Protistler ve Mantarlar Arasındaki Fark

Giriş

Protistler ve Mantarlar iki eşsiz yaşam krallığından oluşur. Protistler, taksonomilerini zorlaştıran özelliklerde güçlü bir farklılık gösterirler. Mantarların karakterizasyonu çok daha kolaydır. Mantarlar yaklaşık 1,5 milyar yıl önce Protistlerden ayrıldılar [1], sucul olmayan karasal yaşam ortamına geçiş sırasında, sucul olmayan yeni spor dağılma mekanizmalarının birlikte gelişmesiyle birlikte flagellum kaybını gerektiren bir olay [2]. Mantarlar, Protistlerden farklılıklarını netleştirmeye yardımcı olan tanınabilir bir dizi özelliği uyarladılar.

Hücresel Farklılıklar

Protistler tek hücreli organizmalardır. Mantarların çoğunluğu çok hücreli ve dallanmış uzun lifli bir hila sisteminde yapılandırılmıştır [1]. Dallanan hıha yapıları, tübüler bir hücre duvarı içine alınmış bir veya (genellikle) daha fazla hücreden oluşur [1]. Çoğu Protist, difüzyon yoluyla oksijen elde etmek için en uygun olan küresel şekildedir. Büyük Protistler artan oksijen difüzyonu gereksinimlerini karşılamak için uzatılmış bir şekle sahiptir [3].

Hücre boyutu

Tek hücreli protistler çoğunlukla mikroskopiktir ancak bölgede binlerce metrekarelik nadir örnekler bulunmuştur [3]. Mantarlar genellikle çıplak gözle görülebilecek kadar büyüktür, ancak çok sayıda mikroskobik tür vardır [1].

Hücre zarı

Protistler bitki benzeri hücre duvarları, hayvan benzeri hücre duvarları ve hatta dış çevreden koruma sağlayan peletler içerebilir [3]. Birçok Protistin hücre duvarı yoktur [3]. Protist hücre zarı çeşitliliğinin aksine, mantarların tanımlayıcı bir özelliği, kitlesel bir hücre duvarının her yerde bulunmasıdır. [14].

Hücre İçi Organizasyon

Mantarlar, septa bir bölme sistemi ile bölümlere ayrılmış kıvrımlı hifen sisteminden oluşur [1]. Septa hiçbir Protistte bulunamamıştır [3]. Fungal septa, hifayı geçirgen bölümlere ayırır [1]. Septanın delinmesi ribozomlar, mitokondri ve çekirdekler dahil organellerin hücreler arasında translokasyonuna izin verir [3]. Protist organeller bölümlere ayrılmamış bir sitoplazmada bulunur [3].

Hücresel Ekler

Çoğunlukla durağan Mantarların aksine, protistler hareketlidir [1,3] ve bu hareketlilik Protistleri hücresel uzantıların eklenmesiyle mantarlardan morfolojik olarak ayırmaktadır. Protistler sıklıkla silya, kamçı ve psödopodi gibi uzantılar içerir [3]. Mantarlarda nadiren konidiyal apendiks örnekleri olmasına rağmen, mantarlarda genellikle hücresel uzantı yoktur [4].

Solunum

Protist Solunum

i) Koruyucu Aerobik Solunum

Protistler difüzyon yoluyla oksijen alır ve bu da hücresel büyüme kapasitelerini sınırlar [3]. Fitoflagellatlar gibi bazı Protistler hem ototrofik hem de oksidatif heterotrofik metabolizmayı gerçekleştirir [3]. Protist metabolizması, çok çeşitli sıcaklıklar ve oksijen tüketim miktarları ile en iyi şekilde çalışır. Bu, geniş bir sıcaklık ve oksijen mevcudiyetine sahip oldukları çok sayıda nişin bir yan ürünüdür [3].

ii) Protist Anaerobik Solunum

Ökaryotlar için nadir görülen parazitik Protistler arasında zorunlu anaerobik solunum vardır [3]. Pek çok zorunlu anaerob Protisti, atipik mitokondri ile sonuçlanan sitokrom oksidazdan yoksundur [3].

iii) Mantar Solunumu

Çoğu Mantar, elektronları NADH'den oksijene aktarmak için dallı solunum zincirlerini kullanarak aerobik olarak nefes alır [5]. Mantar NADH dehidrogenazlar, NADH matrisinin oksidasyonunu katalizlemek için kullanılır ve bunu rotenon gibi bazı inhibitörlerin varlığında bile yapabilirler [5]. Mantarlar ayrıca ubikinol için inhibitörlerin varlığında solunmak için alternatif oksidazlar kullanır: sitokrom c oksidoredüktaz ve sitokrom c oksidaz [5]. Alternatif oksidazlar muhtemelen nitrik oksit bazlı konakçı savunma mekanizmaları varlığında etkili patojenite sağlar [5].

osmoregülasyon

Sulu ortamda yaşayan protistler, mantarlarda bulunmayan hücresel yapıların amplifikasyonuna sahiptir. Bu amplifikasyon daha yüksek derecede osmoregülasyon sağlar. Kasılma vakuolleri osmoregülasyona olanak sağlayan ve şişlik ve hücre rüptürünü önleyen Protist organellerdir [3]. Kasılma vakuolleri, kasılma vakuollerinin hücreden atılmasına yardımcı olan süngerimsi adı verilen bir tübül ve veziküller sistemi ile çevrilidir [3]. Kasılma vakuolleri Mantarlarda önemli ölçüde daha azdır [1,3].

Mitokondriyal Farklılıklar

Protist Mitokondriyal Genomlar

Mantarlardan farklı olarak, koruyucu mitokondriyal (mt) genomlar bir takım ataların proto-mitokondriyen genomik elementlerini muhafaza etmiştir. Bu, Fungi mt Genomlarında gen azalması ile belirgindir [6]. Protist mtGenomlar, 6kb genomdan Plasmodium falciparum koanoflagellatın 77kb genomuna Monosiga brevicollis, Mantarlardan daha küçük bir aralıktır [6]. Ortalama Protist mtGenom boyutu ortalama Fungal mitokondriyal genom boyutundan 40kb daha küçüktür [6].

Protist mt Genomlar kompakt, ekson zengindir ve genellikle üst üste binen kodlama bölgelerinden oluşur [6]. Kodlama yapmayan intronik alan, toplam Protist mtGenom boyutunun% 10'undan daha azını oluşturur [6]. Protist mtDNA'nın büyük bir kısmında grup I veya grup II intron yoktur [6]. Protist mtGenomlarda A + T içeriği Fungi'ye göre daha yüksektir [6]. Protist mtGenomes'in gen içeriği, bitki mtGenomlarına Fungal mtGenomlarına [6] göre daha fazla benzemektedir. Mantarlardan farklı olarak Protist mtGenomları hem büyük hem de küçük alt birim RNA'lar için kodlama yaparlar [6].

Mantar Mitokondriyal Genomları

Protistlerden evrilen mantarlar ve bunların ayrışması, gen azalması ve intron ilavesi ile karakterizedir [6]. Gen zengini Protist mtGenomları ile karşılaştırıldığında, Fungal mtGenomları, çoğunlukla grup I intronları olan kodlayıcı olmayan tekrarlardan ve intronlardan oluşan çok sayıda interjenik bölge içerir [7]. Fungal mt Genom büyüklüğündeki değişim Protist mt Genomlarında bulunan gen bazlı varyanstan ziyade çoğunlukla intron bölgeleri tarafından açıklanmaktadır [7]. İnterjenik bölgeler Fungal mt Genomlarında 5kb uzunluğa sahiptir [7].

Protist mtGenomları daha fazla gen içermesine rağmen, Fungal mtGenomları önemli ölçüde daha fazla miktarda tRNA kodlayan gen içerir [6,7]. Mantar mtGenom boyutları Protist mtGenomlara kıyasla daha geniş bir aralığa sahiptir. Bilinen en küçük Fungal mtGenome, 19 kbp'dir. Schizosaccharomyces pombe [6]. Bilinen en büyük Fungal mtGenome, 100 kbp'dir. Podospora anserina [6]. Protist mt Genomlarından farklı olarak, Mantar mtDNA'nın gen içeriği organizmalar arasında nispeten tutarlıdır [6].

Besin Kaynakları ve Besin Alım Stratejileri

Mantarlar Besin Alımı

Mantarlar, miselyum koleksiyonları olan miselyumu, hücrelerinin plazma membranından besin almak ve taşımak için kullanırlar [2]. Bu işlem büyük ölçüde besin maddelerinin alındığı ortamın pH'ına bağlıdır [2]. Mantarlar, besinlerini öncelikle ölü bitki ve hayvanların ayrışmış çözünmüş organik maddesinden alan saprotroflardır [1]. Besinlerin gerekli herhangi bir sindirimi, kolaylaştırılmış difüzyon ile alınacak besinleri monomerlere ayıran enzimlerin salınmasıyla hücre dışı olarak gerçekleşir [1]

Protist Besin Alımı

Protistler, aksine, besinlerini çeşitli stratejilerle elde ederler. Protist besin kazanımı stratejilerini sınıflandırma girişimi altı kategoriyi tanımlar [3]:

Foto-ototrofik birincil üreticiler - CO2 ve H2O'dan besinleri sentezlemek için güneş ışığını kullanın.
Bakteri ve detritivorlar - Bakteri veya detritus ile besleyin.
saprotroflar - Hücre dışı sindirilen ve daha sonra emilen canlı olmayan madde ile besleyin.
yiyiciler - Öncelikle yosunlarla besleyin.
Seçici olmayan Omnivorlar - Algler, detritus ve bakteriler üzerinde seçici olmayan beslemeler.
Raptorial Predators - Öncelikle protozoa ve daha yüksek trofik seviyelerden organizmalar ile besleyin.

Yukarıda belirtilen stratejilerin çoğu mixotrofiktir. Örneğin, foto-ototrofik birincil üreticiler, güneş ışığı olmadığında güneş ışığından enerji girişi gerektirmeyen besin alımına izin veren değişen seviyelerde heterotrofi kullanabilen deniz bazlı organizmaları içerir [3].

Üreme Farklılıkları

Protistler ve Mantarlar, cinsel ve asesal olarak üreyen türleri içerir. Protistler, aynı yaşamda hem cinsel hem de cinsel üreme yeteneğine sahip organizmaları içerdikleri için benzersizdirler [8]. Bazı Protist yaşam döngülerinin karmaşıklığı, organizmanın ömrü boyunca farklı üreme yöntemleri sağlayan çarpıcı morfolojik varyasyonlarla sonuçlanır [8]. Mantarlarda Protistlerde oldukları ölçüde üreme ile ilgili morfolojik değişiklikler gözlenmez.

Eşeysiz Üreme Farklılıkları

Mantarlarda asoseksüel üreme miselyumda bulunan meyve cisimciklerinden çıkan sporların atılması veya miselyumun parçalanması veya tomurcuklanma yoluyla gerçekleşir [9]. Protistlerde eşeysiz üreme çeşitli yöntemlerle gerçekleşir. İkili fisyon (tek nükleer bölünme) ve çoklu fisyon (çoklu nükleer bölünmeler) Protistler arasında yaygın olarak kullanılan iki asesel üreme yöntemidir [8]. Protiste özgü bir başka üreme stratejisi de Plazmotomidir [8]. Plazmotomi çok çekirdekli protistler arasında görülür ve nükleer bölünme olmaksızın sitoplazmik bölünmeyi gerektirir [8].

Cinsel Üreme Farklılıkları

Cinsel üreme daha çok Fungi tarafından uygulanmaktadır [8,9]. Aynı zamanda oksijensiz üremeden daha karmaşıktır ve bu nedenle sürecin Protistler ve Mantarlar arasında nasıl farklı olduğunu anlamak için daha ayrıntılı bir açıklama gerektirir..

Mantar Cinsel Üreme

Fungal cinsel üreme sırasında nükleer membran ve nükleolus (genellikle) tüm süreç boyunca bozulmadan kalır [9]. Plazmogami, karyogami ve mayoz bölünme, fungal cinsel üremenin üç ardışık aşamasını oluşturur [9]. Plazmogami, farklı haploid çekirdeklerini aynı hücreye getiren eşleşme hücreleri arasında protoplazmik füzyon gerektirir [9]. Bu haploid çekirdeklerin füzyonu ve diploid çekirdek oluşumu karyogami aşamasında ortaya çıkar [9]. Karyogaminin sonuna doğru bir zigot vardır ve mayoz bölünme içinde iğ lifleri oluşumu ile ilerler. Bu haploid durumunu diploid kromozom ayrımı yoluyla yeniden kurar [9].

Cinsel üreme sırasında haploid çekirdek etkileşimi için mantar stratejileri, Mantarlarda Protistlere göre daha çeşitlidir. Bu stratejiler gamet oluşumu ve gametangia'dan (cinsiyet organları) salınım, iki organizma arasındaki gametangia etkileşimi ve somatik hipha etkileşimi içerir [9].

Protist Cinsel Üreme

Protist cinsel üreme stratejileri, Mantarlar tarafından kullanılan stratejilerden neredeyse tamamen farklıdır. Bu stratejiler, hücresel yapının, özellikle diğer Protistlerle temas için mevcut hücresel uzantıların bir sonucu olarak farklılık gösteren benzersiz süreçler gerektirir [8]. Gamet oluşumu ve salımı, son derece hareketli kamçılı protistler arasında cinsel üreme yöntemidir [8]. Konjugasyon, bağımsız gametlerin oluşumu ve salınmasından ziyade gametik çekirdeklerin füzyonunu gerektiren siliyer Protistler tarafından kullanılan bir yöntemdir [8]. Halen cinsel üreme biçimi olarak kabul edilen kendi kendine döllenme süreci olan otogami, kendi kendine döllenen bir ana hücrenin dölü arasında homozigotluk üretir [8].

Özetleme Tablosu

Yukarıda özetlendiği gibi, Protistler ve Mantarlar arasındaki farklar büyüktür ve her yapı düzeyinde ve çevreleriyle olan tüm davranışsal etkileşimlerinde görülebilir. Bu inceleme sadece farklılıkların bir özetidir. Atıfta bulunulan referanslar, daha fazla bilgi edinmek isteyenler için daha ayrıntılı açıklamalar sağlar.

Doğa