Was ist intrazelluläre Verdauung?
Intrazelluläre Verdauung ist der Prozess, bei dem Zellen ihre enzymatische Maschinerie verwenden, um Moleküle innerhalb der gleichen Zelle abzubauen.
Das Prinzip der intrazellulären Verdauung ist in verschiedenen Organismen sehr ähnlich. Sobald die zu verdauende Verbindung (üblicherweise eine Nahrungsquelle) in die Zelle eingetreten ist, befindet sie sich in einer Vakuole.
Anschließend treten hydrolytische Enzyme in das Innere der Vakuolen ein, wodurch die Verbindung abgebaut wird.
Die für die Durchführung der intrazellulären Verdauung verantwortlichen Enzyme werden hauptsächlich durch Lysosomen produziert.
Einige der wichtigsten hydrolytischen Enzyme in der intrazellulären Verdauung, von denen berichtet wurde, sind unter anderem saure Phosphatase, ATPase, 3r-AMPase und Esterase, die gegenüber E600 resistent ist.
Sowohl einzellige als auch vielzellige Organismen führen intrazelluläre Verdauungsprozesse durch.
Einige Autoren vermuten die intrazelluläre Verdauung als einen exklusiven Prozess von heterotrophen Organismen. Viele andere Autoren erkennen jedoch einige Abbauprozesse, die in Pflanzen wie der intrazellulären Verdauung auftreten.
Am Ende der intrazellulären Verdauungsprozesse verbleiben einige Elemente, die von den Enzymen nicht abgebaut wurden. Diese Elemente werden durch Vakuolen schnell aus der Zelle ausgestoßen.
Phagozytose und extrazelluläre Verdauung
Die Phagozytose ist ein Vorgang, bei dem Zellen einige große Partikel mit ihrer Membran umgeben, dh sie in Vakuolen in ihnen einschließen.
Anschließend liefert das Lysosom die Enzyme, die notwendig sind, um das phagozytierte Element zu verdauen.
Der Prozess der Phagozytose findet teilweise in der Zirkulation und teilweise in fixierten Geweben statt. Zellen im Blutkreislauf, bekannt als Makrophagen und Mikrophagen, sind verantwortlich für die Phagozytose im Blutkreislauf.
In fixierten Geweben ist es am häufigsten, nur Makrophagen zu finden, die denen des Kreislaufsystems ähnlich sind. Fixierte Gewebe wie Endothel und Bindegewebe zeigen häufig eine Phagozytose
Intrazelluläre Verdauung in verschiedenen Organismen
Bei Säugetieren sind die zu degradierenden Moleküle in Verdauungsvakuolen konzentriert. Anschließend erreichen kleine Lysosomen aus dem Golgi-Apparat die kleinen Vakuolen und tragen die für den Prozess notwendigen hydrolytischen Enzyme.
Sobald die Moleküle fragmentiert sind, werden sie im Zytoplasma absorbiert und dienen als Nährstoffe.
Insbesondere bei Menschen wurde beobachtet, dass Zellen, die für die immunologischen Prozesse verantwortlich sind, die als Leukozyten bekannt sind, einige Bakterien, die den Organismus angreifen, intrazellulär phagozytieren und verdauen können.
In einigen Mollusken wie Venusmuscheln und Austern findet eine relativ langsame Verarbeitung von Nahrungsquellen durch intrazelluläre Verdauung statt. Dies geschieht durch einen Drüsenweg der Verdauungsdrüse.
Pflanzen entwickeln auch Vakuolen, in denen Prozesse der intrazellulären Verdauung von Verbindungen wie Proteinen auftreten.
Obwohl sie einige Unterschiede bei der intrazellulären Verdauung der Tiere aufweisen, ist der Prozess sehr ähnlich, da die Vakuolen der Pflanzen ähnliche Eigenschaften wie die tierischen Lysosomen haben.
Bei anderen einzelligen Organismen ist bekannt, dass intrazelluläre Verdauungsprozesse Moleküle wie Proteine abbauen.
Diese Verdauungsprozesse in Organismen, wie Bakterien und Pilzen, haben viele gemeinsame Merkmale mit denen, die im Falle von Säugetieren beschrieben wurden.
Referenzen
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