Was ist extrazelluläre Verdauung?

Die extrazelluläre Verdauung ist ein Prozess, bei dem Zellen Enzyme verwenden, die die Umgebung, in der sie sich befinden, freisetzen, um externe Moleküle abzubauen, hauptsächlich um auf Nahrungsquellen zuzugreifen oder spezifische Zellen oder Gewebe zu zerstören.

Zu den wichtigsten Enzymen für die extrazelluläre Verdauung gehören diejenigen, die von Lysosomen produziert werden.

Lysosomale Enzyme wie Proteasen und andere Hydrolasen ermöglichen den Abbau von Proteinen, Kohlenhydraten und anderen Komponenten, die sich innerhalb oder außerhalb der Zelle befinden können.

Üblicherweise wird der Ausdruck extrazelluläre Verdauung nur für den Prozess verwendet, der außerhalb der Zellen im Verdauungssystem mehrerer multizellulärer Tiere auftritt.

Viele Mikroorganismen, wie Bakterien und Pilze, führen jedoch auch extrazelluläre Verdauungsprozesse durch. 

Extrazelluläre Verdauung für Lebensmittel

Beim Menschen werden extrazelluläre Verdauungsvorgänge hauptsächlich im Darm zum Abbau von Nahrungsquellen durchgeführt.

Es wurde beispielsweise gefunden, dass die Hydrolyse von Stärke zu Disacchariden und Oligosacchariden auf diese Weise durchgeführt wird.

Andere vielzellige Organismen führen auch extrazelluläre Verdauungsprozesse in ihrem Verdauungssystem durch.

Dies ist der Fall der Muscheln, einer Art von Mollusken, zu denen die Austern und Muscheln gehören. Bivalven können viele Kohlenstoffquellen schnell durch extrazelluläre Verdauung aufnehmen, die in einem Verdauungsweg auftritt.

Einige einzellige Organismen wie die Dinoflagellaten der Gattung Protoperidinium Sie führen die extrazelluläre Verdauung von Algen und einigen organischen Verbindungen durch, die von Phytoplankton freigesetzt werden.

Diese Eigenschaft entwickelte sich zu einem opportunistischen Nahrungssystem und ermöglichte ihnen den Zugang zu Nahrungsquellen, die sie sonst nicht nutzen könnten.

Andere Funktionen der extrazellulären Verdauung

Einer der häufigsten Prozesse der intrazellulären Verdauung ist mit der Zerstörung von lebendem Gewebe verbunden.

Extrazelluläre Enzyme sind für die Prozesse der "Selbstzerstörung" verantwortlich, die in vielen Organismen als Schutzmechanismus auftreten.

Beim Menschen zeigt sich zusätzlich zu den Funktionen im Verdauungssystem eine extrazelluläre Verdauung beim Abbau von Ovarialgewebe bei Frauen.

Auch bei der Zerstörung alter Zellen aus Blut und Haut für die ständige Regeneration dieser Gewebe.

Extrazelluläre Verdauung ist auch in anderen Organismen wichtig. Ein Beispiel dafür ist der Rückbildungsprozess der Schwänze der Kaulquappen während ihrer Metamorphose.

Andere Organismen wie Microsporum canis Sie verwenden auch extrazelluläre Enzyme, um Moleküle wie Keratin, Elastin und Kollagen abzubauen.

Anwendungen der extrazellulären Verdauung

Die extrazelluläre Verdauung ist ein Prozess, der für biotechnologische Anwendungen in der Industrie verwendet wurde.

Zu den gebräuchlichsten Anwendungen gehört der Abbau von widerspenstiger Biomasse unter Verwendung von Pilzen, die Enzyme freisetzen, die Moleküle wie Lignin und Zellulose abbauen.

Diese abgebaute Biomasse kann für mehrere fermentative Verfahren verwendet werden, die Alkohol oder andere interessierende Verbindungen erzeugen.

Andere übliche Anwendungen sind die Verwendung von extrazellulärer Verdauung, um die Behandlung kontaminierter Wasserquellen und bei Phytosanierungsverfahren zu unterstützen. 

Referenzen

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