- การย่อยอาหารของเซลล์คืออะไร?
- การจัดหมวดหมู่
- การย่อยอาหารภายในเซลล์
- ติดต่อการย่อยอาหาร
- การย่อยอาหารนอกเซลล์
- เอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการย่อยอาหารนอกเซลล์
- ปาก
- กระเพาะอาหาร
- ตับอ่อน
- ลำไส้เล็ก
- อ้างอิง
การย่อยอาหารของเซลล์ประกอบด้วยชุดของกระบวนการที่เซลล์สามารถเปลี่ยนสารอาหารได้ ซึ่ง ต้องขอบคุณปฏิกิริยาของเอนไซม์ที่ซับซ้อน มีสองประเภทพื้นฐานในการจำแนกการย่อยอาหารของเซลล์: ภายในเซลล์และนอกเซลล์
การย่อยอาหารภายในเซลล์หมายถึงปรากฏการณ์ทางเดินอาหารที่เกิดขึ้นภายในเซลล์อันเป็นผลมาจาก phagocytosis และเป็นเรื่องปกติในสิ่งมีชีวิตที่เรียบง่าย เกิดขึ้นเนื่องจากการขับไล่ของเอนไซม์ไปยังตัวกลางนอกเซลล์ตามด้วยการดูดซึมของวัสดุที่ขนส่ง หลังเกิดขึ้นในสัตว์ที่ซับซ้อนมากขึ้นซึ่งมีระบบย่อยอาหารที่สมบูรณ์
ที่มา: pixabay.com
การย่อยอาหารของเซลล์คืออะไร?
หน้าที่สำคัญประการหนึ่งของสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกันคือการหล่อเลี้ยงตัวเองโดยการรวมตัวของโมเลกุลขนาดใหญ่ที่จำเป็นต่อการเจริญเติบโตและการบำรุงรักษา กระบวนการที่อนุญาตให้ดูดซึมโมเลกุลเหล่านี้เรียกรวมกันว่าการย่อยอาหารของเซลล์
ในสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวขนาดเล็กเช่นอะมีบาและพารามีเซียการแลกเปลี่ยนสารกับสิ่งแวดล้อมสามารถทำได้โดยการแพร่กระจาย
ในขณะที่เราเพิ่มความซับซ้อนในอาณาจักรของสัตว์จำเป็นต้องมีโครงสร้างที่อุทิศให้กับการดูดซึมสารอย่างเคร่งครัด ในโลกของเซลล์หลายเซลล์อาหารส่วนใหญ่ไม่สามารถผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ได้เนื่องจากขนาดของมัน
ด้วยเหตุนี้การแตกตัวก่อนจะต้องเกิดขึ้นเพื่อให้การดูดซึมเกิดขึ้นโดยอาศัยเอนไซม์ สัตว์ที่ซับซ้อนที่สุดมีอวัยวะและโครงสร้างทั้งชุดที่บงการกระบวนการนี้
การจัดหมวดหมู่
การย่อยอาหารแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก ๆ ได้แก่ นอกเซลล์และภายในเซลล์ ระหว่างทั้งสองมีหมวดหมู่กลางที่เรียกว่าการย่อยอาหารแบบสัมผัส ด้านล่างนี้เราจะอธิบายลักษณะที่เกี่ยวข้องมากที่สุดของประเภทของโภชนาการ:
การย่อยอาหารภายในเซลล์
โภชนาการประเภทแรกนี้เป็นลักษณะของโปรโตซัวฟองน้ำทะเล (porifers) และสัตว์ธรรมดาอื่น ๆ อนุภาคของอาหารสามารถเข้าไปได้โดยทางเดินที่ต้องใช้พลังงานสองทาง ได้แก่ พิโนไซโทซิสหรือฟาโกไซโทซิส
ในทั้งสองกระบวนการส่วนหนึ่งของเมมเบรนในพลาสมามีหน้าที่ห่อหุ้มอนุภาคอาหารซึ่งเข้าสู่เซลล์ในรูปแบบของถุง - นั่นคือปกคลุมด้วยไขมัน
ภายในเซลล์มีออร์แกเนลล์ (หรือออร์แกเนลล์) ที่เชี่ยวชาญในการย่อยอาหารที่เรียกว่าไลโซโซม ถุงเหล่านี้มีเอนไซม์ย่อยอาหารจำนวนมากอยู่ภายใน
หลังจากที่ถุงเริ่มต้นที่มีอนุภาคเข้าสู่เซลล์มันจะเริ่มหลอมรวมกับไลโซโซมซึ่งจะปล่อยแบตเตอรี่ที่มีเอนไซม์อยู่ภายในและส่งเสริมการย่อยสลายของสารประกอบ การหลอมรวมของไลโซโซมนี้ส่งผลให้เกิดไลโซโซมทุติยภูมิหรือที่เรียกว่า phagolysosome
เป็นที่น่าสังเกตว่าไลโซโซมไม่เพียง แต่ย่อยวัสดุที่เข้ามาจากสภาพแวดล้อมนอกเซลล์เท่านั้น แต่ยังสามารถย่อยวัสดุที่มีอยู่ภายในเซลล์เดียวกันได้อีกด้วย ออร์แกเนลล์เหล่านี้เรียกว่าออโตลิโซโซม
เมื่อกระบวนการย่อยอาหารเสร็จสมบูรณ์ของเสียจะถูกขับออกสู่ภายนอกโดยกลไกการขับถ่ายของผลิตภัณฑ์ที่เรียกว่า exocytosis
ติดต่อการย่อยอาหาร
ในสเปกตรัมของปรากฏการณ์การย่อยอาหารการย่อยอาหารแบบสัมผัสจะเชื่อมต่อสิ่งที่สุดขั้ว: นอกเซลล์และภายในเซลล์ ชนิดนี้มีอยู่ในดอกไม้ทะเลและถือเป็นต้นแบบของการเปลี่ยนแปลงทางเดินอาหาร
เมื่อสัตว์กินเหยื่อหรืออนุภาคขนาดใหญ่การย่อยอาหารจะเกิดขึ้นในช่องทางเดินอาหารเดียวกัน เอนไซม์ที่มีอยู่ในพื้นที่นี้ได้รับผลเสียจากการมีอยู่ของน้ำทะเล เพื่อเอาชนะข้อเสียเปรียบนี้ดอกไม้ทะเลได้พัฒนาระบบการติดต่อ
ในกระบวนการนี้จะพบเส้นใยของเซลล์บุผนังหลอดเลือดเป็นเยื่อบุของโพรงนี้ซึ่งจะอยู่ใกล้กับตำแหน่งของอนุภาคที่จะย่อยและเมื่ออนุภาคเข้าสู่การหลั่งของเอนไซม์เพื่อเริ่มการย่อยอาหาร
เมื่ออนุภาคสัมผัสกับเอนไซม์การแตกตัวทีละน้อยจะเริ่มขึ้นและเซลล์เองก็สามารถดูดซับผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นใหม่ได้ อย่างไรก็ตามเมื่ออนุภาคที่จะย่อยมีขนาดเล็กการย่อยภายในเซลล์อาจเกิดขึ้นได้ดังที่กล่าวไว้ในหัวข้อที่แล้ว
การย่อยอาหารนอกเซลล์
การย่อยอาหารประเภทสุดท้ายคือนอกเซลล์โดยทั่วไปของสัตว์ที่มีทางเดินอาหารสมบูรณ์ กระบวนการนี้เริ่มต้นด้วยการหลั่งเอนไซม์ย่อยอาหารเข้าไปในระบบทางเดินอาหารและการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อมีส่วนช่วยในการผสมอาหารกับเอนไซม์
อันเป็นผลมาจากการแตกตัวนี้อนุภาคสามารถผ่านเส้นทางที่แตกต่างกันและถูกดูดซึมได้อย่างมีประสิทธิภาพ
เอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการย่อยอาหารนอกเซลล์
เอนไซม์ที่โดดเด่นที่สุดที่เกี่ยวข้องกับการย่อยอาหารนอกเซลล์มีดังต่อไปนี้:
ปาก
การย่อยสลายของอาหารเริ่มขึ้นในปากโดยการกระทำของอะไมเลสที่ทำน้ำลายซึ่งทำหน้าที่ในการแยกแป้งออกเป็นสารประกอบที่ง่ายกว่า
กระเพาะอาหาร
อนุภาคที่เริ่มการย่อยสลายของเอนไซม์แล้วจะเดินทางต่อไปยังกระเพาะอาหารซึ่งจะพบเปปซินซึ่งรับผิดชอบในการย่อยโปรตีนและเรนินซึ่งสารตั้งต้นคือโปรตีนที่พบในนม
ตับอ่อน
ในตับอ่อนเอนไซม์ย่อยอาหาร ได้แก่ ทริปซินไคโมทริปซินและคาร์บอกซีเปปทิเดสซึ่งแต่ละชนิดมีหน้าที่ในการย่อยสลายเปปไทด์และโปรตีนที่เฉพาะเจาะจง
นอกจากนี้ยังมีอะไมเลสอีกเวอร์ชันหนึ่งซึ่งสลายแป้งที่เหลืออยู่
เกี่ยวกับการย่อยสลายของกรดนิวคลีอิกที่บริโภคในอาหารเรามีเอนไซม์ 2 ชนิดคือไรโบนิวคลีเอสและดีออกซีไรโบนิวคลีเอสซึ่งมีหน้าที่ในการย่อยสลายของ RNA และ DNA ตามลำดับ
ลำไส้เล็ก
ในลำไส้เล็กองค์ประกอบของเอนไซม์ถูกครอบงำโดยมอลเตสซึ่งรับผิดชอบในการสลายมอลโตสแลคเตสสำหรับแลคโตสและซูโครสสำหรับซูโครส
สำหรับการสลายเปปไทด์ลำไส้เล็กจะอาศัยไดเปปไทด์ ในทางกลับกันสำหรับกรดนิวคลีอิกมีพอลินิวคลีโอติเดสและนิวคลีโอซิเดส
สำหรับอาหารบางประเภทการย่อยสลายด้วยเอนไซม์ของสารอาหารจะต้องได้รับความช่วยเหลือจากการมีจุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ภายในระบบทางเดินอาหารส่วนใหญ่อยู่ในลำไส้ใหญ่เพื่อสร้างความสัมพันธ์ทางชีวภาพกับโฮสต์
อ้างอิง
- Arderiu, XF (1998). ชีวเคมีคลินิกและพยาธิวิทยาระดับโมเลกุล Reverte
- Audesirk, T. , Audesirk, G. , & Byers, พ.ศ. (2546). ชีววิทยา: สิ่งมีชีวิตบนโลก การศึกษาของ Pearson
- ฟรีแมน, S. (2016). วิทยาศาสตร์ชีวภาพ. เพียร์สัน
- Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A. , Ober, WC, & Garrison, C. (2007). หลักการบูรณาการของสัตววิทยา McGraw-Hill
- Hill, RW, Wyse, GA, Anderson, M. , & Anderson, M. (2004). สรีรวิทยาของสัตว์. Sinauer Associates
- Junqueira, LC, Carneiro, J. , & Kelley, RO (2003). เนื้อเยื่อวิทยาพื้นฐาน: ข้อความและแผนที่ McGraw-Hill
- Kaiser, CA, Krieger, M. , Lodish, H. , & Berk, A. (2007) อณูชีววิทยาของเซลล์. WH ฟรีแมน
- Randall, D. , Burggren, W. , French, K. , & Eckert, R. (2002). สรีรวิทยาของสัตว์ Eckert Macmillan
- ราสโตกิเอสซี (2550). สิ่งจำเป็นของสรีรวิทยาของสัตว์ สำนักพิมพ์นานาชาติยุคใหม่
- Rodríguez, MH และ Gallego, AS (1999) สนธิสัญญาโภชนาการ รุ่นDíaz de Santos
- Ross, MH, และ Pawlina, W. (2006). จุลกายวิภาคศาสตร์เนื้อเยื่อ Lippincott Williams และ Wilkins