Forskel mellem protister og svampe Forskellen mellem

Indledning

Protister og Svampe omfatter to unikke kongeriger i livet. Protister demonstrerer en robust variance i træk, der komplicerer deres taksonomi. Svampe er meget enklere at karakterisere. Svampe divergerede fra protister omkring 1,5 mia. År siden [1] en begivenhed, der medførte flagellumtab under overgangen fra en akvatisk til terrestrisk levestue med samtidig udvikling af nye ikke-vandbaserede sporedispersmekanismer [2]. Svampe har tilpasset et genkendeligt sæt af egenskaber, der hjælper med at afklare deres forskelle fra protister.

Cellular Differences

Protister er enhedsorganer. Størstedelen af ​​svampe er multicellulære og struktureret i et forgrenet langstrakt filamentøst system af hyphae [1]. Forgreningshyphae strukturer består af en eller (normalt) flere celler indesluttet i en rørformet cellevæg [1]. De fleste protister er sfæriske i form, hvilket er suboptimalt til opnåelse af oxygen ved diffusion. Store protister har en langstrakt form for at imødekomme deres øgede behov for oxygendiffusion [3].

Cellstørrelse

De encellulære protister er for det meste mikroskopiske, men der er fundet sjældne eksempler tusindvis af kvadratmeter i område [3]. Svampe er sædvanligvis store nok til at blive observeret af det blotte øje, men der findes et stort antal mikroskopiske arter [1].

Cellemembran

Protister kan indeholde plantelignende cellevægge, animalsk cellevægge og lige pellikler, der yder beskyttelse mod det ydre miljø [3]. Mange protister har ikke en cellevæg [3]. I modsætning til protistcellemembran-sorten er en definerende karakteristisk for svampe den allestedsnærværende tilstedeværelse af en chitin cellevæg [14].

Intracellulær Organisation

Svampe består af indviklet system af hyphae compartmentalized af et separationssystem af septa [1]. Septa er ikke fundet i nogen protister [3]. Fungal septa opdele hyphae i permeable rum [1]. Perforering af septa muliggør translokation af organeller inklusive ribosomer, mitokondrier og kerner mellem celler [3]. Protistiske organeller findes i en ikke-compartmentaliseret cytoplasma [3].

Cellular Appendages

Til forskel fra de mest stationære svampe er protister motile [1, 3], og denne motilitet differentierer Protists morfologisk fra svampe ved tilsætning af cellulære appendager. Protister indeholder ofte appendager som cilia, flagella og pseudopodia [3]. Svampe har generelt ikke cellulære tilføjelser, selvom der forekommer sjældne eksempler på konidiale appendager i svampe [4].

Respiration

Protist Respiration

i) Protist Aerob Respiration

Protister opnår oxygen ved diffusion, og dette begrænser deres evne til cellulær vækst [3].Nogle protister som phytoflagellaterne udfører både autotrofisk og oxidativ heterotrofisk metabolisme [3]. Protist metabolisme fungerer optimalt gennem en lang række temperaturer og iltforbrugsmængder. Dette er et biprodukt af de mange nicher, de beboer, som har et stort udvalg af temperaturer og ilttilgængelighed [3].

ii) Protist Anaerob Respiration

Obligatorisk anaerob respiration eksisterer blandt parasitære protister, en sjældenhed for eukaryoter [3]. Mange obligatoriske anaerobe-protister mangler cytokromoxidase, hvilket resulterer i atypiske mitokondrier [3].

iii) Svampesygdomme

De fleste svampe responderer aerobt ved at anvende forgrenede respirationskæder til at overføre elektroner fra NADH til oxygen [5]. Fungal NADH dehydrogenaser anvendes til at katalysere oxidation af matrix NADH og er i stand til at gøre det selv i nærværelse af nogle inhibitorer som rotenon [5]. Svampe anvender også alternative oxidaser til respiration i nærvær af inhibitorer til ubiquinol: cytochrom c oxidoreductase og cytochrom c oxidase [5]. Alternative oxidaser sandsynligvis muliggør effektiv patogenicitet i nærværelse af nitrogenoxidbaserede værtsforsvarsmekanismer [5].

Osmoregulering

Protister, der befinder sig i vandige omgivelser, har en forstærkning af cellulære strukturer, der ikke findes i svampe. Denne amplifikation muliggør en højere grad af osmoregulering. Contractile vacuoles er protistiske organeller, der muliggør osmoregulering og forhindrer hævelse og cellebrud [3]. Kontraktil vacuoler er omgivet af et system af tubuli og vesikler, der kollektivt kaldes spongiomet, der hjælper med udvisning af de kontraktile vacuoler fra cellen [3]. Kontraktil vacuoler er signifikant mindre rigelige i svampe [1, 3].

Mitokondrieforskelle

Protistiske mitokondrielle genomer

I modsætning til svampe har protist mitokondrie (mt) genomer bevaret en række forfædre proto-mitokondriske genomiske elementer. Dette er tydeligt ved genreduktion i svampemtGenomer [6]. Protist mtGenomes spænder i størrelse fra 6kb-genomet af Plasmodium falciparum til 77kb-genomet af choanoflagellatet Monosiga brevicollis, et mindre område end svampe [6]. Den gennemsnitlige Protist mtGenome størrelse er 40kb signifikant mindre end den gennemsnitlige Fungal mitochondrial genomstørrelse [6].

Protist mtGenomes er kompakte, exonrige og består ofte af overlappende kodende regioner [6]. Ikke-kodende intronisk rum udgør mindre end 10% af total Protist mtGenome størrelse [6]. En stor del af Protist mtDNA har ingen gruppe I eller gruppe II introner [6]. A + T-indholdet er højere i Protist mtGenomes sammenlignet med svampe [6]. Genindholdet i Protist mtGenomes ligner plante mtGenomes mere end Fungal mtGenomes [6]. I modsætning til svampe koder Protist mtGenomes for både store og små underenhed RNA'er [6].

Svampemitokondrielle genomer

Svampe udviklet fra protister og deres divergens er karakteriseret ved genreduktion og intron-tilsætning [6]. Sammenlignet med de genrige Protist mtGenomes indeholder Fungal mtGenomes en overflod af intergeneriske regioner, der består af ikke-kodende gentagelser og introner, der hovedsagelig er gruppe I-introner [7].Variation i fungal mtGenome størrelse forklares for det meste af intronregioner snarere end den genbaserede varians, der findes i Protist mtGenomes [7]. Intergeniske regioner står for op til 5 kb længde i Fungal mtGenomes [7].

Selv om Protist mtGenomes indeholder flere gener, indeholder Fungal mtGenomes en signifikant større mængde tRNA-kodende gener [6, 7]. Fungal mtGenome størrelser spænder over et større område sammenlignet med Protist mtGenomes. Det mindste kendte Fungal mtGenome er 19 kbp, fundet i Schizosaccharomyces pombe [6]. Det største kendte fungal mtGenome er 100 kbp, fundet i Podospora anserina [6]. I modsætning til protist mtGenomes er genindholdet i Fungal mtDNA relativt konsekvent på tværs af organismer [6].

Fungi Nutrient Acquisition

Fungi bruger mycelium, deres samling af hyphae, til at erhverve og transportere næringsstoffer over deres membraners membranmembran [2]. Denne proces er stærkt afhængig af pH i det miljø, hvorfra næringsstoffer erhverves [2]. Svampe er saprotrofer, der erhverver deres næringsstoffer primært fra det opløste organiske stof af nedbrydning af døde planter og dyr [1]. Enhver krævet fordøjelse af næringsstoffer forekommer ekstracellulært ved frigivelse af enzymer, der nedbryder næringsstoffer til monomerer, der skal indtages ved hjælp af let diffusion. [1]

Protist næringsstoffremskaffelse

Protister opnår derimod deres næringsstoffer gennem forskellige strategier. Et forsøg på at kategorisere strategier for opkøb af protist næringsstoffer definerer seks kategorier [3]:

Foto-autotrofe primære producenter

1. - Brug sollys til at syntetisere næringsstoffer fra CO2 og H2O. Bacti- og detritivorer
2. - Foder på bakterier eller detritus. Saprotrophs
3. - Foder på ekstracellulært fordøjet og efterfølgende absorberet ikke-levende stof. Algivores
4. - Foder primært på alger. Ikke-selektive Omnivorer
5. - Foder ikke-selektivt på alger, detritus og bakterier. Raptorial Predators
6. - Foder primært på protozoer og organismer fra højere trofiske niveauer. Mange af de ovennævnte strategier er mixotrofiske. For eksempel omfatter de foto-autotrofe primære producenter marinebaserede organismer, som kan anvende varierende niveauer af heterotrofi, der tillader næringsopkøb, der ikke kræver energiindgang fra sollys, når sollys er utilgængeligt [3].

Reproduktive forskelle

Protister og svampe begge omfatter arter, som reproducerer seksuelt og aeksuelt. Protister er unikke, idet de omfatter organismer, der er i stand til både ese og seksuel reproduktion inden for samme levetid [8]. Kompleksiteten af ​​nogle protistiske livscykler resulterer i forbløffende morfologiske variationer inden for organismenes levetid, hvilket muliggør forskellige reproduktionsmetoder [8]. Reproduktive relaterede morfologiske ændringer observeres ikke hos svampe i det omfang de er i protister.

Æstetisk reproduktionsforskel

Ægese reproduktion i svampe opstår ved spredning af sporer, der kommer fra frugter, der findes på myceliet eller gennem fragmentering af myceliet eller gennem spirende [9].Æsese reproduktion i protister forekommer gennem en række forskellige metoder. Binær fission (enkelt nuklear division) og multipel fission (flere nukleare divisioner) er to fælles æstetiske reproduktionsmetoder blandt protister [8]. En anden protistspecifik reproduktiv strategi er Plasmotomy [8]. Plasmotomi forekommer blandt multinucleerede protister og indebærer cytoplasmatisk opdeling uden nuklear division [8].

Seksuelle reproduktive forskelle

Seksuel gengivelse er mere almindeligt implementeret af svampe [8, 9]. Det er også mere komplekst end aesxual reproduktion og kræver derfor en mere detaljeret beskrivelse for at skabe forståelse for, hvordan processen adskiller sig fra protister og svampe.

Fungisk seksuel reproduktion

Under svampeseksual reproduktion forbliver kernemembranen og nukleoluset (normalt) intakt gennem hele processen [9]. Plasmogami, karyogami og meiosis omfatter de tre sekventielle faser af svampelig seksuel reproduktion [9]. Plasmogami indebærer protoplasmisk fusion mellem parringscellerne, som bringer de forskellige haploide kerner ind i samme celle [9]. Fusion af disse haploide kerner og dannelse af en diploid nucleus forekommer i karyogamietrinnet [9]. I nærheden af ​​karyogamien er der en zygote, og meioser går videre ved dannelsen af ​​spindelfibre i kernen. Dette genopretter haploidstaten via diploid kromosomseparation [9].

Svampestrategier for haploidkerneinteraktion under seksuel reproduktion er mere varierede i svampe sammenlignet med protister. Disse strategier omfatter gamet dannelse og frigivelse fra gametangi (kønsorganer), gametangia interaktion mellem to organismer og somatisk hyphae interaktion [9].

Protistisk seksuel reproduktion

Protistiske seksuelle reproduktionsstrategier er næsten helt forskellige fra dem, der ansættes af svampe. Disse strategier indebærer unikke processer, der afviger som følge af den cellulære struktur, især cellulære bilag, der er tilgængelige til kontakt med andre protister [8]. Gamete dannelse og frigivelse er en seksuel reproduktiv metode blandt de meget motile flagellated protister [8]. Konjugering er en metode, der anvendes af cilierede protister, hvilket indebærer fusion af gametiske kerner frem for dannelsen og frigivelsen af ​​uafhængige gameter [8]. Autogamy, en proces med selvbefrugtning, der stadig betragtes som en form for seksuel reproduktion, frembringer homozygositet blandt afkom fra en selvbefrugtede modercelle [8].

Sammenfattende tabel

Som opsummeret ovenfor er forskellene mellem protister og svampe store og kan observeres på alle niveauer af struktur og gennem alle deres adfærdsmæssige interaktioner med deres omgivelser. Denne gennemgang er blot et resumé af forskelle. De citerede referencer giver mere dybtgående forklaringer til dem, der er interesseret i at lære mere.