ZELLVERDAUUNG: WAS ES IST UND KLASSIFIZIERUNG - BIOLOGIE - 2024

Die Zellverdauung umfasst eine Reihe von Prozessen, durch die eine Zelle in der Lage ist, Nahrungssubstanzen zu transformieren, was dank komplexer Enzymreaktionen der Fall ist. Es gibt zwei grundlegende Kategorien zur Klassifizierung der Zellverdauung: intrazellulär und extrazellulär.

Intrazelluläre Verdauung bezieht sich auf das Verdauungsphänomen, das in der Zelle als Folge einer Phagozytose auftritt und typisch für einfache Organismen ist. Es tritt aufgrund des Ausstoßes von Enzymen in das extrazelluläre Medium auf, gefolgt von der Absorption des transportierten Materials. Letzteres tritt bei komplexeren Tieren mit vollständigem Verdauungssystem auf.

Quelle: pixabay.com

Was ist Zellverdauung?

Eine der entscheidenden Funktionen heterotropher Organismen besteht darin, sich durch den Einbau von Makromolekülen zu ernähren, die für Wachstum und Erhaltung wesentlich sind. Die Prozesse, die die Absorption dieser Moleküle ermöglichen, werden gemeinsam als Zellverdauung bezeichnet.

In kleinen einzelligen Organismen wie Amöben und Paramecia kann der Stoffaustausch mit der Umwelt einfach durch Diffusion erfolgen.

Mit zunehmender Komplexität im Tierreich wird die Existenz von Strukturen notwendig, die ausschließlich der Absorption von Substanzen gewidmet sind. In der Welt der mehrzelligen Lebensmittel können die meisten Lebensmittel aufgrund ihrer Größe nicht durch die Membran gelangen.

Aus diesem Grund muss eine vorherige Auflösung erfolgen, damit eine Absorption erfolgt, die durch Enzyme vermittelt wird. Die komplexesten Tiere haben eine ganze Reihe von Organen und Strukturen, die diesen Prozess steuern.

Einstufung

Die Verdauung wird in zwei Haupttypen eingeteilt: extrazellulär und intrazellulär. Zwischen den beiden gibt es eine Zwischenkategorie namens Kontaktverdauung. Im Folgenden werden die wichtigsten Merkmale der Ernährungsarten beschrieben:

Intrazelluläre Verdauung

Diese erste Art der Ernährung ist charakteristisch für Protozoen, Seeschwämme (Porifere) und andere einfache Tiere. Lebensmittelpartikel können auf zwei energiebedürftigen Wegen eintreten: Pinozytose oder Phagozytose.

Bei beiden Prozessen ist ein Teil der Plasmamembran für die Einkapselung der Lebensmittelpartikel verantwortlich, die in Form eines Vesikels in die Zelle gelangen, dh mit Lipiden bedeckt sind.

In der Zelle befinden sich Organellen (oder Organellen), die auf die Verdauung spezialisiert sind und Lysosomen genannt werden. Diese Vesikel enthalten eine große Menge an Verdauungsenzymen.

Nachdem das anfängliche Vesikel mit den Partikeln in die Zelle gelangt ist, beginnt es mit den Lysosomen zu fusionieren, die die darin enthaltene enzymatische Batterie freisetzen und den Abbau der Verbindungen fördern. Diese Fusion der Lysosomen führt zur Bildung eines sekundären Lysosoms, auch als Phagolysosom bekannt.

Es sollte erwähnt werden, dass Lysosomen nicht nur Material verdauen, das aus der extrazellulären Umgebung eingedrungen ist, sondern auch Material verdauen können, das in derselben Zelle vorhanden ist. Diese Organellen werden als Autolysosom bezeichnet.

Sobald der Verdauungsprozess abgeschlossen ist, wird der Abfall durch einen Ausscheidungsmechanismus von Produkten, der als Exozytose bezeichnet wird, nach außen ausgestoßen.

Kontakt Verdauung

Im Spektrum der Verdauungsphänomene verbindet die Kontaktverdauung die Extreme: die extrazelluläre und die intrazelluläre. Dieser Typ kommt in Seeanemonen vor und gilt als Modell für den Verdauungsübergang.

Wenn das Tier eine große Beute oder ein großes Partikel verzehrt, erfolgt die Verdauung in derselben gastrovaskulären Höhle. Die in diesem Raum vorhandenen Enzyme werden durch das Vorhandensein von Meerwasser negativ beeinflusst. Um diesen Nachteil zu überwinden, haben Anemonen ein Kontaktsystem entwickelt.

Bei diesem Verfahren werden die Filamente der Endothelzellen als Auskleidung dieses Hohlraums gefunden, sie befinden sich nahe der Stelle des zu verdaulichen Partikels und sobald das Partikel in die Enzymsekretion zur Verdauung eintritt, beginnt es.

Wenn das Partikel mit den Enzymen in Kontakt kommt, beginnt ein allmählicher Zerfall und die Zellen selbst können das neu gebildete Produkt absorbieren. Wenn die zu verdaulichen Partikel jedoch klein sind, kann ein intrazellulärer Verdau auftreten, wie im vorherigen Abschnitt erwähnt.

Extrazelluläre Verdauung

Die letzte Art der Verdauung ist extrazellulär, typisch für Tiere mit vollständigem Verdauungstrakt. Der Prozess beginnt mit der Sekretion von Verdauungsenzymen in den Verdauungstrakt und die Muskelbewegungen tragen zur Vermischung des Nahrungsmaterials mit den Enzymen bei.

Infolge dieses Zerfalls können die Partikel verschiedene Wege durchlaufen und effektiv absorbiert werden.

Enzyme, die an der extrazellulären Verdauung beteiligt sind

Die bekanntesten Enzyme, die an der extrazellulären Verdauung beteiligt sind, sind die folgenden:

Mund

Der Abbau von Nahrungsmitteln beginnt im Mund mit der Wirkung von Speichelamylase, die für die Aufspaltung von Stärke in einfachere Verbindungen verantwortlich ist.

Bauch

Die Partikel, die bereits einen enzymatischen Abbau begonnen haben, gelangen weiter in den Magen, wo sie Pepsin finden, das für die Hydrolyse von Proteinen verantwortlich ist, und Renin, dessen Substrat das in Milch enthaltene Protein ist.

Pankreas

In der Bauchspeicheldrüse sind Verdauungsenzyme Trypsin, Chymotrypsin und Carboxypeptidase, die jeweils für die Hydrolyse spezifischer Peptide und Proteine ​​verantwortlich sind.

Zusätzlich ist eine andere Version von Amylase vorhanden, die übrig gebliebene Stärke abbaut.

In Bezug auf den Abbau von Nukleinsäuren, die in der Nahrung aufgenommen werden, haben wir zwei Enzyme, Ribonukleasen und Desoxyribonukleasen, die für die Hydrolyse von RNA bzw. DNA verantwortlich sind.

Dünndarm

Im Dünndarm wird die enzymatische Zusammensetzung von Maltase dominiert, die für den Abbau von Maltose, Lactase für Lactose und Sucrase für Saccharose verantwortlich ist.

Für den Peptidabbau ist der Dünndarm auf Dipeptidasen angewiesen. Für Nukleinsäuren gibt es wiederum Polynukleotidasen und Nukleosidasen.

Bei einer bestimmten Art von Nahrung muss der enzymatische Abbau des Nährstoffs durch das Vorhandensein von Mikroorganismen unterstützt werden, die im Inneren des Verdauungstrakts, hauptsächlich im Dickdarm, leben und symbiotische Beziehungen zum Wirt herstellen.

Verweise

1. Arderiu, XF (1998). Klinische Biochemie und molekulare Pathologie. Reverte.
2. Audesirk, T., Audesirk, G. & Byers, BE (2003). Biologie: Leben auf der Erde. Pearson Ausbildung.
3. Freeman, S. (2016). Biologie. Pearson.
4. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC & Garrison, C. (2007). Integrierte Prinzipien der Zoologie. McGraw-Hill.
5. Hill, RW, Wyse, GA, Anderson, M. & Anderson, M. (2004). Tierphysiologie. Sinauer Associates.
6. Junqueira, LC, Carneiro, J. & Kelley, RO (2003). Grundlegende Histologie: Text & Atlas. McGraw-Hill.
7. Kaiser, CA, Krieger, M., Lodish, H. & Berk, A. (2007). Molekulare Zellbiologie. WH Freeman.
8. Randall, D., Burggren, W., French, K. & Eckert, R. (2002). Eckert Tierphysiologie. Macmillan.
9. Rastogi SC (2007). Grundlagen der Tierphysiologie. New Age International Publishers.
10. Rodríguez, MH & Gallego, AS (1999). Ernährungsvertrag. Díaz de Santos Ausgaben.
11. Ross, MH & Pawlina, W. (2006). Histologie. Lippincott Williams & Wilkins.