ТРАВЛЕННЯ КЛІТИН: ЩО ЦЕ ТАКЕ ТА КЛАСИФІКАЦІЯ - БІОЛОГІЯ - 2025

Клітин травлення включає в себе ряд процесів , за допомогою яких клітина здатна трансформувати харчові речовини, які завдяки складним ферментативним реакцій. Існує дві основні категорії для класифікації клітинного травлення: внутрішньоклітинне та позаклітинне.

Внутрішньоклітинне травлення відноситься до травного явища, яке виникає всередині клітини внаслідок фагоцитозу і характерне для простих організмів. Він виникає внаслідок вигнання ферментів у позаклітинне середовище з подальшим поглинанням транспортованого матеріалу. Останнє трапляється у більш складних тварин із повноцінною травною системою.

Джерело: pixabay.com

Що таке клітинне травлення?

Однією з найважливіших функцій гетеротрофних організмів є живлення себе за рахунок включення макромолекул, необхідних для росту та утримання. Процеси, що дозволяють поглинати ці молекули, у сукупності називають клітинним травленням.

У невеликих одноклітинні організми, такі як амеби та параметрії, обмін речовин з навколишнім середовищем може здійснюватися просто шляхом дифузії.

У міру збільшення складності в тваринництві необхідно існування структур, присвячених строго поглинанню речовин. У світі багатоклітинних більшість продуктів харчування не може пройти через мембрану через їх розмір.

З цієї причини повинен відбутися попередній розпад, щоб відбулося поглинання, опосередковане ферментами. Найскладніші тварини мають цілий набір органів і структур, які оркеструють цей процес.

Класифікація

Травлення класифікують на два основні типи: позаклітинне та внутрішньоклітинне. Між ними існує проміжна категорія, яка називається контактним травленням. Нижче ми опишемо найбільш відповідні характеристики видів харчування:

Внутрішньоклітинне травлення

Цей перший тип живлення характерний для найпростіших, морських губок (порфірів) та інших простих тварин. Частинки їжі можуть потрапляти двома енерговитратними шляхами: піноцитоз або фагоцитоз.

В обох процесах частина плазматичної мембрани відповідає за інкапсуляцію частинок їжі, які потрапляють у клітину у вигляді везикул - тобто вкритих ліпідами.

Всередині клітини розташовані органели (або органели), що спеціалізуються на травленні, звані лізосомами. Ці везикули містять велику кількість травних ферментів всередині них.

Після того як початкова везикула з частинками потрапляє в клітину, вона починає зливатися з лізосомами, які вивільняють ферментативний акумулятор, що міститься всередині, і сприяють деградації сполук. Це злиття лізосом призводить до утворення вторинної лізосоми, також відомої як фаголізосома.

Варто згадати, що лізосоми не тільки засвоюють матеріал, що потрапив із позаклітинного середовища, вони також здатні перетравлювати матеріал, який існує всередині однієї клітини. Ці органели називають аутолізосомою.

Після закінчення травного процесу відходи виводяться назовні за допомогою механізму виведення продуктів, званого екзоцитозом.

Контакт травлення

У спектрі травних явищ контактне травлення з'єднує крайності: позаклітинні та внутрішньоклітинні. Цей тип присутній у морських анемонах і вважається зразком травного переходу.

Коли тварина споживає велику здобич або частинку, травлення відбувається в тій же шлунково-судинній порожнині. На присутність у цьому просторі ферментів негативно впливає наявність морської води. Щоб подолати цей недолік, анемони розробили контактну систему.

У цьому процесі нитки ендотеліальної клітини знаходять як вистилання цієї порожнини, вони розташовуються близько до місця частинок, що підлягають переварюванню, і як тільки частинка потрапляє в секрецію ферменту для травлення, починається.

У міру потрапляння частинки в контакт з ферментами починається поступовий розпад і самі клітини можуть поглинати новоутворений продукт. Однак, коли частинки, що підлягають переварюванню, є невеликими, може відбутися внутрішньоклітинне травлення, про що говорилося в попередньому розділі.

Позаклітинне травлення

Останній тип травлення - позаклітинний, характерний для тварин із повноцінними травними трактами. Процес починається з виділення травних ферментів в травний тракт, а рухи м’язів сприяють змішуванню харчового матеріалу з ферментами.

В результаті цього розпаду частинки можуть проходити різними шляхами і ефективно поглинатися.

Ферменти, що беруть участь у позаклітинному травленні

Найвидатнішими ферментами, які беруть участь у позаклітинному травленні, є такі:

Рот

Розкладання їжі починається в роті, при дії слинної амілази, що відповідає за розщеплення крохмалю на простіші сполуки.

Шлунок

Частинки, які вже розпочали ферментативну деградацію, продовжують свій шлях до шлунку, де знайдуть пепсин, який відповідає за гідроліз білків, та ренін, субстратом якого є білок, знайдений у молоці.

Підшлункова залоза

У підшлунковій залозі травні ферменти - це трипсин, хімотрипсин та карбоксипептидаза, кожен з яких відповідає за гідроліз конкретних пептидів та білків.

Крім того, присутня ще одна версія амілази, яка розщеплює залишок крохмалю.

Щодо деградації нуклеїнових кислот, які споживаються в раціоні, у нас є два ферменти, рибонуклеази та дезоксирибонуклеази, які відповідають за гідроліз РНК та ДНК відповідно.

Тонка кишка

У тонкому кишечнику в ферментативному складі переважає мальтаза, що відповідає за розпад мальтози, лактаза - лактоза та сахараза - сахароза.

Для розпаду пептидів тонка кишка покладається на дипептидази. У свою чергу, для нуклеїнових кислот існують полінуклеотидази та нуклеозидази.

Для певного виду їжі ферментативній деградації поживної речовини має сприяти наявність мікроорганізмів, які мешкають у внутрішній частині травного тракту, головним чином у товстій кишці, встановлюючи симбіотичні зв’язки з господарем.

Список літератури

1. Ардеріу, XF (1998). Клінічна біохімія та молекулярна патологія. Поверніть.
2. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Біологія: Життя на Землі. Пірсонова освіта.
3. Фріман, С. (2016). Біологічна наука. Пірсон.
4. Хікман, К.П., Робертс, Л.С., Ларсон, А., Обер, WC, & Гарнізон, C. (2007). Комплексні принципи зоології. McGraw-Hill.
5. Hill, RW, Wyse, GA, Anderson, M., & Anderson, M. (2004). Фізіологія тварин. Sinauer Associates.
6. Junqueira, LC, Carneiro, J., & Kelley, RO (2003). Основна гістологія: текст та атлас. McGraw-Hill.
7. Кайзер, Каліфорнія, Крігер, М., Лодіш, Х., Берк, А. (2007). Молекулярна клітинна біологія. WH Freeman.
8. Randall, D., Burggren, W., French, K., & Eckert, R. (2002). Фізіологія тварин Еккерта. Макміллан.
9. Растогі СК (2007). Основи фізіології тварин. Міжнародні видавці New Age.
10. Rodríguez, MH, & Gallego, AS (1999). Договір про харчування. Видання Діаса де Сантоса.
11. Ross, MH, і Pawlina, W. (2006). Гістологія. Lippincott Williams & Wilkins.