BAKTERI VE PROTISTLERDE ATILIM - BIYOLOJI - 2025

Bakteri ve protistler olarak boşaltım çeşitli hücresel mekanizmalar tarafından gerçekleştirilir. Bunlar arasında ozmoz ve difüzyondan oluşan pasif taşıma ve ekzositoz gibi aktif taşıma bulunur.

Benzer şekilde, sitoplazmalarında bulunan kasılma vakuollerinin aracılık ettiği protistlerde atılım için özel bir taşıma türü vardır. Bu organizmaların salgıladığı maddelerin çoğu diğer canlılar tarafından hayatta kalmak için kullanıldığından, tüm bu süreçler hayati önem taşımaktadır.

Bakterilerin çeşitli boşaltım mekanizmaları vardır. Kaynak: Pixabay

Boşaltım, herhangi bir hücrede, kendisine yararı olmayan ve bazen toksik olabilen maddelerin hücre dışı ortama salındığı doğal bir süreçtir. Tüm canlılar, en basitleri bile, dışkı sürecini gerçekleştirir.

Bakterilerde atılım

Bakteriler, çok aktif bir metabolizmaya sahip organizmalardır. Bu metabolizmanın ürünü, bakteri hücresinde herhangi bir işlevi yerine getirmeyen çok sayıda kimyasal ve bileşik üretilir. Bu nedenle hücre dışına salınmaları gerekir.

Bakteri hücrelerinin içinde, hem aerobik hem de anaerobik solunum gibi çeşitli işlemler gerçekleştirilir. İlk olarak ürün olarak su ve karbondioksit elde edilir. Öte yandan, fermantasyon olarak bilinen anaerobik solunum iki ürün üretir: laktik asit (laktik fermantasyon) ve asetik asit (asetik fermantasyon).

Benzer şekilde, batarya içinde yer alan çeşitli normal metabolik işlemlerin bir ürünü olarak, diğerleri arasında ekzotoksinler, antibiyotik maddeler ve enzimler gibi ikincil metabolitler elde edilir.

Bakterilerde, metabolizma ürünlerinin atılımı ve bazılarının ürettiği toksinlerin salınması iki tür işlemle gerçekleşir: difüzyon (basit ve kolaylaştırılmış) gibi pasif taşıma ve salgı sistemleri.

Bakterilerde pasif taşıma

Difüzyon süreçleri, hücre tarafından enerji harcamasını gerektirmediğinden pasif taşıma olarak kabul edilir. Bunun nedeni, konsantrasyon gradyanı lehine meydana gelmeleridir. Konsantrasyon gradyanı ile, iki bölme arasındaki konsantrasyon farklılıkları kastedilmektedir.

Bakteriler, dışarıdan salınan ürünlerin elde edildiği çok önemli çeşitli işlemleri gerçekleştirirler. Daha önce de belirtildiği gibi, bu ürünler su, karbon dioksit, laktik asit ve asetik asittir.

Su, ozmoz sürecinden hücre zarından serbestçe geçer. Hücre zarının yarı geçirgen olduğunu hatırlamak önemlidir, bu nedenle aralarında su bulunan belirli maddelerin serbest geçişine izin verir.

Öte yandan karbondioksit, laktik asit ve asetik asit, bakteri hücre zarından difüzyonla dışarıya geçer. Bu işleme göre, bir madde (su dışında) hücre zarını çok yoğun olduğu bir yerden geçerek zayıf bir şekilde yoğunlaştığı başka bir yere götürür.

Buna göre, yukarıda bahsedilen fermentasyon ürünleri, fruktoz, glikoz ve galaktoz gibi şekerleri fermente ettikten sonra bakteri hücrelerinden dışarı atılmak üzere hücre zarını geçer.

Bakterilerde toksinlerin salgılanması

Çeşitli bakteri türleri, ekzotoksinler olarak bilinen belirli toksik maddeler üretir. Bunlar, insanlar gibi diğer canlılar için oldukça patojeniktir ve hatta birçok durumda ölümcül olabilir.

Bakterilerde toplam yedi salgı sistemi vardır. Bunlar, ekzotosin moleküllerini taşımak için hücre zarına demirlenmiş çeşitli protein komplekslerinden yararlanır.

Yedi salgı sistemi olmasına rağmen, sadece iki mekanizma veya yolu izleyerek ekzotosinleri taşırlar:

• Sec bağımlı: salgılama, salgılanacak ekzotosinin amino terminal ucunda bulunan sinyal dizisine bağlıdır. Bunun nedeni, bu sekans sayesinde ekzotoksinin tanınması ve dolayısıyla membrandan taşınmasıdır.
• Bağımsız Bölüm: Bu sistemde, salgılama, amino terminal ucundaki herhangi bir sinyal dizisi tarafından koşullandırılmaz. Taşınacak proteinin (ekzotoksin) yer değiştirmesi basitçe gerçekleşir.

Benzer şekilde, uzmanlar gram negatif bakterilerin salgılama mekanizmalarının gram pozitif bakterilere göre daha karmaşık olduğunu belirtiyorlar.

Bunun nedeni, gram negatif bakterilerde salgılanan toksinlerin bu tür bakterileri çevreleyen çift zarı geçerek hücre dışı boşluğa girmesi gerektiğidir. Aksine, gram pozitif bakterilerde, ekzotoksinlerin hücre dışı boşluğa salınması için yalnızca tek bir zarı geçmesi gerekir.

Protistlerde boşaltım

Protista krallığı, çok benzer özelliklere sahip, ancak aynı zamanda onları birbirlerinden tamamen farklı kılan çok çeşitli organizmaları kapsar. Genel olarak, protistler grubu yosun ve protozoayı içerir.

Daha önce bahsedilen organizmalar, hücresel metabolizmalarının bir sonucu olarak belirli maddeleri salgılarlar. Bu maddeler arasında su, oksijen, karbondioksit, toksinler ve amonyak ve üre gibi bazı azotlu ürünlerden bahsedebiliriz.

Protozoa, ekzositoz ve difüzyon yoluyla salgılar. Kaynak: Sırasıyla: Frank Fox, Sergey Karpov, CDC / Dr. Stan Erlandsen, Picturepest, Thierry Arnet, Dr. Tsukii Yuuji

Bu tür organizmalarda, boşaltım çeşitli mekanizmalar yoluyla, difüzyon gibi bazı pasif taşıma ve ekzositoz ve vakuollerin kullanımı gibi diğerleri aktif taşıma yoluyla gerçekleşir.

Protistlerde difüzyon

Protistlerde difüzyon süreci, diğer organizmalarda nasıl oluştuğuna benzer. Difüzyon yoluyla, su ve gazlar (oksijen ve karbondioksit) gibi maddeler hücre zarından hücre dışı boşluğa geçer.

Hücre kısmında enerji harcaması gerektirmeyen bir işlemdir. Konsantrasyonlardaki farklılık lehine oluşur.

Protistlerde ekzositoz

Ekzositoz, hücre tarafından belirli bir enerji harcamasını içerdiği için aktif taşıma modalitesine dahil olan bir süreçtir.

Bu işlemle dışarı atılacak maddeler hücre sitoplazmasında bir vezikül ile sarılır. Bu vezikül, hücre hücre iskeletine ait bazı yapılar yardımıyla hücre zarına doğru hareket eder.

Hücre zarı ile temas ettiğinde, onunla kaynaşır ve içeriğini hücrenin dışına bırakmaya devam eder.

Bu mekanizma, metabolizmasının ürünü olan bileşikleri veya bazı toksinler gibi atık maddeleri serbest bırakmak için kullanılır.

Vakuollerle atılım

Çoğu protist organizmanın fazla suyu uzaklaştırmak ve böylece hücreleri sabit tutmak için kasılma vakuolleri vardır.

Bu boşluklar, toplama tüplerinin yanı sıra bir merkezi rezervuar ve onu doğrudan hücre zarına bağlayarak içinde bir gözenek oluşturan bir kanaldan oluşur.

Sitoplazmadaki fazla su toplama tüplerine ve oradan rezervuara yönlendirilir. Bu dolduğunda, su, nihayet hücreden atılmak üzere çıkış borusundan zardaki gözeneğe doğru itilir.

Referanslar

1. Beckett, BS (1987). Biyoloji: Modern Bir Giriş. Oxford University Press.
2. Curtis, H., Barnes, S., Schneck, A. ve Massarini, A. (2008). Biyoloji. Editoryal Médica Panamericana. 7. baskı.
3. Forbes BA, Sahm DF. ve Weissfeld AS. editörler. (2002) Bailey & Scott's. Teşhis Mikrobiyolojisi. 11.. ed. St. Louis, Missouri. Mosby.
4. Oudega, B., Mooi, F. ve De Graaf, F. (1984). Proteinlerin gram negatif bakteriler tarafından atılması: Escherichia coli tarafından bakteriyosinlerin ve fimbrial proteinlerin ihracı. Antonie Van Leeuwenhoek. 50 (5-6). 569-584
5. Varela, G. ve Grotiuz, G. (2008) Fizyoloji ve bakteriyel metabolizma. Bakteriyoloji ve tıbbi viroloji konuları. Alındığı kaynak: hygiene.edu.uy