EXCRECIÓ EN BACTERIS I PROTISTS - BIOLOGIA - 2025

La excreció en bacteris i protists es realitza per diversos mecanismes cel·lulars. Entre aquests es troben el transport passiu, conformat per l'osmosi i la difusió, i el transport actiu, com l'exocitosi.

Així mateix, hi ha un tipus especial de transport per a la excreció en protistas mediat per les vacúols contràctils presents en el seu citoplasma. Tots aquests processos són de vital importància, ja que moltes de les substàncies que excreten aquests organismes són aprofitades per altres éssers vius per subsistir.

Els bacteris posseeixen diversos mecanismes d'excreció. Font: pixabay

L'excreció és un procés natural en qualsevol cèl·lula mitjançant el qual s'alliberen a l'medi extracel·lular aquelles substàncies que no li són de profit i que de vegades li poden resultar tòxiques. Tots els éssers vius duen a terme el procés d'excreció, fins i tot els més simples.

Excreció en bacteris

Els bacteris són organismes que tenen un metabolisme molt actiu. Producte d'aquest metabolisme, es generen una gran quantitat de substàncies químiques i compostos que no compleixen cap funció dins de la cèl·lula bacteriana. A causa d'això, han de ser alliberats fora de la cèl·lula.

A l'interior de les cèl·lules bacterianes es duen a terme diversos processos com ara la respiració, tant aeròbica com anaeròbica. A la primera s'obtenen com a productes aigua i diòxid de carboni. D'altra banda, la respiració anaeròbica, coneguda com fermentació, genera dos productes: l'àcid làctic (fermentació làctica) i l'àcid acètic (fermentació acètica).

Així mateix, producte dels diversos processos metabòlics normals que es realitzen dins de la bateria, s'obtenen els anomenats metabòlits secundaris, com ara exotoxines, substàncies antibiòtiques i enzims, entre d'altres.

En els bacteris l'excreció dels productes del seu metabolisme, així com també l'alliberament de les toxines que algunes produeixen, es donen a través de dos tipus de processos: el transport passiu, com la difusió (simple i facilitada), ia través de sistemes de secreció.

Transport passiu en bacteris

Els processos de difusió són considerats transport passiu perquè no requereixen de despesa d'energia per part de la cèl·lula. Això és així perquè ocorren a favor de el gradient de concentració. Per gradient de concentració s'entén les diferències de concentració entre dos compartiments.

Els bacteris realitzen diversos processos molt importants, a partir dels quals s'obtenen productes que són alliberats fora d'elles. Com ja es va esmentar, aquests productes són l'aigua, el diòxid de carboni, l'àcid làctic i l'àcid acètic.

L'aigua travessa lliurement la membrana cel·lular a través del procés d'osmosi. És important recordar que la membrana cel·lular és semipermeable, de manera que permet el pas lliure de certes substàncies, estant l'aigua entre aquestes.

D'altra banda, el diòxid de carboni, l'àcid làctic i l'àcid acètic travessen la membrana cel·lular bacteriana cap a l'exterior mitjançant la difusió. D'acord a aquest procés, una substància (diferent a l'aigua) travessa la membrana cel·lular des d'un lloc en el qual es troba molt concentrada a un altre en el qual està poc concentrada.

D'acord a això, els productes de la fermentació ja esmentats travessen la membrana cel·lular per ser expulsats fora de les cèl·lules bacterianes, una vegada que aquestes han fermentat sucres com la fructosa, glucosa i galactosa.

Secreció de toxines en els bacteris

Diverses espècies de bacteris produeixen certes substàncies tòxiques que es coneixen com exotoxines. Aquestes són altament patògenes per a altres éssers vius com els éssers humans i fins i tot en moltes ocasions poden arribar a ser mortals.

En els bacteris hi ha un total de set sistemes de secreció. Aquests es valen de diversos complexos proteics que es troben ancorats a la membrana cel·lular per transportar les molècules de exotocinas.

Tot i que hi ha set sistemes de secreció, aquests transporten les exotocinas seguint només dos mecanismes o vies:

• Sec dependent: la secreció depèn de la seqüència senyal que se situa en l'extrem amino terminal que posseeix la exotocina a secretar. Això és així perquè gràcies a aquesta seqüència es reconeix a la exotoxina i per tant es transporta a través de la membrana.
• Sec independent: en aquest sistema, la secreció no està condicionada per cap seqüència senyal a l'extrem amino terminal. Simplement passa la translocació de la proteïna (exotoxina) a transportar.

De la mateixa manera, els especialistes expressen que els mecanismes de secreció dels bacteris gram negatives són més complexos que els dels bacteris gram positives.

Això es deu al fet que en els bacteris gram negatives, les toxines que es secreten han de travessar la doble membrana que envolta aquest tipus de bacteris cap a l'espai extracel·lular. Per contra, en els bacteris gram positives, les exotoxines només han de travessar una sola membrana per ser alliberades a l'espai extracel·lular.

Excreció en protistas

El regne Protista abasta una gran varietat d'organismes que tenen característiques que són molt similars, però alhora altres que els fan totalment diferents uns dels altres. De manera general, en el grup dels protists es troben les algues i els protozoaris.

Doncs bé, els organismes ja esmentats excreten certes substàncies producte del seu metabolisme cel·lular. Entre aquestes substàncies es poden esmentar: l'aigua, oxigen, diòxid de carboni, toxines i alguns productes nitrogenats com l'amoníac i la urea.

Els protozoaris excreten a través d'exocitosi i difusió. Font: respectively: Frank Fox, Sergey Karpov, CDC / Dr. Stan Erlandsen, Picturepest, Thierry Arnet, dr.Tsukii Yuuji

En aquest tipus d'organismes l'excreció passa a través de diversos mecanismes, uns de transport passiu, com la difusió i altres de transport actiu com l'exocitosi i l'ús de vacúols.

Difusió en protistas

En els protistas, el procés de difusió és similar a com passa a la resta dels organismes. Mitjançant la difusió, substàncies com l'aigua i els gasos (oxigen i diòxid de carboni) travessen la membrana cel·lular cap a l'espai extracel·lular.

És un procés que no requereix cap despesa d'energia per part de la cèl·lula. Ocorre a favor de la diferència de concentracions.

Exocitosi en protistas

La exocitosi és un procés que s'inclou dins de la modalitat de transport actiu perquè involucra certa despesa d'energia per part de la cèl·lula.

Mitjançant aquest procés, les substàncies que van a ser excretades són embolicades per una vesícula en el citoplasma cel·lular. Aquesta vesícula es desplaça en direcció a la membrana cel·lular, amb ajuda d'algunes estructures pertanyents a el citoesquelet cel·lular.

Un cop entra en contacte amb la membrana cel·lular, es fusiona amb aquesta i procedeix a alliberar el seu contingut cap a l'exterior cel·lular.

Aquest mecanisme és utilitzat per alliberar compostos que són producte del seu metabolisme o substàncies de rebuig, com ara algunes toxines.

Excreció a través de vacúols

Molts organismes protistas compten amb vacúols contràctils per eliminar l'excés d'aigua i així mantenir les cèl·lules estables.

Aquestes vacúols estan conformades per uns tubs col·lectors, a més d'un dipòsit central i un conducte que la connecta directament amb la membrana cel·lular, formant un porus en ella.

L'excés d'aigua de l'citoplasma és redirigit cap als tubs col·lectors i d'allí a l'dipòsit. Quan aquest s'omple, l'aigua és impulsada pel tub de sortida cap al porus a la membrana per finalment ser excretada de la cèl·lula.

referències

1. Beckett, BS (1987). Biology: A Modern Introduction. Oxford University Press.
2. Curtis, H., Barnes, S., Schneck, A. i Massarini, A. (2008). Biologia. Editorial Mèdica Panamericana. 7è edició.
3. Forbes BA, Sahm DF. i Weissfeld AS. editors. (2002) Bailey & Scott's. Diagnostic Microbiology. 11th. ed. St Louis, Missouri. Mosby.
4. Oudega, B., Mooi, F. i De Graaf, F. (1984). Excretion of proteins by gram-negative bacteri: export of bacteriocins and fimbrial proteins by Escherichia coli. Antonie Van Leeuwenhoek. 50 (5-6). 569-584
5. Varela, G. i Grotiuz, G. (2008) Fisiologia i metabolisme bacterià. Temes de bacteriologia i virologia mèdica. Pres de: higiene.edu.uy