Excreción en bacterias y protistas
La excreción en bacterias y protistas se realiza por diversos mecanismos celulares. Entre estos se encuentran el transporte pasivo, conformado por la ósmosis y la difusión, y el transporte activo, como la exocitosis.
Así mismo, hay un tipo especial de transporte para la excreción en protistas mediado por las vacuolas contráctiles presentes en su citoplasma. Todos estos procesos son de vital importancia, ya que muchas de las sustancias que excretan estos organismos son aprovechadas por otros seres vivos para subsistir.
La excreción es un proceso natural en cualquier célula mediante el cual se liberan al medio extracelular aquellas sustancias que no le son de provecho y que en ocasiones le pueden resultar tóxicas. Todos los seres vivos llevan a cabo el proceso de excreción, incluso los más simples.
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Las bacterias son organismos que tienen un metabolismo muy activo. Producto de ese metabolismo, se generan una gran cantidad de sustancias químicas y compuestos que no cumplen ninguna función dentro de la célula bacteriana. Debido a esto, deben ser liberados fuera de la célula.
En el interior de las células bacterianas se llevan a cabo diversos procesos como por ejemplo la respiración, tanto aeróbica como anaeróbica. En la primera se obtienen como productos agua y dióxido de carbono. Por otra parte, la respiración anaeróbica, conocida como fermentación, genera dos productos: el ácido láctico (fermentación láctica) y el ácido acético (fermentación acética).
Así mismo, producto de los diversos procesos metabólicos normales que se realizan dentro de la batería, se obtienen los llamados metabolitos secundarios, tales como exotoxinas, sustancias antibióticas y enzimas, entre otros.
En las bacterias la excreción de los productos de su metabolismo, así como también la liberación de las toxinas que algunas producen, se dan a través de dos tipos de procesos: el transporte pasivo, como la difusión (simple y facilitada), y a través de sistemas de secreción.
Los procesos de difusión son considerados transporte pasivo porque no requieren de gasto de energía por parte de la célula. Esto es así porque ocurren a favor del gradiente de concentración. Por gradiente de concentración se entiende las diferencias de concentración entre dos compartimientos.
Las bacterias realizan diversos procesos muy importantes, a partir de los cuales se obtienen productos que son liberados fuera de ellas. Como ya se mencionó, esos productos son el agua, el dióxido de carbono, el ácido láctico y el ácido acético.
El agua atraviesa libremente la membrana celular a través del proceso de ósmosis. Es importante recordar que la membrana celular es semipermeable, por lo que permite el paso libre de ciertas sustancias, estando el agua entre estas.
Por otra parte, el dióxido de carbono, el ácido láctico y el ácido acético atraviesan la membrana celular bacteriana hacia el exterior mediante la difusión. De acuerdo a este proceso, una sustancia (distinta al agua) atraviesa la membrana celular desde un sitio en el que se encuentra muy concentrada a otro en el que está poco concentrada.
De acuerdo a esto, los productos de la fermentación ya mencionados atraviesan la membrana celular para ser expulsados fuera de las células bacterianas, una vez que estas han fermentado azúcares como la fructosa, glucosa y galactosa.
Diversas especies de bacterias producen ciertas sustancias tóxicas que se conocen como exotoxinas. Estas son altamente patógenas para otros seres vivos como los seres humanos e incluso en muchas ocasiones pueden llegar a ser mortales.
En las bacterias existen un total de siete sistemas de secreción. Estos se valen de diversos complejos proteicos que se encuentran anclados en la membrana celular para transportar las moléculas de exotocinas.
A pesar de que existen siete sistemas de secreción, estos transportan las exotocinas siguiendo solo dos mecanismos o vías:
- Sec dependiente: la secreción depende de la secuencia señal que se ubica en el extremo amino terminal que posee la exotocina a secretar. Esto es así porque gracias a esta secuencia se reconoce a la exotoxina y por lo tanto se transporta a través de la membrana.
- Sec independiente: en este sistema, la secreción no está condicionada por ninguna secuencia señal en el extremo amino terminal. Simplemente ocurre la traslocación de la proteína (exotoxina) a transportar.
De igual forma, los especialistas expresan que los mecanismos de secreción de las bacterias gram negativas son más complejos que los de las bacterias gram positivas.
Esto se debe a que en las bacterias gram negativas, las toxinas que se secretan deben atravesar la doble membrana que rodea a este tipo de bacterias hacia el espacio extracelular. Por el contrario, en las bacterias gram positivas, las exotoxinas solo deben atravesar una sola membrana para ser liberadas al espacio extracelular.
El reino Protista abarca una gran variedad de organismos que tienen características que son muy similares, pero a la vez otras que los hacen totalmente distintos unos de otros. De manera general, en el grupo de los protistas se encuentran las algas y los protozoarios.
Pues bien, los organismos ya mencionados excretan ciertas sustancias producto de su metabolismo celular. Entre esas sustancias se pueden mencionar: el agua, oxígeno, dióxido de carbono, toxinas y algunos productos nitrogenados como el amoniaco y la urea.
En este tipo de organismos la excreción ocurre a través de varios mecanismos, unos de transporte pasivo, como la difusión y otros de transporte activo como la exocitosis y el uso de vacuolas.
En los protistas, el proceso de difusión es similar a como ocurre en el resto de los organismos. Mediante la difusión, sustancias como el agua y los gases (oxígeno y dióxido de carbono) atraviesan la membrana celular hacia el espacio extracelular.
Es un proceso que no requiere ningún gasto de energía por parte de la célula. Ocurre a favor de la diferencia de concentraciones.
La exocitosis es un proceso que se incluye dentro de la modalidad de transporte activo porque involucra cierto gasto de energía por parte de la célula.
Mediante este proceso, las sustancias que van a ser excretadas son envueltas por una vesícula en el citoplasma celular. Esa vesícula se desplaza en dirección a la membrana celular, con ayuda de algunas estructuras pertenecientes al citoesqueleto celular.
Una vez entra en contacto con la membrana celular, se fusiona con esta y procede a liberar su contenido hacia el exterior celular.
Este mecanismo es utilizado para liberar compuestos que son producto de su metabolismo o sustancias de desecho, como por ejemplo algunas toxinas.
Muchos organismos protistas cuentan con vacuolas contráctiles para eliminar el exceso de agua y así mantener las células estables.
Estas vacuolas están conformadas por unos tubos colectores, además de un depósito central y un conducto que la conecta directamente con la membrana celular, formando un poro en ella.
El exceso de agua del citoplasma es redirigido hacia los tubos colectores y de allí al depósito. Cuando este se llena, el agua es impulsada por el tubo de salida hacia el poro en la membrana para finalmente ser excretada de la célula.
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