Diferencia entre protestantes y hongos

Introducción

Los protistas y los hongos comprenden dos reinos únicos de la vida. Los protestantes muestran una gran diversidad de características que complican su taxonomía. Los hongos son mucho más simples de caracterizar. Los hongos desaparecieron de los protestantes hace unos 1.500 millones de años. [1] un evento que involucra la pérdida de flagelos durante la transición de un hábitat acuático a uno terrestre con el desarrollo simultáneo de nuevos mecanismos de dispersión de esporas no basados ​​en agua [2]. Los hongos han adaptado una serie de características reconocibles que ayudan a aclarar sus diferencias con los protistas.

Diferencias celulares

Los protistas son organismos unicelulares. La mayoría de los hongos son hongos multicelulares y están estructurados en un sistema filamentoso alargado de hifas ramificadas. [1]. Las estructuras de hifas ramificadas consisten en una o (generalmente) más células encerradas dentro de una pared celular tubular [1]. La mayoría de los protestantes tienen forma esférica, lo que no es óptimo para obtener oxígeno por difusión. Los protestantes mayores tienen una forma alargada para adaptarse a su mayor necesidad de difusión de oxígeno. [3].

Tamaño de celda

Los protozoos unicelulares son en su mayoría microscópicos, pero se han encontrado ejemplos raros de miles de metros cuadrados de área. [3]. Los hongos suelen ser lo suficientemente grandes como para verse a simple vista, pero hay una gran cantidad de especies microscópicas. [1].

Membrana celular

Los protistas pueden tener paredes celulares similares a las de las plantas, paredes celulares similares a las de los animales e incluso gránulos que brindan protección contra el entorno externo. [3]. Muchos protestantes no tienen una pared celular [3]. En contraste con la variedad de membrana celular Protist, una característica definitoria de los hongos es la presencia ubicua de una pared celular quitinosa. [14].

organización intracelular

Los hongos se componen de un sistema intrincado de hifas divididas por un sistema divisorio de tabiques. [1]. No se encontraron septos en ningún protestante. [3]. Los tabiques fúngicos dividen las hifas en compartimentos permeables [1]. La perforación de los tabiques permite la translocación de orgánulos, incluidos ribosomas, mitocondrias y núcleos entre células. [3]. Los orgánulos próticos existen en el citoplasma que no se divide. [3].

Apéndices celulares

A diferencia de los hongos, que en su mayoría son estacionarios, los protozoos son móviles. [1,3] y esta motilidad distingue morfológicamente a los protistas de los hongos por la adición de apéndices celulares. Los protozoos a menudo tienen apéndices como cilios, flagelos y seudópodos. [3]. Los hongos generalmente no tienen apéndices celulares, aunque existen raros ejemplos de apéndices conidiales en los hongos. [4].

Respiración

Respiración protestante

i) Respiración aeróbica protestante

Los protoplastos obtienen oxígeno por difusión y esto limita su capacidad para hacer crecer células. [3]. Algunos protozoos, como los fitoflagelados, llevan a cabo un metabolismo heterótrofo tanto autótrofo como oxidativo. [3]. El metabolismo de los protistas funciona de manera óptima a través de una amplia gama de temperaturas y cantidades de consumo de oxígeno. Este es un subproducto de los muchos nichos que habitan, que tienen una amplia gama de temperaturas y disponibilidad de oxígeno. [3].

ii) Respiración anaeróbica prótica

La respiración anaeróbica obligada está presente en los protozoos parásitos, lo cual es raro en los eucariotas. [3]. Muchos anaerobios obligados carecen de citocromo oxidasa y esto da como resultado mitocondrias atípicas. [3].

iii) Respiración fúngica

La mayoría de los hongos se vuelven aeróbicos al usar cadenas respiratorias ramificadas para transferir electrones del NADH al oxígeno. [5]. Las NADH deshidrogenasas fúngicas se utilizan para catalizar la oxidación de la matriz NADH y pueden hacerlo incluso en presencia de varios inhibidores, como la rotenona. [5]. Los hongos también utilizan oxidasas alternativas para la respiración en presencia de inhibidores de ubiquinol: citocromo c oxidorreductasa y citocromo c oxidasa [5]. Es probable que los oxidantes alternativos permitan una patogenicidad eficiente en presencia de mecanismos de defensa del huésped basados ​​en óxido nítrico [5].

Osmorregulación

Los protozoos que viven en el medio acuático tienen una amplificación de estructuras celulares que no se encuentra en los hongos. Esta amplificación permite un mayor nivel de ósmosis. Las vacuolas contráctiles son orgánulos que permiten la ósmosis y previenen la inflamación y ruptura celular. [3]. Las vacuolas contráctiles están rodeadas por un sistema de tubos y vesículas llamado esponja que ayuda a expulsar las vacuolas contráctiles de la célula. [3]. Los vacíos contractuales son mucho más pequeños en Fungus [1,3].

Diferencias mitocondriales

Genomas mitocondriales protistas

A diferencia de los hongos, los genomas mitocondriales protistas (mt) han conservado algunos elementos genómicos proto-mitocondrianos ancestrales. Esto es evidente con la reducción de genes en mtgenomes fúngicos. [6]. Los genomas proteicos varían en tamaño desde el genoma de 6 kb de Plasmodium falciparum hasta el genoma de 77 kb del coanoflagelado Monosiga brevicollis, un rango más pequeño que Fungi [6]. El tamaño promedio de Protist mtGenome de 40 kb es mucho más pequeño que el tamaño promedio del genoma mitocondrial fúngico [6].

Los genomas de protistas son compactos, ricos en exones y, a menudo, contienen regiones de codificación superpuestas. [6]. El espacio intrónico no codificante representa menos del 10 % del tamaño total de Protist mtGenome [6]. Una gran proporción del mtDNA protestante no tiene intrones del grupo I o del grupo II [6]. Protist mtGenomes tiene un mayor contenido de A+T en comparación con Fungi [6]. El contenido de genes de los mtGenomes protestantes es más similar a los mtgenomas de plantas que a los mtGenomes fúngicos. [6]. A diferencia de Fungi, Protist mtGenomes codifica para ARN de subunidades grandes y pequeñas [6].

Genomas fúngicos mitocondriales

Los hongos evolucionaron a partir de protistas y su diversidad se caracteriza por la reducción de genes y la ganancia de intrones. [6]. En comparación con los Protist mtGenomes ricos en genes, Fungal mtGenomes contiene una gran cantidad de regiones intergénicas compuestas de repeticiones no codificantes e intrones que en su mayoría son intrones del grupo I. [7]. La variación en el tamaño de mtGenome fúngico se explica principalmente por regiones de intrones en lugar de la variación basada en genes que se encuentra en Protistan mtGenomes [7]. Las regiones intergénicas tienen una longitud de hasta 5 kb en hongos mtgenomes [7].

Mientras que los genomas de protistas contienen más genes, los genomas de hongos contienen una cantidad mucho mayor de genes que codifican ARNt. [6,7]. Los tamaños de mtGenome fúngicos abarcan un rango más amplio en comparación con Protist mtGenomes. El mtGenome fúngico más pequeño conocido es de 19 kbp, que se encuentra en Schizosaccharomyces pombe [6]. El mtGenome fúngico más grande conocido es de 100 kbp, que se encuentra en Podospora anserina [6]. A diferencia de Protist mtGenomes, el contenido de genes en Fungal mtDNA es relativamente consistente en todos los organismos [6].

Fuentes de nutrientes y estrategias para la adquisición de nutrientes

Disponibilidad de nutrientes de los hongos

Los hongos usan esporas, su colección de hifas, para adquirir y transportar nutrientes a través de la membrana plasmática de sus células. [2]. Este proceso depende en gran medida del pH del ambiente del que se obtienen los nutrientes. [2]. Los hongos son saprótrofos y obtienen sus nutrientes principalmente de la descomposición de materia orgánica disuelta de plantas y animales muertos. [1]. Cualquier digestión de nutrientes necesaria se produce extracelularmente mediante la liberación de enzimas que descomponen los nutrientes en monómeros para su ingestión por difusión facilitada. [1]

Encontrar un protista nutritivo

En cambio, los protestantes obtienen sus nutrientes a través de diferentes estrategias. Se definen seis categorías en un intento de categorizar las estrategias de adquisición de nutrientes de Protist. [3]:

1. Productores primarios fotoautótrofos – Utilizar la luz solar para sintetizar nutrientes a partir de CO2 y H2O.
2. Bacti- y detritívoros – Se alimenta de bacterias o detritos.
3. saprotrofos – Se alimentan de materia no viva que es digerida extracelularmente y posteriormente absorbida.
4. Algívoros – Se alimenta principalmente de algas.
5. Traslados no selectivos – Alimentarse indiscriminadamente de algas, detritos y bacterias.
6. Depredadores rapaces – Se alimenta principalmente de protozoos y organismos de niveles tróficos superiores.

Muchas de las estrategias mencionadas anteriormente son mixtas. Por ejemplo, los productores primarios fotoautótrofos incluyen organismos marinos que pueden usar diversos grados de heterotrofia que permiten la adquisición de nutrientes que no requieren un aporte de energía de la luz solar cuando la luz solar no está disponible. [3].

Diferencias reproductivas

Los protistas y los hongos incluyen especies que se reproducen sexual y asexualmente. Los protistas son únicos en el sentido de que incluyen organismos capaces de reproducción asexual y sexual dentro de la misma vida. [8]. La complejidad de algunos ciclos de vida de Protean da como resultado grandes variaciones morfológicas dentro del ciclo de vida del organismo que permiten distintos modos de reproducción. [8]. Los cambios morfológicos asociados con la reproducción no se observan tanto en los hongos como en los protistas.

Diferencias reproductivas asexuales

La reproducción asexual en hongos ocurre por esporas que se originan de cuerpos fructíferos que se encuentran en la espora o por fragmentación de la espora o por dispersión de semillas. [9]. La reproducción asexual en los protistas ocurre por varios medios. Dos métodos comunes de reproducción asexual entre los protestantes son la fisión binaria (una sola división nuclear) y la fisión múltiple (múltiples divisiones nucleares). [8]. Otra estrategia reproductiva específica de los protestantes es la plasmotomía. [8]. La plasmatomía se produce entre protistas multinucleados e implica división citoplasmática sin división nuclear. [8].

Diferencias sexuales reproductivas

La reproducción sexual se lleva a cabo con mayor frecuencia por hongos. [8,9]. También es más compleja que la reproducción asexual y, por lo tanto, requiere una descripción más detallada para comprender la diferencia entre el proceso entre protistas y hongos.

Reproducción sexual fúngica

Durante la reproducción sexual fúngica, la membrana nuclear y el núcleo (generalmente) permanecen intactos durante todo el proceso. [9]. La plasmagamia, la cariogamia y la meiosis comprenden las tres etapas secuenciales de la reproducción sexual fúngica. [9]. La plasmagamia es una fusión protoplásmica entre las células de apareamiento que lleva los núcleos haploides separados a la misma célula. [9]. La fusión de estos núcleos haploides y la formación de un núcleo diploide ocurre en la etapa de cariogamia. [9]. Cerca del final de la cariogamia hay un cigoto y la meiosis continúa formando fibras de huso dentro del núcleo. Esto restaura el estado haploide por segregación de cromosomas diploides. [9].

Las estrategias fúngicas para la interacción de los núcleos haploides durante la reproducción sexual son más diversas en los hongos que en los protistas. Estas estrategias incluyen la formación y liberación de gametos a partir de gametos (órganos sexuales), la interacción de gametangios entre dos organismos y la interacción de hifas somáticas. [9].

Reproducción sexual protista

Las estrategias de reproducción sexual de los protistas son casi completamente diferentes a las utilizadas por los hongos. Estas estrategias involucran procesos únicos que son diferentes como resultado de la estructura celular, especialmente apéndices celulares disponibles para el contacto con otras proteínas. [8]. La formación y liberación de gametos es un modo de reproducción sexual entre protistas flagelados altamente móviles. [8]. La conjugación es un método utilizado por los protozoos ciliados que implica la fusión de los núcleos de los gametos en lugar de la formación y liberación de gametos independientes. [8]. La autogamia, un proceso de autofecundación que todavía se considera una forma de reproducción sexual, produce homocigosidad entre los descendientes de un progenitor autofecundado. [8].

Tabla de resumen

Como se resumió anteriormente, las diferencias entre protistas y hongos son profundas y se pueden ver en todos los niveles de estructura y en todas sus interacciones de comportamiento con sus entornos. Esta revisión es solo un resumen de las diferencias. Las referencias citadas brindan explicaciones más detalladas para aquellos interesados ​​en aprender más.