עיכול תאים: מה זה ומיון - ביולוגיה - 2025

עיכול התא כולל סדרה של תהליכים שבאמצעותם תא הוא מסוגל להפוך חומרי מזון, אשר הודות לתגובות אנזים מורכבות. ישנן שתי קטגוריות בסיסיות לסיווג העיכול הסלולרי: תוך תאיים וחוץ תאיים.

עיכול תוך תאיים מתייחס לתופעת העיכול המופיעה בתוך התא כתוצאה מפגוציטוזה והיא אופיינית לאורגניזמים פשוטים. זה מתרחש עקב גירוש אנזימים למדיום החוץ תאי, ואחריו ספיגת החומר המובל. האחרון מופיע אצל בעלי חיים מורכבים יותר עם מערכות עיכול שלמות.

מקור: pixabay.com

מהי עיכול סלולרי?

אחד התפקידים המכריעים של אורגניזמים הטרוטרופיים הוא להזין את עצמם באמצעות שילוב של מקרומולקולות החיוניות לגדילה ותחזוקה. התהליכים המאפשרים ספיגה של מולקולות אלה נקראים באופן קולקטיבי עיכול תאי.

באורגניזמים קטנים חד-תאיים כמו אמבות ופרמקציה, החלפת חומרים עם הסביבה יכולה להתבצע פשוט על ידי דיפוזיה.

ככל שאנו מגדילים את המורכבות בממלכת החיות, יש צורך בקיומם של מבנים המוקדשים אך ורק לספיגת חומרים. בעולם הרב-תאי, מרבית המזונות אינם יכולים לעבור דרך הממברנה בגלל גודלם.

מסיבה זו, חייבת להיווצר התפוררות קודמת בכדי להתרחש ספיגה, בתיווך אנזימים. לבעלי החיים המורכבים ביותר יש מערך שלם של איברים ומבנים התזמורתם של תהליך זה.

מִיוּן

העיכול מסווג לשני סוגים עיקריים: חוץ תאיים ותאיים. בין השניים קיימת קטגוריית ביניים הנקראת עיכול מגע. להלן נתאר את המאפיינים הרלוונטיים ביותר לסוגי התזונה:

עיכול תאיים

סוג תזונה ראשון זה אופייני לפרוטוזואה, ספוגים בים (חלפים) ובעלי חיים פשוטים אחרים. חלקיקי מזון יכולים להיכנס בשני מסלולי דריכה לאנרגיה: פינוציטוזיס או פגוציטוזיס.

בשני התהליכים חלק מממברנה הפלזמה אחראי על אריזת חלקיקי המזון, שנכנסים לתא בצורה של שלפוחית ​​- כלומר מכוסה בשומנים.

בתוך התא ישנם אברונים (או אברונים) המתמחים בעיכול הנקראים ליזוזומים. שלפוחיות אלה מכילות בתוכם כמות גדולה של אנזימי עיכול.

לאחר שלפוחית ​​השתן הראשונית עם החלקיקים נכנס לתא, הוא מתחיל להתמזג עם הליזוזומים, שמשחררים את הסוללה האנזימטית הכלולה בתוכם ומקדמים את השפלה של התרכובות. איחוי זה של הליזוזומים מביא ליצירת ליזוזום משני, המכונה גם פגוליסוזום.

ראוי לציין כי ליזוזומים לא רק מעכלים חומר שנכנס מהסביבה החוץ תאית, הם גם מסוגלים לעכל חומר שקיים בתוך אותו התא. אברונים אלה נקראים אוטוליסוזום.

לאחר השלמת תהליך העיכול, הפסולת מגורשת מבחוץ על ידי מנגנון הפרשת מוצרים המכונה אקסוציטוזיס.

עיכול קשר

בספקטרום תופעות העיכול עיכול המגע מחבר בין הקצוות: החוץ תאי והתוך תאי. סוג זה קיים בכלניות ים ונחשב למודל של מעבר עיכול.

כאשר החיה צורכת טרף או חלקיק גדול, העיכול מתרחש באותו חלל מערכת העיכול. האנזימים הקיימים במרחב זה מושפעים לרעה מנוכחות מי הים. כדי להתגבר על החיסרון הזה, כלניות פיתחו מערכת קשר.

בתהליך זה, חוטים תאי האנדותל נמצאים כרירית של חלל זה, הם ממוקמים קרוב למיקום החלקיק שיש לעכל, וברגע שהחלקיק נכנס להפרשת האנזים לעיכול.

כאשר החלקיק בא במגע עם האנזימים מתחיל התפוררות הדרגתית והתאים עצמם יכולים לספוג את המוצר החדש שנוצר. עם זאת, כאשר החלקיקים שיש לעכל הם קטנים, יכול להופיע עיכול תוך-תאית, כאמור בסעיף הקודם.

עיכול חוץ תאי

הסוג האחרון של העיכול הוא חוץ תאי, האופייני לבעלי חיים עם דרכי עיכול שלמות. התהליך מתחיל בהפרשת אנזימי עיכול בדרכי העיכול ותנועות השרירים תורמות לערבוב חומר המזון עם האנזימים.

כתוצאה מהתפוררות זו החלקיקים יכולים לעבור במסלולי דרך שונים ולהיספג ביעילות.

אנזימים המעורבים בעיכול חוץ תאי

האנזימים הבולטים המעורבים בעיכול החוץ תאי הם הבאים:

פֶּה

השפלה של המזון מתחילה בפה, בפעולה של עמילאז רוק, האחראי לפיצול עמילן לתרכובות פשוטות יותר.

בֶּטֶן

החלקיקים שכבר החלו בדעיכה אנזימטית ממשיכים את דרכם אל הקיבה, שם הם ימצאו פפסין, האחראים להידרוליזה של חלבונים, ורנין, אשר המצע שלו הוא החלבון שנמצא בחלב.

לַבלָב

בלבלב אנזימי העיכול הם טריפסין, צ'ימוטריפסין וקרבוקסיפפטידאז, שכל אחד מהם אחראי להידרוליזה של פפטידים וחלבונים ספציפיים.

בנוסף קיימת גרסה נוספת של אמילאז, המפרקת את שארית העמילן.

לגבי השפלה של חומצות גרעין הנצרכות בתזונה, יש לנו שני אנזימים, ריבונוקליזות ודהוקסיריבונוקליזות, האחראים על הידרוליזה של RNA ו- DNA, בהתאמה.

מעי דק

במעי הדק, השלט האנזימטי נשלט על ידי מלטז, האחראי על פירוק המלטוז, לקטאז ללקטוז וסוכרז לסוכרוז.

לפירוק פפטידים המעי הדק מסתמך על דיפפטידידים. בתורו, לגבי חומצות גרעין ישנם פולינוקלאוטידים ונוקליאוזידים.

עבור סוג מסוים של מזון, יש להסתייע בהשפלה האנזימטית של החומר המזין על ידי נוכחות של מיקרואורגניזמים המאכלסים את פנים מערכת העיכול, בעיקר במעי הגס, היוצרים קשרים סימביוטיים עם המארח.

הפניות

1. ארדריו, XF (1998). ביוכימיה קלינית ופתולוגיה מולקולרית. Reverte.
2. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). ביולוגיה: חיים על כדור הארץ. חינוך פירסון.
3. Freeman, S. (2016). מדע ביולוגי. פירסון.
4. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, and Garrison, C. (2007). עקרונות משולבים של זואולוגיה. מקגרו-היל.
5. Hill, RW, Wyse, GA, Anderson, M., and Anderson, M. (2004). פיזיולוגיה של בעלי חיים. מקורבי סינאור.
6. Junqueira, LC, Carneiro, J., & Kelley, RO (2003). היסטולוגיה בסיסית: טקסט ואטלס. מקגרו-היל.
7. קייזר, קליפורניה, קריגר, מ., לודיש, ה., וברק, א '(2007). ביולוגיה מולקולרית של התא. ווה פרימן.
8. רנדל, ד., בורגגרן, וו., צרפתית, ק ', ואקרט, ר' (2002). פיזיולוגיה של אקרט בעלי חיים. מקמילן.
9. Rastogi SC (2007). יסודות הפיזיולוגיה של בעלי החיים. הוצאות לאור בינלאומיות של ניו אייג '.
10. Rodríguez, MH, & Gallego, AS (1999). אמנת תזונה. מהדורות דיאז דה סנטוס.
11. רוס, MH ופאולינה, וו. (2006). היסטולוגיה. ליפינקוט וויליאמס ווילקינס.