TRAWIENIE KOMÓREK: CO TO JEST I KLASYFIKACJA - BIOLOGIA - 2025

Trawienie komórek obejmuje szereg procesów, w którym komórka jest zdolna do przekształcania substancji spożywczych, które dzięki złożonych reakcjach enzymatycznych. Istnieją dwie podstawowe kategorie do klasyfikowania trawienia komórkowego: wewnątrzkomórkowe i zewnątrzkomórkowe.

Trawienie wewnątrzkomórkowe odnosi się do zjawiska trawienia, które zachodzi wewnątrz komórki w wyniku fagocytozy i jest typowe dla prostych organizmów. Dzieje się tak na skutek wydalenia enzymów do środowiska zewnątrzkomórkowego, a następnie wchłonięcia transportowanego materiału. Ta ostatnia występuje u bardziej złożonych zwierząt z kompletnym układem pokarmowym.

Źródło: pixabay.com

Co to jest trawienie komórkowe?

Jedną z kluczowych funkcji organizmów heterotroficznych jest odżywianie się poprzez włączenie makrocząsteczek niezbędnych do wzrostu i utrzymania. Procesy, które umożliwiają wchłanianie tych cząsteczek, nazywane są łącznie trawieniem komórkowym.

W małych organizmach jednokomórkowych, takich jak ameby i pantofelki, wymiana substancji ze środowiskiem może odbywać się po prostu poprzez dyfuzję.

Ponieważ zwiększamy złożoność w królestwie zwierząt, konieczne jest istnienie struktur ściśle przeznaczonych do wchłaniania substancji. W świecie wielokomórkowym większość pokarmów nie może przejść przez błonę ze względu na ich rozmiar.

Z tego powodu, aby nastąpiła absorpcja za pośrednictwem enzymów, musi nastąpić wcześniejszy rozpad. Najbardziej złożone zwierzęta mają cały zestaw narządów i struktur, które koordynują ten proces.

Klasyfikacja

Trawienie dzieli się na dwa główne typy: zewnątrzkomórkowe i wewnątrzkomórkowe. Między nimi istnieje pośrednia kategoria zwana trawieniem kontaktowym. Poniżej opiszemy najważniejsze cechy rodzajów żywienia:

Trawienie wewnątrzkomórkowe

Ten pierwszy rodzaj żywienia jest charakterystyczny dla pierwotniaków, gąbek morskich (porifers) i innych prostych zwierząt. Cząsteczki pokarmu mogą przedostawać się dwoma drogami wymagającymi energii: pinocytozą lub fagocytozą.

W obu procesach część błony komórkowej odpowiada za hermetyzację cząstek pokarmu, które dostają się do komórki w postaci pęcherzyka - czyli pokrytego lipidami.

Wewnątrz komórki znajdują się organelle (lub organelle) wyspecjalizowane w trawieniu zwane lizosomami. Te pęcherzyki zawierają w sobie dużą ilość enzymów trawiennych.

Po tym, jak początkowy pęcherzyk z cząstkami dostanie się do komórki, zaczyna się łączyć z lizosomami, które uwalniają zawartą w nich baterię enzymów i sprzyjają degradacji związków. Ta fuzja lizosomów skutkuje utworzeniem wtórnego lizosomu, znanego również jako fagolizosom.

Warto wspomnieć, że lizosomy nie tylko trawią materiał, który dostał się ze środowiska zewnątrzkomórkowego, ale są również zdolne do trawienia materiału znajdującego się w tej samej komórce. Te organelle nazywane są autolizosomami.

Po zakończeniu procesu trawienia odpady są wydalane na zewnątrz poprzez mechanizm wydalania produktów zwanych egzocytozą.

Kontakt trawienia

W spektrum zjawisk trawiennych trawienie kontaktowe łączy skrajności: zewnątrzkomórkowe i wewnątrzkomórkowe. Ten typ występuje w ukwiałach i jest uważany za model przejścia trawiennego.

Kiedy zwierzę zjada dużą zdobycz lub cząstkę, trawienie zachodzi w tej samej jamie żołądkowo-naczyniowej. Obecność wody morskiej ma negatywny wpływ na enzymy obecne w tej przestrzeni. Aby przezwyciężyć tę wadę, anemony opracowały system kontaktowy.

W tym procesie włókna komórek śródbłonka znajdują się jako wyściółka tej wnęki, znajdują się blisko miejsca trawienia cząsteczki, a gdy cząstka dostanie się do enzymu, rozpoczyna się wydzielanie do trawienia.

Gdy cząstka wchodzi w kontakt z enzymami, rozpoczyna się stopniowy rozpad, a komórki same mogą wchłonąć nowo utworzony produkt. Jednakże, gdy cząsteczki do strawienia są małe, może wystąpić trawienie wewnątrzkomórkowe, jak wspomniano w poprzedniej sekcji.

Trawienie zewnątrzkomórkowe

Ostatni rodzaj trawienia ma charakter pozakomórkowy, typowy dla zwierząt z pełnym przewodem pokarmowym. Proces rozpoczyna się od wydzielenia enzymów trawiennych do przewodu pokarmowego, a ruchy mięśni przyczyniają się do wymieszania materiału pokarmowego z enzymami.

W wyniku tego rozpadu cząstki mogą przechodzić różnymi drogami i być skutecznie wchłaniane.

Enzymy biorące udział w trawieniu zewnątrzkomórkowym

Najważniejsze enzymy biorące udział w trawieniu zewnątrzkomórkowym to:

Usta

Degradacja pożywienia rozpoczyna się w jamie ustnej, wraz z działaniem amylazy ślinowej, odpowiedzialnej za rozszczepianie skrobi na prostsze związki.

Żołądek

Cząsteczki, które już rozpoczęły enzymatyczną degradację, przedostają się do żołądka, gdzie znajdą pepsynę odpowiedzialną za hydrolizę białek oraz reninę, której substratem jest białko znajdujące się w mleku.

Trzustka

W trzustce enzymy trawienne to trypsyna, chymotrypsyna i karboksypeptydaza, z których każdy odpowiada za hydrolizę określonych peptydów i białek.

Ponadto występuje inna wersja amylazy, która rozkłada resztki skrobi.

Jeśli chodzi o degradację kwasów nukleinowych, które są spożywane w diecie, mamy dwa enzymy, rybonukleazy i deoksyrybonukleazy, które są odpowiedzialne za hydrolizę odpowiednio RNA i DNA.

Jelito cienkie

W jelicie cienkim w składzie enzymatycznym dominuje maltaza, odpowiedzialna za rozkład maltozy, laktazy za laktozę i sacharazę za sacharozę.

W przypadku rozkładu peptydów jelito cienkie opiera się na dipeptydazach. Z kolei w przypadku kwasów nukleinowych istnieją polinukleotydazy i nukleozydazy.

W przypadku określonego rodzaju żywności enzymatycznej degradacji składnika odżywczego musi towarzyszyć obecność mikroorganizmów, które zamieszkują wnętrze przewodu pokarmowego, głównie w okrężnicy, nawiązując symbiotyczne relacje z żywicielem.

Bibliografia

1. Arderiu, XF (1998). Biochemia kliniczna i patologia molekularna. Przywróć.
2. Audesirk, T., Audesirk, G. i Byers, BE (2003). Biologia: Życie na Ziemi. Edukacja Pearson.
3. Freeman, S. (2016). Nauki biologiczne. Osoba.
4. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC i Garrison, C. (2007). Zintegrowane zasady zoologii. McGraw-Hill.
5. Hill, RW, Wyse, GA, Anderson, M. i Anderson, M. (2004). Fizjologia zwierząt. Sinauer Associates.
6. Junqueira, LC, Carneiro, J. i Kelley, RO (2003). Podstawy histologii: tekst i atlas. McGraw-Hill.
7. Kaiser, CA, Krieger, M., Lodish, H. i Berk, A. (2007). Biologia komórki molekularnej. WH Freeman.
8. Randall, D., Burggren, W., French, K., & Eckert, R. (2002). Fizjologia zwierząt Eckert. Macmillan.
9. Rastogi SC (2007). Podstawy fizjologii zwierząt. Międzynarodowe wydawcy New Age.
10. Rodríguez, MH i Gallego, AS (1999). Traktat żywieniowy. Wydania Díaz de Santos.
11. Ross, MH i Pawlina, W. (2006). Histologia. Lippincott Williams & Wilkins.