ESCREZIONE IN BATTERI E PROTISTI - BIOLOGIA - 2025

L' escrezione in batteri e protisti viene eseguita da vari meccanismi cellulari. Questi includono il trasporto passivo, costituito da osmosi e diffusione, e il trasporto attivo, come l'esocitosi.

Allo stesso modo, esiste un tipo speciale di trasporto per l'escrezione nei protisti mediato dai vacuoli contrattili presenti nel loro citoplasma. Tutti questi processi sono di vitale importanza, poiché molte delle sostanze che questi organismi espellono vengono utilizzate da altri esseri viventi per sopravvivere.

I batteri hanno vari meccanismi di escrezione. Fonte: pixabay

L'escrezione è un processo naturale in qualsiasi cellula per mezzo del quale vengono rilasciate nell'ambiente extracellulare sostanze che non le servono e che a volte possono essere tossiche. Tutti gli esseri viventi eseguono il processo di escrezione, anche i più semplici.

Escrezione nei batteri

I batteri sono organismi che hanno un metabolismo molto attivo. Prodotto di questo metabolismo, viene generato un gran numero di sostanze chimiche e composti che non svolgono alcuna funzione all'interno della cellula batterica. Per questo motivo, devono essere rilasciati fuori dalla cella.

All'interno delle cellule batteriche vengono svolti vari processi, come la respirazione, sia aerobica che anaerobica. Nella prima si ottengono come prodotti acqua e anidride carbonica. D'altra parte, la respirazione anaerobica, nota come fermentazione, genera due prodotti: acido lattico (fermentazione lattica) e acido acetico (fermentazione acetica).

Allo stesso modo, come prodotto dei vari normali processi metabolici che avvengono all'interno della batteria, si ottengono i cosiddetti metaboliti secondari, come esotossine, sostanze antibiotiche ed enzimi, tra gli altri.

Nei batteri, l'escrezione dei prodotti del loro metabolismo, così come il rilascio delle tossine che alcuni producono, avvengono attraverso due tipi di processi: trasporto passivo, come la diffusione (semplice e facilitata), e attraverso sistemi di secrezione.

Trasporto passivo nei batteri

I processi di diffusione sono considerati trasporto passivo perché non richiedono un dispendio energetico da parte della cellula. Questo è così perché si verificano a favore del gradiente di concentrazione. Per gradiente di concentrazione si intendono le differenze di concentrazione tra due compartimenti.

I batteri svolgono vari processi molto importanti, dai quali si ottengono prodotti che vengono rilasciati al di fuori di essi. Come già accennato, questi prodotti sono acqua, anidride carbonica, acido lattico e acido acetico.

L'acqua passa liberamente attraverso la membrana cellulare attraverso il processo di osmosi. È importante ricordare che la membrana cellulare è semipermeabile, quindi consente il libero passaggio di alcune sostanze, con l'acqua che sta tra di loro.

D'altra parte, l'anidride carbonica, l'acido lattico e l'acido acetico passano attraverso la membrana cellulare batterica verso l'esterno per diffusione. Secondo questo processo, una sostanza (diversa dall'acqua) attraversa la membrana cellulare da un luogo in cui è altamente concentrata a un altro dove è scarsamente concentrata.

In base a ciò, i suddetti prodotti di fermentazione attraversano la membrana cellulare per essere espulsi dalle cellule batteriche, una volta che hanno fermentato zuccheri come fruttosio, glucosio e galattosio.

Secrezione di tossine nei batteri

Diverse specie di batteri producono determinate sostanze tossiche note come esotossine. Questi sono altamente patogeni per altri esseri viventi come gli esseri umani e possono persino essere fatali in molte occasioni.

Ci sono un totale di sette sistemi di secrezione nei batteri. Questi fanno uso di vari complessi proteici che sono ancorati nella membrana cellulare per trasportare le molecole di exotocina.

Sebbene esistano sette sistemi di secrezione, trasportano le exotocine seguendo solo due meccanismi o percorsi:

• Sec dipendente: la secrezione dipende dalla sequenza del segnale che si trova all'estremità amminoterminale dell'exotocina da secernere. Questo perché grazie a questa sequenza l'esotossina viene riconosciuta e quindi trasportata attraverso la membrana.
• Sec indipendente: in questo sistema, la secrezione non è condizionata da alcuna sequenza di segnali all'estremità terminale amminica. La traslocazione della proteina (esotossina) da trasportare avviene semplicemente.

Allo stesso modo, gli specialisti affermano che i meccanismi di secrezione dei batteri gram negativi sono più complessi di quelli dei batteri gram positivi.

Ciò è dovuto al fatto che nei batteri gram-negativi, le tossine secrete devono attraversare la doppia membrana che circonda questo tipo di batteri nello spazio extracellulare. Al contrario, nei batteri gram-positivi, le esotossine devono attraversare solo una singola membrana per essere rilasciate nello spazio extracellulare.

Escrezione nei protisti

Il regno protista comprende un'ampia varietà di organismi che hanno caratteristiche molto simili, ma allo stesso tempo altre che li rendono totalmente diversi tra loro. In generale, il gruppo di protisti comprende alghe e protozoi.

Ebbene, gli organismi già citati espellono alcune sostanze a causa del loro metabolismo cellulare. Tra queste sostanze possiamo citare: acqua, ossigeno, anidride carbonica, tossine e alcuni prodotti azotati come l'ammoniaca e l'urea.

I protozoi secernono attraverso esocitosi e diffusione. Fonte: Rispettivamente: Frank Fox, Sergey Karpov, CDC / Dr. Stan Erlandsen, Picturepest, Thierry Arnet, Dr. Tsukii Yuuji

In questo tipo di organismi, l'escrezione avviene attraverso vari meccanismi, alcuni di trasporto passivo, come la diffusione e altri di trasporto attivo, come l'esocitosi e l'uso di vacuoli.

Diffusione nei protisti

Nei protisti, il processo di diffusione è simile a come avviene in altri organismi. Attraverso la diffusione, sostanze come acqua e gas (ossigeno e anidride carbonica) attraversano la membrana cellulare nello spazio extracellulare.

È un processo che non richiede alcun dispendio energetico da parte della cellula. Si manifesta a favore della differenza di concentrazioni.

Esocitosi nei protisti

L'esocitosi è un processo che rientra nella modalità di trasporto attivo perché comporta un certo dispendio di energia da parte della cellula.

Attraverso questo processo, le sostanze da espellere vengono avvolte da una vescicola nel citoplasma cellulare. Questa vescicola si sposta verso la membrana cellulare, con l'aiuto di alcune strutture appartenenti al citoscheletro cellulare.

Una volta a contatto con la membrana cellulare, si fonde con essa e procede a rilasciare il suo contenuto all'esterno della cellula.

Questo meccanismo viene utilizzato per rilasciare composti che sono il prodotto del suo metabolismo o sostanze di scarto, come alcune tossine.

Escrezione attraverso vacuoli

Molti organismi protisti hanno vacuoli contrattili per rimuovere l'acqua in eccesso e quindi mantenere le cellule stabili.

Questi vacuoli sono costituiti da tubi di raccolta, nonché da un serbatoio centrale e da un condotto che lo collega direttamente con la membrana cellulare, formando un poro in essa.

L'acqua in eccesso nel citoplasma viene reindirizzata ai tubi di raccolta e da lì al serbatoio. Quando questo è pieno, l'acqua viene spinta attraverso il tubo di uscita verso il poro della membrana per essere infine espulsa dalla cellula.

Riferimenti

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