelta on löydetty harvinaisia ​​esimerkkejä tuhansia neliömetriä [3]. Sienet ovat yleensä riittävän suuria, jotta ne voidaan havaita paljaalla silmällä, mutta olemassa on suuri määrä mikroskooppisia lajeja [1]..

Solukalvo

Protistit voivat sisältää kasvien kaltaisia ​​soluseiniä, eläinmaisia ​​soluseiniä ja jopa pellettejä, jotka tarjoavat suojaa ulkoiselta ympäristöltä [3]. Monilla protisteilla ei ole soluseinää [3]. Toisin kuin Protist-solumembraanimuunnelma, sienten erottuva ominaisuus on kitinisen soluseinän läsnäolo kaikkialla [14].

Solunsisäinen organisaatio

Sienet koostuvat muotoilusta hyfae-osastoista, jotka on jaoteltu septin jakojärjestelmällä [1]. Septaa ei ole löydetty yhdestäkään protistista [3]. Sienisepät jakaa hyfeat läpäiseviin osastoihin [1]. Septojen rei'itys mahdollistaa organelien, mukaan lukien ribosomit, mitokondriat ja ytimet, siirtämisen solujen välillä [3]. Protistiorganelleja esiintyy lohkoittumattomassa sytoplasmassa [3].

Cellular Liitteet

Toisin kuin enimmäkseen paikallaan pysyvät sienet, protistit ovat liikkuvia [1,3] ja tämä liikkuvuus erottaa protistit morfologisesti sienistä lisäämällä solujen lisäyksiä. Protistit sisältävät usein lisävarusteita, kuten silikot, flagellat ja pseudopodiat [3]. Sienillä ei yleensä ole solujen lisäyksiä, vaikkakin sienissä esiintyy harvinaisia ​​esimerkkejä konidiaalisista lisäyksistä [4].

hengitys

Protistinen hengitys

i) Protistinen aerobinen hengitys

Protistit saavat happea diffuusion avulla ja tämä rajoittaa niiden kykyä solujen kasvuun [3]. Jotkut protistit, kuten fytoflagelaatit, suorittavat sekä autotrofisen että oksidatiivisen heterotrofisen aineenvaihdunnan [3]. Protistien metabolia toimii optimaalisesti laajalla lämpötila-alueella ja hapenkulutusmäärissä. Tämä on sivutuote monista niissä sijaitsevista markkinarakoista, joilla on laaja lämpötila-alue ja hapen saatavuus [3].

ii) Protistinen anaerobinen hengitys

Loisproteistien keskuudessa esiintyy pakollista anaerobista hengitystä, joka on harvinainen eukaryooteille. Monista pakollisista anaerobeista protisteista puuttuu sytokromioksidaasi, mikä johtaa epätyypillisiin mitokondrioihin [3].

iii) Sienten hengitys

Useimmat sienet elävät aerobisesti hyödyntämällä haarautuneita hengitysketjuja siirtämään elektroneja NADH: sta happeen [5]. Sienien NADH-dehydrogenaaseja käytetään katalysoimaan matriisin NADH: n hapettumista, ja ne kykenevät tekemään niin jopa joidenkin estäjien, kuten rotenonin, läsnäollessa [5]. Sienet käyttävät myös vaihtoehtoisia oksidaaseja ubikinolin estäjien läsnäollessa: sytokromi c -oksidoreduktaasi ja sytokromi c-oksidaasi [5]. Vaihtoehtoiset oksidaasit mahdollistavat tehokkaan patogeenisyyden typpioksidipohjaisten isäntäpuolustusmekanismien läsnäollessa [5].

osmoregulation

Vesipitoisessa ympäristössä asuvilla protisteilla on monistuminen solurakenteisiin, joita ei löydy sienistä. Tämä vahvistus mahdollistaa korkeamman osmoregulaatioasteen. Supistuvat tyhjiöt ovat protistiorganelleja, jotka mahdollistavat osmoregulaation ja estävät turvotusta ja solujen repeämiä [3]. Supistuvia tyhjiöitä ympäröi putkien ja rakkuloiden järjestelmä, jota kutsutaan yhdessä spongiomiksi, joka auttaa supistamaan supistuvia tyhjiöitä solusta [3]. Supistuvia tyhjiöitä on huomattavasti vähemmän runsas sienissä [1,3].

Mitokondriaalierot

Protistiset mitokondriogeenit

Toisin kuin sienet, protistisissa mitokondriaalisissa (mt) genomissa on säilytetty useita esi-isien proto-mitokondrioiden genomielementtejä. Tämä käy ilmi geenien vähentymisestä Fungi mtGenomeissa [6]. Protist mtGenomit ovat kooltaan 6 kb: n genomista Plasmodium falciparum koanoflagelaatin 77 kb: n genomiin Monosiga brevicollis, pienempi etäisyys kuin Fungi [6]. Keskimääräinen protistinen mtGenome-koko on 40 kt huomattavasti pienempi kuin sienen mitokondrioiden keskimääräinen genomikoko [6].

Protistiset mtGenomit ovat kompakteja, eksonirikkaita ja koostuvat usein päällekkäisistä koodaavista alueista [6]. Ei-koodaavan intronic-avaruuden osuus on alle 10% Protist mtGenome-kokonaiskokosta. Suuressa osassa protististä mtDNA: ta ei ole ryhmän I tai ryhmän II introneja [6]. A + T-pitoisuus on korkeampi protistisissä mtGenomeissa verrattuna sieniin [6]. Protistien mtGenomien geenipitoisuus muistuttaa kasvien mtGenomeja enemmän kuin sienten mtGenomit [6]. Toisin kuin Fungi, protistiset mtGenomit koodaavat sekä suuria että pieniä alayksikön RNA: ita [6].

Sienten mitokondriogeenit

Protisteistä kehittyneet sienet ja niiden hajaantumiselle on ominaista geenien vähentäminen ja intronien lisäys [6]. Verrattuna geenirikkaisiin protistisiin mtGenomeihin, sieni-mtGenomit sisältävät joukon intergeenisiä alueita, jotka koostuvat koodaamattomista toistoista ja introneista, jotka ovat enimmäkseen ryhmän I introneja [7]. Sienten mtGenome-koon vaihtelu selittyy enimmäkseen intronialueilla kuin protisti-mtGenomeissa löydetyllä geenipohjaisella varianssilla [7]. Intergeenisten alueiden osuus on jopa 5 kt pituinen sieni-mtGenomeissa [7].

Vaikka protistiset mtGenomit sisältävät enemmän geenejä, sieni-mtGenomit sisältävät huomattavasti suuremman määrän tRNA: ta koodaavia geenejä [6,7]. Sieni mtGenome-koot kattavat suuremman alueen verrattuna Protist mtGenomeihin. Pienin tunnettu Fungal mtGenome on 19 kbp, löytyy Schizosaccharomyces pombe [6]. Suurin tunnettu Fungal mtGenome on 100 kbp, löytyy Podospora anserina [6]. Toisin kuin protistiset mtGenomit, sieni-mtDNA: n geenipitoisuus on suhteellisen yhdenmukainen organismien välillä [6].

Ravintolähteet ja ravinteiden hankintastrategiat

Sienien ravinteiden hankinta

Sienet käyttävät sieneliä, niiden hyfakokoelmaa, ravintoaineiden hankkimiseen ja kuljettamiseen solujensa plasmamembraanin läpi [2]. Tämä prosessi on suuresti riippuvainen ympäristön pH: sta, josta ravintoaineet hankitaan [2]. Sienet ovat saprotrofeja, jotka saavat ravintoaineita pääasiassa hajoavien kasvien ja eläinten hajoavien liuenneista orgaanisista aineista [1]. Mahdolliset ravintoaineiden hajotukset tapahtuvat solunulkoisesti vapauttamalla entsyymejä, jotka hajottavat ravintoaineet monomeereiksi, jotka nautitaan helpotetun diffuusion avulla [1]

Protistien ravinteiden hankinta

Protistit sitä vastoin saavat ravintoaineitaan monien strategioiden avulla. Yrityksessä luokitella protistien ravinteiden hankintastrategiat määritellään kuusi luokkaa [3]:

1. Valokuva-autotrofiset päätuottajat - Käytä auringonvaloa syntetisoimaan ravinteita hiilidioksidista ja H2O: sta.
2. Bactat- ja detritivores - Rehu bakteereista tai detritus.
3. Saprotrophs - Rehu solun ulkopuolella pilkotusta ja myöhemmin imeytyneestä elottomasta aineesta.
4. Algivores - Rehu lähinnä levästä.
5. Ei-selektiiviset omnikot - Rehu ei-selektiivisesti levät, detritus ja bakteerit.
6. Raptorial petoeläimet - Rehu ensisijaisesti alkueläimillä ja korkeamman troofisen tason organismeilla.

Monet edellä mainituista strategioista ovat mixotrofisia. Esimerkiksi fotoautotrofisiin primaarituottajiin kuuluu merenpohjaisia ​​organismeja, jotka voivat käyttää vaihtelevia heterotrofian tasoja, mikä mahdollistaa ravinteiden hankkimisen, joka ei vaadi auringonvalolta syötettävää energiaa, kun auringonvaloa ei ole saatavana [3].

Lisääntymiserot

Protistereihin ja sieniin sisältyy molemmat lajit, jotka lisääntyvät seksuaalisesti ja asseksuaalisesti. Protistit ovat ainutlaatuisia siinä mielessä, että niihin sisältyy organismeja, jotka kykenevät sekä seksuaaliseen että seksuaaliseen lisääntymiseen saman elinajan aikana [8]. Joidenkin protistien elinkaaren monimutkaisuus johtaa upeisiin morfologisiin muutoksiin organismin elinaikana, mikä mahdollistaa erilliset lisääntymismenetelmät [8]. Lisääntymiseen liittyviä morfologisia muutoksia ei havaita sienissä siinä määrin kuin ne ovat protisteissa.

Aseksuaaliset lisääntymiserot

Aseksuaalinen lisääntyminen sienissä tapahtuu sienen itiöiden hajoamisen seurauksena, kun sieni on löydetty hedelmäkappaleista, tai sienen pirstoutumisen tai orastuksen kautta [9]. Aeseksuaalinen lisääntyminen protisteissa tapahtuu monilla menetelmillä. Binaarifissiot (yksi ydinjako) ja monifissiot (useat ydinjakaumat) ovat kaksi yleistä asexual lisääntymismenetelmää protistien keskuudessa [8]. Toinen protistispesifinen lisääntymisstrategia on plasmotomia [8]. Plasmotomiaa esiintyy monisydämeisten protistien keskuudessa ja siihen liittyy sytoplasmajako ilman ydinjakoa [8].

Seksuaaliset lisääntymiserot

Seksuaalinen lisääntyminen toteutetaan yleisemmin Fungi: llä [8,9]. Se on myös monimutkaisempi kuin seksuaalinen lisääntyminen, ja se vaatii siis yksityiskohtaisemman kuvauksen ymmärtämiseksi, miten prosessi eroaa protistien ja sienten välillä.

Sienen seksuaalinen lisääntyminen

Sienien lisääntymisen aikana ydinmembraani ja ydin (yleensä) pysyvät ehjinä koko prosessin ajan [9]. Plasmogamia, karyogamia ja meioosi käsittävät sienen sukupuolielinten lisääntymisen kolme peräkkäistä vaihetta [9]. Plasmogamia liittyy protoplasmiseen fuusioon pariutuneiden solujen välillä, mikä tuo erilliset haploidiset ytimet samaan soluun [9]. Näiden haploidisten ytimien fuusio ja diploidisen ytimen muodostuminen tapahtuu karyogamy-vaiheessa [9]. Karjaoamian loppupuolella on zygoottia ja meioosi etenee muodostamalla karakuituja ytimeen. Tämä palauttaa haploidisen tilan diploidisen kromosomierottelun avulla [9].

Sienestrategiat haploidisten ytimien vuorovaikutukselle seksuaalisen lisääntymisen aikana ovat sienissä monipuolisempia kuin protisteihin. Nämä strategiat sisältävät sukusolujen muodostumisen ja vapautumisen gametangialta (sukupuolielimet), gametangian vuorovaikutuksesta kahden organismin välillä ja somaattisen hyphaen vuorovaikutuksesta [9].

Protistinen seksuaalinen lisääntyminen

Protistiset seksuaalisen lisääntymisen strategiat ovat lähes täysin erilaisia ​​kuin Fungin käyttämät. Nämä strategiat sisältävät ainutlaatuisia prosesseja, jotka eroavat solun rakenteen seurauksena, erityisesti solun lisäosat, jotka ovat käytettävissä kosketukseen muiden protistien kanssa [8]. Gametin muodostuminen ja vapauttaminen on seksuaalinen lisääntymismenetelmä erittäin liikkuvien flagelloitujen protistien joukossa [8]. Konjugaatio on silloitettujen protistien käyttämä menetelmä, joka liittyy gameettisten ytimien fuusioon kuin itsenäisten sukusolujen muodostumiseen ja vapautumiseen [8]. Autogamy, itsehedelmöitysprosessi, jota pidetään edelleen seksuaalisen lisääntymisen muotona, tuottaa homotsygoottisuutta itsehedelmöittyneiden emasolujen jälkeläisten keskuudessa [8].

Yhteenvetotaulukko

Kuten edellä on esitetty yhteenveto, protistien ja sienten väliset erot ovat valtavat, ja niitä voidaan havaita rakenteen kaikilla tasoilla ja kaikessa heidän käyttäytymisvuorovaikutuksessaan ympäristöönsä. Tämä arvostelu on vain yhteenveto eroista. Mainitut viitteet tarjoavat perusteellisempia selityksiä kiinnostuneille, jotka haluavat oppia lisää.