Plik Odżywianie komórek jest procesem, w którym komórki przetwarzają i przekształcają energię chemiczną zawartą w wiązaniach różnych cząsteczek, które otrzymują, w celu rozwoju, przemieszczania, namnażania i utrzymania wewnętrznej homeostazy.
Pod pojęciem żywienie odnosimy się ogólnie do procesu przyswajania pokarmu przez organizmy żywe oraz do wykorzystania składników odżywczych pochodzących z tych pokarmów do wzrostu, metabolizmu i naprawy tkanek organizmu..
Odżywianie komórkowe jest badaniem odżywiania różnych typów komórek tworzących organizm (jednokomórkowych lub wielokomórkowych) i jest zasadniczo analizą, w jaki sposób składniki odżywcze pobierane przez komórkę z jej otoczenia są wykorzystywane jako:
- Podłoża biosyntetyczne.
- Substraty do metabolizmu energetycznego.
- Substraty do katalizy jednego z dwóch poprzednich procesów.
- Strukturalne składniki organelli komórkowych.
Indeks artykułów
Komórki są wysoce dynamicznymi i aktywnymi jednostkami, których funkcjonowanie zależy od szeregu wewnętrznych reakcji chemicznych i procesów..
Aby komórka mogła istnieć, konieczne jest, aby komórka była w stanie odbierać lub pobierać z otaczającego ją środowiska pierwiastków niezbędnych do wytworzenia lub wytworzenia jej wewnętrznych składników, a także związków energetycznych, z których uzyskuje wystarczającą ilość energii do przeprowadzić te procesy.
Wszystkie komórki, dobrze heterotrofy (które uzyskują pożywienie z innych organizmów) lub autotrofy (którzy są w stanie samodzielnie produkować żywność) potrzebują, w mniejszym lub większym stopniu, wprowadzenia „kluczowych” składników odżywczych dla ich prawidłowego funkcjonowania.
W organizmach jednokomórkowych te składniki odżywcze są na ogół pozyskiwane ze środowiska i często są „wstępnie przetwarzane” przez wydzielane przez nie (lub inne) enzymy, aby uczynić je bardziej „przyswajalnymi” lub „transportowalnymi”.
W przypadku komórek organizmów wielokomórkowych jest podobnie, ponieważ komórki zależą nie tylko od tego, co uważamy za „składniki odżywcze” ze środowiska, ale także potrzebują do funkcjonowania różnych chemikaliów wytwarzanych endogennie przez układy organizmu, a mianowicie:
- hormony
- czynniki wzrostowe
- witaminy
- białka nośnikowe
- elementy macierzy zewnątrzkomórkowej
Należy wspomnieć, że komórki potrzebują określonych składników odżywczych nie tylko do swojego funkcjonowania i przetrwania, ale także do ich namnażania i różnicowania..
Są one znane jako niezbędne składniki odżywcze i są tak nazwane, ponieważ nie mogą być syntetyzowane wewnętrznie w ilościach wymaganych przez komórkę; dlatego muszą być pozyskane ze środowiska zewnątrzkomórkowego.
Oprócz niezbędnych składników odżywczych, komórki potrzebują innych składników odżywczych, które możemy nazwać odżywkami energetycznymi, takich jak cukry proste, kwasy tłuszczowe i / lub aminokwasy. Komórki pobierają ogromne ilości energii z tych składników odżywczych, które są przydatne w przeprowadzaniu niezliczonych procesów.
Zapotrzebowanie na niezbędne składniki odżywcze i energię może być bardzo zmienne w zależności od rodzaju danej komórki, zwłaszcza jeśli mówimy o komórkach zwierzęcych (zwykle heterotroficznych) lub roślinnych (zazwyczaj autotroficznych)..
Oprócz wymienionych składników odżywczych istnieje jeszcze jeden podstawowy składnik życia komórki: woda. Wszystkie komórki, bez względu na to, jakim organizmem są, muszą znajdować się w środowisku wodnym i nie jest zaskoczeniem, że w tym miejscu należy rozpuścić lub solubilizować potrzebne im składniki odżywcze..
Warunki takiego środowiska wodnego, rozumieją pH, osmolarność, temperaturę, gęstość i stężenie składników odżywczych, determinują w dużym stopniu zapotrzebowanie odżywcze i energetyczne komórki.
Odżywianie komórkowe składa się zasadniczo z trzech podstawowych procesów:
- wchłanianie lub transport składników odżywczych do cytozolu
- przetwarzanie tych składników odżywczych
- wydalanie lub usuwanie odpadów lub niewykorzystanego materiału
Etap wchłaniania lub transportu składników odżywczych do cytozolu osiągany jest dzięki procesom endocytarnym, przez które komórki mogą wprowadzać małe, średnie, a nawet duże złożone cząsteczki lub inne całe komórki!
Endocytozą może być fagocytoza, czyli wychwyt cząstek stałych (lub z innej komórki) lub pinocytoza, która jest wychwytem cząstek cieczy.
Te dwa procesy mogą być bardzo niespecyficzne, chyba że obejmują obecność specjalnych receptorów i ligandów, tak że następuje specyficzne rozpoznawanie cząsteczek, które mają być transportowane przez błonę..
Endocytoza dowolnego typu polega na „fałdowaniu” błony komórkowej wokół materiału, który będzie endocytozowany i tworzeniu „pęcherzyka”, który jest internalizowany w komórce. Pęcherzyki te są transportowane wewnętrznie szlakiem endocytarnym, którego ostatecznym celem jest zwykle lizosom.
Lizosomy to organelle komórkowe obciążone licznymi enzymami hydrolitycznymi, które są odpowiedzialne za degradację lub „trawienie” zinternalizowanych materiałów, a następnie uwalnianie podstawowych elementów, które je tworzą..
Niektóre cząsteczki, zgodnie ze swoimi właściwościami fizycznymi i chemicznymi, mogą swobodnie przechodzić przez błonę komórkową, więc wchodzą na drodze prostej dyfuzji.
Inne cząsteczki lub związki odżywcze ze środowiska zewnątrzkomórkowego dostają się poprzez aktywny transport lub przez ułatwioną dyfuzję, co oznacza, że istnieją specjalne systemy ich transportu, niezależnie od tego, czy wymaga to wydatku energetycznego..
Kiedy niezbędne składniki odżywcze są wprowadzane do cytozolu w wyniku endocytozy, są one rozkładane na „mniejsze części” przez lizosomy lub przez niektóre wolne enzymy w cytozolu..
Komórka wykorzystuje te „mniejsze części” jako źródło węgla i energii do procesów metabolicznych, albo do ekstrakcji i / lub konwersji energii, albo do syntezy nowych elementów komórkowych..
Chociaż komórki są bardzo wydajne w wykorzystywaniu składników odżywczych, które pozyskują z otoczenia, wiele razy istnieją cząsteczki lub związki, których nie można rozłożyć na mniejsze części lub są to po prostu substancje wytwarzane podczas degradacji, które mogą być toksyczne i należy je wyeliminować.
Ta eliminacja jest tym, co nazywamy wydalaniem i polega na wydobyciu ze środowiska wewnątrzkomórkowego wszystkiego, co nie zostało użyte lub co jest „niebezpiecznym” produktem ubocznym przetwarzania wchłoniętych składników odżywczych..
Jeszcze bez komentarzy