Parete cellulare fungina e parete cellulare Archaea: 5 fatti importanti

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I funghi sono eterotrofi saprofiti e dipendono dalle piante autotrofe per il loro cibo e la loro nutrizione. Sebbene gli archea appartengano alla classe di batteri che possono sopravvivere in condizioni estreme, dalle sorgenti calde alle montagne molto fredde, possiamo anche chiamarli estremofili.

La parete cellulare fungina è formata principalmente da una catena polimerica lunga e ramificata di due polisaccaridi, rispettivamente N-acetil glucosamina (NAG) e N-acetil muramico acido (NAM). Mentre la parete cellulare arcaica è puramente proteica con l'eccezione dello pseudopeptidoglicano nei metanogeni.

Sia gli archaea che i funghi hanno pareti cellulari?

L'arcaico parete cellulare aiuta a creare una barriera fisica tra il citosol e l'ambiente esterno e previene anche il calore, l'acidità, la salinità e altri fattori ambientali. Il parete cellulare dei funghi protegge anche la cellula dalla virulenza virale e batterica, dallo stress osmotico e dallo scambio ionico e facilita l'assorbimento dei nutrienti dal loro ospite autotrofico.

Sì, entrambi possiedono una parete cellulare ben definita che mantiene la forma e la struttura definite della cellula. La parete cellulare protegge la cellula dalla diversa patogenicità ed è responsabile dell'interazione e del trasporto delle molecole con l'ambiente. Determinano anche la forma cellulare e aiutano a mantenere il metabolismo cellulare. La chitina si trova anche negli esoscheletri di molti animali come artropodi, granchi, gamberetti, ecc.

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Struttura delle unità di zucchero amminico presenti nella parete cellulare fungina
Image credit: Comuni di Wikimedia

Le pareti cellulari dei funghi e le pareti cellulari degli archaea sono le stesse?

La parete cellulare fungina è la struttura interconnessa da un polimero di un derivato della chitina e gli α-β glucani determinano rigidità della parete cellulare e patogenicità fungina. Le pareti cellulari possiedono alcune proteine ​​specifiche che facilitano l'adesione del fungo al substrato. La chitina è una parte fondamentalmente significativa della parete cellulare fungina che si trova più vicino allo strato plasmatico. La parete cellulare arcaica contiene lo strato S ma è priva di peptidoglicani.

No, entrambi sono chimicamente distinti. Mostrano caratteristiche diverse nella loro composizione in base a (1) chiralità del glicerolo, (2) legame etereo, (3) catene isoprenoidi e (4) ramificazione delle catene laterali. I componenti della parete cellulare sono utili nel 10% della sintesi proteica cellulare. Tutti gli archaean possono ossidare il piruvato in acetil CoA. Alcuni archebatteri necessitano di pareti cellulari poiché il loro strato plasmatico contiene una glicoproteina ricca di mannosio e un lipoglicano.

I metanogeni mancano della deidrogenasi piruvica e non sono in grado di eseguire il ciclo dell'acido tri-carbossilico. Il parete cellulare di archaeans è costituito da pseudomureina, metanocondroitina, glutamminilglicano, eteropolisaccaridi solfati e una guaina multistrato di proteine. Stanno avendo catena ramificata di idrocarburi attaccata al glicerolo dall'etere (piuttosto che un estere) collegamenti. Gli archei termofili a volte collegano due gruppi di glicerolo per formare lunghi tetraeteri. Le catene laterali del dietere sono generalmente lunghe 20 atomi di carbonio e le catene del tetraetere contengono 40 atomi di carbonio. Tuttavia, le cellule possono regolare la lunghezza delle catene ciclizzando le catene per formare anelli pentaciclici.

Differenza tra pareti cellulari di archei e funghi

I composizione della parete cellulare dei funghi è mannano, arabinan e chitosano reticolato con legami α-1,3 glucano e β-1,6 glucano. Molte pareti cellulari fungine secernono anche melanina per ridurre la fagocitosi e la suscettibilità ai farmaci antimicotici e anche alterare la risposta delle citochinine. In ogni organismo di monera, protisti e funghi, la parete cellulare si comporta come la prima linea di difesa dagli attacchi biotici e abiotici.

La principale differenza tra la parete cellulare arcaica e la parete cellulare fungina è la mancanza di peptidoglicano nell'archea mentre i funghi possiedono peptidoglicano (noto anche come mureina) o unità di zucchero amminico, ad esempio la chitina è un polisaccaride contenente azoto forte ma flessibile costituito da N- residui di acetilglucosamina. Archea è composta da lipidi di glicerolo-etere, mentre i batteri e altri organismi eucarioti lo hanno membrane composto principalmente da glicerolo-estere lipidi.

File:Figura 22 02 07f.jpg - Wikimedia Commons
Differenza tra legame glicerolo-etere e glicerolo-estere nel dominio Archea e nel dominio Eucarya.
Image credit: Comuni di Wikimedia

Quindi, i costituenti della maggior parte degli archeobatteri sono diversi dai funghi. Gli enzimi presenti nella parete cellulare fungina sono la glucano sintasi, la chitina sintasi e la chinasi attivata dal mitogeno aiuta nell'alterazione dell'espressione genica e porta alla formazione di una parete cellulare modificata. A differenza dell'archea, la parete cellulare fungina è più elastica e flessibile per prevenire lo stress osmotico della cellula.

Somiglianze tra le pareti cellulari dei funghi e le pareti cellulari degli archei

Come alcuni altri procarioti, i funghi possono digerire la materia organica insolubile secernendo esoenzimi, quindi assorbendo i nutrienti solubilizzati mediante il processo noto come osmotrofia. Possono anche riprodursi attraverso spore asessuali e sessualmente per gametangi. Sia i funghi che gli archea sono cosmopoliti e spesso coloniali. Come i batteri, anche alcuni funghi sono unicellulari come i lieviti.

Come funghi, alcuni archeobatteri sono anche saprofiti sebbene dipendano dalla materia organica morta e in decomposizione come fonte di carbonio, azoto, fosforo e altri costituenti critici per la loro sopravvivenza. Essi entrambi possono agire come agenti patogeni per piante e animali. Entrambi sono chemioorganoeterotrofi poiché svolgono un ruolo vitale nel ciclo biogeochimico della materia organica.

Archebatteri e funghi giacciono da due diversi domini, ad es Dominio Archea ed Dominio Eucarya ma mostrano ancora alcune somiglianze basate sul macchinario molecolare. Secondo i dati della sequenza del DNA, il trasferimento genico laterale si è verificato ripetutamente durante l'evoluzione e Eucarya ha alcuni geni correlati all'origine batterica, il che significa che possono condividere geni molto simili. Queste caratteristiche possono essere rappresentate nella tabella riportata di seguito:

parete cellulare dei funghi e parete cellulare degli archaea
Caratteristiche simili in Archea ed Eucarya

Essi contengono molti lipidi rari con gruppi isoprenilici ripetitivi attaccato al glicerolo e uno strato S di glicoproteine ​​in una disposizione a griglia attaccata alla membrana. Quindi, la glicoproteina dello strato superficiale è la glicoproteina più caratteristica degli archaea.

Fino ad oggi, principalmente due enzimi idrolitici vengono scoperti in archea e sono endoisopeptidasees- PeiW & PeiP da Metanotermobatterio wolfeii. Producono anche glicoproteine, esotossine e alcune proteine ​​leganti i glicani.

C'è proteina membranosa cioè translocasi di membrana che trasferisce il pentapeptide MurNAc a undecaprenil (C55) fosfato (noto anche come bactoprenolo fosfato) all'interno della membrana. Questo lipide è simile al vettore eucariotico del dolicol utilizzato nella sintesi dell'N-glicano. Il prodotto finale, chiamato Lipid I, contiene un legame acido pirrolinico.

A causa dell'assenza di peptidoglicano, il la parete cellulare degli archeobatteri è più difficile da degradare poiché pochissimi enzimi possono agire su di essa. Non possiedono proteine ​​bersaglio per gli antibiotici per abbattere la parete cellulare.

Mentre l' la parete cellulare fungina è costituita da peptidoglicano, chitina e chitosano. Il chitosano è la forma derivata della chitina in quanto sono chitina deacetilata. Dopo cellulosa e lignina, è il polimero più abbondante e naturale. Il peso molecolare sia della chitina che del chitosano è superiore a 105 Dalton ed è insolubile in acqua, avendo attività antimicrobica.

Conclusione

Archea e Fungi possono essere simili nella risposta molecolare, ovvero possono condividere geni comuni che hanno dato espressioni simili ma variavano l'uno dall'altro sul terreno fenotipico. Hanno mostrato diversità strutturale. Il principale costituente della parete cellulare dei funghi è la chitina e un analogo derivato della chitina che è il chitosano mentre la parete cellulare arcaica è costituita da glicoconiugati e polisaccaridi.

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