Proces żywienia komórkowego i składników odżywczych

Odżywianie komórkowe Jest to proces, w którym komórki przetwarzają i przekształcają energię chemiczną zawartą w połączeniach różnych otrzymywanych cząsteczek, w celu opracowania, poruszania się, rozmnażania i utrzymania wewnętrznej homeostazy.

Z terminem odżywianie odnosimy się ogólnie do procesu asymilacji żywności przez żywe organizmy i do stosowania składników odżywczych pochodzących z tych pokarmów do wzrostu, metabolizmu i naprawy tkanek ciała.

Odżywianie komórkowe jest badaniem odżywiania różnych rodzajów komórek, które tworzą organizm (albo jednokomórkowy lub wielokomórkowy) i jest zasadniczo analizą tego, w jaki sposób składniki odżywcze, pobierane przez otaczającą komórkę, są stosowane jako:

- Podłoża biosyntetyczne.

- Substraty metabolizmu energetycznego.

- Substraty do katalizy jednego z dwóch poprzednich procesów.

- Składniki strukturalne organelli komórkowych.

[TOC]

W jaki sposób komórka jest odżywia?

Komórki są wyjątkowo dynamicznymi i aktywnymi jednostkami, które zależą od serii wewnętrznych procesów chemicznych i reakcji do funkcjonowania.

Aby życie komórkowe było możliwe, konieczne jest, aby komórka była w stanie otrzymać lub pobierać ze środowiska, które otaczało ją niezbędne elementy do produkcji lub wyprodukowania jej wewnętrznych komponentów, a także związków energetycznych, z których można uzyskać wystarczającą energię, aby przyjąć przeprowadził te procesy.

Wszystkie komórki, czy Heterotrofy (którzy uzyskują żywność od innych organizmów) lub Autotrofy (które są zdolne do tworzenia własnej żywności), w większym lub mniejszym stopniu, wejście „kluczowych” składników odżywczych do właściwego funkcjonowania.

Jednokomórkowe organizmy

W organizmach jednokomórkowych te składniki odżywcze są ogólnie uzyskiwane ze środowiska i często są „wstępnie przetworzone” przez enzymy wydzielane przez te (lub inne), aby uczynić je bardziej „możliwymi do asymilacyjnymi” lub „możliwymi do transportu”.

Może ci służyć: flagelos: eukaryota, procariota (struktura i funkcje)

Organizmy wielokomórkowe

W przypadku komórek organizmów wielokomórkowych podobne, ponieważ komórki nie tylko zależą od tego, co uważamy za „składniki odżywcze” środowiska, ale także potrzebują różnych substancji chemicznych wytwarzanych endogennie przez systemy ciała, a mianowicie:

- hormony

- Czynniki wzrostowe

- Witaminy

- Białka przenośne

- Elementy macierzy pozakomórkowej

Składniki odżywcze komórkowe

Niezbędne składniki odżywcze

Ważne jest, aby wspomnieć, że komórki potrzebują określonych składników odżywczych, nie tylko do ich funkcjonowania i przeżycia, ale także do ich mnożenia i różnicowania.

Są one znane jako niezbędne składniki odżywcze i są tak nazywane, ponieważ nie można ich zsyntetyzować wewnętrznie w ilościach wymaganych przez komórkę; Dlatego należy je uzyskać z medium pozakomórkowego.

Składniki odżywcze energetyczne

Oprócz niezbędnych składników odżywczych, komórki potrzebują innych składników odżywczych, które możemy nazwać energetycznym składnikami odżywczymi, takimi jak monosacharydy, kwasy tłuszczowe i/lub aminokwasy. Spośród tych składników odżywczych komórki wydobywają ogromne ilości energii, które są przydatne do wykonywania liczby procesów.

Wymagania niezbędnych i energetycznych składników odżywczych mogą być bardzo zmienne w zależności od rodzaju komórek, zwłaszcza jeśli mówimy o komórkach zwierzęcych (zwykle heterotrofach) lub komórkach roślinnych (zwykle autotroficznych).

Woda

Oprócz wymienionych składników odżywczych istnieje inny fundamentalny składnik życia komórkowego: woda. Wszystkie komórki, bez względu na to, czy są, muszą być w środowisku wodnym i nie jest zaskoczeniem, że tam potrzebne składniki odżywcze muszą zostać rozpuszczone lub rozpuszczone.

Warunki takiego środowiska wodnego, rozumieją pH, osmolarność, temperaturę, gęstość i stężenie składników odżywczych, w dużej mierze, wymagania żywieniowe i energetyczne komórki.

Może ci służyć: białka przenośnika błony: funkcje i typy

Proces żywienia komórkowego

Odżywianie komórkowe w zasadzie składa się z trzech podstawowych procesów:

- Wchłanianie lub transport składników odżywczych do cytosolu

- przetwarzanie tych składników odżywczych

- wydalanie lub eliminacja odpadów lub nie używanego materiału

Absorpcja lub transport: endocytoza

Stopień wchłaniania lub transportu składników odżywczych do cytosolu osiąga się dzięki procesom endocytarnym, przez które komórki mogą wprowadzać małe, średnie, a nawet duże złożone cząsteczki lub inne całe komórki!

Endocytoza może być spowodowana fagocytozą, która jest cząstkami (lub inną komórką) lub pinocytozą, która jest przyjmowaniem cząstek ciekłych.

Rodzaje endocytozy (Źródło: Mariana Ruiz Villarrealtabajo Donived: Gregor_0492 / CC0, Via Wikimedia Commons)

Te dwa procesy mogą być bardzo niespecyficzne, chyba że obejmują obecność specjalnych receptorów i ligandów, tak że specyficzne rozpoznanie cząsteczek, które mają być transportowane przez błonę.

Endocytoza, niezależnie od rodzaju, składa się z „składania” błony plazmatycznej wokół materiału, który zostanie endocytowany i tworzenie „pęcherzyka żółciowego”, który jest internalizowany w komórce. Pęcherzyki te są transportowane wewnętrznie drogą endocytarną, której ostatecznym celem jest zwykle lizosom.

Lizosomy to organelle komórkowe obciążone licznymi enzymami hydrolitycznymi, które są odpowiedzialne za degradację lub „trawienie” materiałów zinternalizowanych, a następnie uwalnianie podstawowych elementów, które je komponują.

Prosta i ułatwiona dyfuzja

Niektóre cząsteczki, zgodnie z ich właściwościami fizycznymi i chemicznymi, mogą swobodnie przekraczać błonę komórkową, więc wchodzą one przez prostą dyfuzję.

Inne cząsteczki odżywcze lub związki pożywki zewnątrzkomórkowej wchodzą przez aktywne lub ułatwione rozpowszechnianie, co oznacza, że ​​istnieją specjalne systemy transportu lub nie wymagają wydatków energetycznych.

Może ci służyć: fosforylacja oksydacyjna: etapy, funkcje i inhibitory

Przetwarzanie składników odżywczych

Gdy niezbędne składniki odżywcze są wprowadzane do cytosolu przez endocytozę, są one rozkładane w „mniejszych częściach” przez lizosomy lub przez niektóre wolne enzymy w cytosolu.

Te „mniejsze części” są tym, co komórka wykorzystuje jako źródło węgla i energii do procesów metabolicznych, zarówno do ekstrakcji i/lub konwersji energii lub do syntezy nowych elementów komórkowych.

Wydalanie

Chociaż komórki są bardzo wydajne w wykorzystaniu składników odżywczych, które otrzymują z okolicy, wiele razy istnieją cząsteczki lub związki, które nie mogą rozłożyć w mniejszych częściach, lub po prostu substancje występują podczas degradacji, które mogą być toksyczne i należy je wyeliminować.

Ta eliminacja jest tym, co wiemy jako wydalanie i polega na wyodrębnianiu ze środowiska wewnątrzkomórkowego wszystkiego, co nie było używane lub co jest „niebezpiecznym” przez -produkt przetwarzania wchłoniętych składników odżywczych.

Bibliografia

1. Alberts, ur., Bray, d., Hopkin, k., Johnson, a. D., Lewis, J., Raff, m.,… I Walter, P. (2013). Niezbędna biologia komórki. Garland Science.
2. Bettger, w. J., I McKeehan, w. L. (1986). Mechanizmy żywienia komórkowego. Recenzje fizjologiczne, 66 (1), 1-35.
3. Cooper, g. M., & Hausman, r. I. (2004). Komórka: zbliżaj się do molekularnej. Medicinska Naklada.
4. Jones Jr, J. B. (1997). Podręcznik żywienia roślin. CRC Press.
5. McDonald, s. 1. (2002). Odżywianie zwierząt. Edukacja Pearsona.
6. Salomon, e. P., Berg, L. R., & Martin, D. W. (2011). Biologia (9. EDN). Brooks/Cole, Cengage Learning: USA.