هضم الخلايا: ما هو وتصنيفها - مادة الاحياء - 2025

على الهضم خلية يتضمن سلسلة من العمليات التي خلية قادرة على تحويل المواد الغذائية، التي بفضل ردود فعل انزيم المعقدة. هناك فئتان أساسيتان لتصنيف الهضم الخلوي: داخل الخلايا وخارجها.

يشير الهضم داخل الخلايا إلى ظاهرة الجهاز الهضمي التي تحدث داخل الخلية نتيجة البلعمة وهي ظاهرة نموذجية في الكائنات الحية البسيطة. يحدث بسبب طرد الإنزيمات إلى الوسط خارج الخلية ، يليه امتصاص المواد المنقولة. يحدث هذا الأخير في الحيوانات الأكثر تعقيدًا ذات الجهاز الهضمي الكامل.

المصدر: pixabay.com

ما هو الهضم الخلوي؟

تتمثل إحدى الوظائف الحاسمة للكائنات غيرية التغذية في تغذية نفسها من خلال دمج الجزيئات الكبيرة الضرورية للنمو والصيانة. تسمى العمليات التي تسمح بامتصاص هذه الجزيئات مجتمعة الهضم الخلوي.

في الكائنات الحية الصغيرة وحيدة الخلية مثل الأميبات والباراميسيا ، يمكن أن يتم تبادل المواد مع البيئة ببساطة عن طريق الانتشار.

مع زيادة التعقيد في المملكة الحيوانية ، من الضروري وجود هياكل مخصصة بشكل صارم لامتصاص المواد. في عالم متعدد الخلايا ، لا يمكن لمعظم الأطعمة أن تمر عبر الغشاء بسبب حجمها.

لهذا السبب ، يجب أن يحدث تفكك سابق لحدوث الامتصاص ، بوساطة الإنزيمات. تمتلك الحيوانات الأكثر تعقيدًا مجموعة كاملة من الأعضاء والهياكل التي تنظم هذه العملية.

تصنيف

يُصنف الهضم إلى نوعين رئيسيين: خارج الخلوي وداخل خلوي. بين الاثنين هناك فئة وسيطة تسمى هضم الاتصال. أدناه سوف نصف الخصائص الأكثر صلة بأنواع التغذية:

الهضم داخل الخلايا

هذا النوع الأول من التغذية هو سمة من سمات البروتوزوا وإسفنج البحر (porifers) والحيوانات البسيطة الأخرى. يمكن أن تدخل جزيئات الطعام عن طريق مسارين يحتاجان إلى الطاقة: كثرة الكريات البيضاء أو البلعمة.

في كلتا العمليتين ، يكون جزء من غشاء البلازما مسؤولاً عن تغليف جزيئات الطعام التي تدخل الخلية في شكل حويصلة - أي مغطاة بالدهون.

توجد داخل الخلية عضيات (أو عضيات) متخصصة في الهضم تسمى الجسيمات الحالة. تحتوي هذه الحويصلات على كمية كبيرة من الإنزيمات الهاضمة بداخلها.

بعد دخول الحويصلة الأولية مع الجزيئات إلى الخلية ، تبدأ في الاندماج مع الجسيمات الحالة ، التي تطلق البطارية الأنزيمية الموجودة داخلها وتعزز تدهور المركبات. ينتج عن هذا الاندماج في الجسيمات الحالة تكوين ليسوسوم ثانوي ، يُعرف أيضًا باسم الجسيم البلعمي.

من الجدير بالذكر أن الجسيمات الحالة لا تهضم فقط المواد التي دخلت من البيئة خارج الخلية ، بل إنها أيضًا قادرة على هضم المواد الموجودة داخل نفس الخلية. تسمى هذه العضيات بالحلول الذاتية.

بمجرد اكتمال عملية الهضم ، يتم طرد النفايات إلى الخارج من خلال آلية إفراز منتجات تسمى طرد الخلايا.

الهضم الاتصال

في طيف ظواهر الجهاز الهضمي ، يربط هضم التلامس بين الطرفين: خارج الخلية وداخل الخلايا. هذا النوع موجود في شقائق النعمان البحرية ويعتبر نموذجًا للتحول الهضمي.

عندما يأكل الحيوان فريسة أو جسيمًا كبيرًا ، يحدث الهضم في نفس تجويف الأوعية الدموية المعوية. تتأثر الإنزيمات الموجودة في هذا الفضاء سلبًا بوجود مياه البحر. للتغلب على هذا العيب ، طورت شقائق النعمان نظام اتصال.

في هذه العملية ، يتم العثور على خيوط الخلايا البطانية كبطانة لهذا التجويف ، وتقع بالقرب من موقع الجسيم المراد هضمه ، وبمجرد دخول الجسيم يبدأ إفراز الإنزيم من أجل الهضم.

عندما يتلامس الجسيم مع الإنزيمات ، يبدأ التفكك التدريجي ويمكن للخلايا نفسها أن تمتص المنتج الجديد. ومع ذلك ، عندما تكون الجزيئات المراد هضمها صغيرة ، يمكن أن يحدث الهضم داخل الخلايا ، كما هو مذكور في القسم السابق.

الهضم خارج الخلية

النوع الأخير من الهضم هو خارج الخلية ، وهو نموذجي للحيوانات مع قنوات هضمية كاملة. تبدأ العملية بإفراز إنزيمات الجهاز الهضمي في الجهاز الهضمي وتساهم الحركات العضلية في اختلاط المواد الغذائية مع الإنزيمات.

نتيجة لهذا التفكك ، يمكن للجسيمات أن تمر عبر مسارات مختلفة ويتم امتصاصها بشكل فعال.

الإنزيمات المشاركة في الهضم خارج الخلية

ومن أبرز الإنزيمات المشاركة في عملية الهضم خارج الخلية ما يلي:

فم

يبدأ تحلل الطعام في الفم بفعل الأميليز اللعابي المسؤول عن تقسيم النشا إلى مركبات أبسط.

معدة

تستمر الجسيمات التي بدأت بالفعل في التحلل الإنزيمي في طريقها إلى المعدة ، حيث ستجد البيبسين ، المسؤول عن التحلل المائي للبروتينات ، والرينين ، الذي تشكل ركائزه البروتين الموجود في الحليب.

البنكرياس

في البنكرياس ، الإنزيمات الهاضمة هي التربسين ، كيموتربسين ، وكاربوكسي بيبتيداز ، كل منها مسؤول عن التحلل المائي لببتيدات وبروتينات معينة.

بالإضافة إلى ذلك ، توجد نسخة أخرى من الأميليز ، والتي تكسر بقايا النشا.

فيما يتعلق بتحلل الأحماض النووية التي يتم استهلاكها في النظام الغذائي ، لدينا إنزيمان ، الريبونوكليازات و الديوكسي ريبونوكلياز ، وهما المسؤولان عن التحلل المائي للـ RNA و DNA ، على التوالي.

الأمعاء الدقيقة

في الأمعاء الدقيقة ، يهيمن المالتاز على التركيب الأنزيمي ، وهو المسؤول عن تحلل المالتوز واللاكتاز اللاكتوز والسكروز للسكروز.

بالنسبة لانهيار الببتيد ، تعتمد الأمعاء الدقيقة على ثنائي ببتيداز. في المقابل ، بالنسبة للأحماض النووية ، هناك العديد من النيوكليوتيدات والنيوكليوزيدات.

بالنسبة لنوع معين من الطعام ، يجب أن يساعد التحلل الأنزيمي للمغذيات من خلال وجود الكائنات الحية الدقيقة التي تعيش داخل الجهاز الهضمي ، وخاصة في القولون ، مما يؤدي إلى إقامة علاقات تكافلية مع المضيف.

المراجع

1. Arderiu ، XF (1998). الكيمياء الحيوية السريرية وعلم الأمراض الجزيئي. العودة.
2. Audesirk ، T. ، Audesirk ، G. ، & Byers ، BE (2003). علم الأحياء: الحياة على الأرض. تعليم بيرسون.
3. فريمان ، س. (2016). علم الاحياء. بيرسون.
4. هيكمان ، سي بي ، روبرتس ، إل إس ، لارسون ، إيه ، أوبر ، دبليو سي ، وجاريسون سي (2007). المبادئ المتكاملة لعلم الحيوان. ماكجرو هيل.
5. Hill، RW، Wyse، GA، Anderson، M.، & Anderson، M. (2004). فسيولوجيا الحيوان. سيناوير أسوشيتس.
6. Junqueira، LC، Carneiro، J.، & Kelley، RO (2003). علم الأنسجة الأساسي: النص والأطلس. ماكجرو هيل.
7. كايزر ، كاليفورنيا ، كريجر ، إم ، لوديش ، هـ ، وبيرك ، أ. (2007). بيولوجيا الخلية الجزيئية. WH فريمان.
8. راندال ، د. ، بورجرين ، و. ، فرنسي ، ك. ، وإيكرت ، ر. (2002). فسيولوجيا الحيوان إكيرت. ماكميلان.
9. راستوجي إس سي (2007). أساسيات فسيولوجيا الحيوان. دار العصر الجديد الدولية.
10. Rodríguez، MH، & Gallego، AS (1999). اتفاقية التغذية. طبعات دياز دي سانتوس.
11. روس ، إم إتش ، وبولينا ، و. (2006). علم الانسجة. ليبينكوت ويليامز وويلكينز.