Proces bunkovej výživy a živiny

Ten Výživa buniek Je to proces, ktorým bunky spracúvajú a transformujú chemickú energiu obsiahnutú v prepojeniach rôznych molekúl, ktoré dostávajú, aby sa vyvíjali, presúvali, vynásobili a udržiavali svoju vnútornú homeostázu.

S výrazom výživy sa vo všeobecnosti odvolávame na proces asimilácie potravín živými organizmami a použitím živín odvodených z týchto potravín na rast, metabolizmus a opravu telesných tkanív.

Bunková výživa je štúdiom výživy rôznych typov buniek, ktoré tvoria organizmus (buď jednobunkový alebo viacbunkový) a je to v podstate analýza toho, ako sa živiny, ktoré sa užívajú okolitá bunka, používa ako:

- Biosyntetické substráty.

- Substráty pre energetický metabolizmus.

- Substráty na katalýzu jedného z dvoch predchádzajúcich procesov.

- Štrukturálne komponenty bunkových organel.

[TOC]

Ako je bunka vyživuje?

Bunky sú mimoriadne dynamické a aktívne entity, ktoré závisia od série vnútorných chemických procesov a reakcií na funkciu.

Aby bola možná bunková životnosť, je potrebné, aby bunka bola schopná prijímať alebo odobrať z prostredia, ktoré ju obklopuje potrebnými prvkami na výrobu alebo výrobu svojich vnútorných komponentov, ako aj energetické zlúčeniny, z ktorých na získanie dostatočnej energie na získanie vykonal tieto procesy.

Všetky bunky, či heterotrofy (ktorí získajú jedlo od iných organizmov) alebo Autotrofy (ktoré sú schopné vyrábať svoje vlastné jedlo) Potreba, vo väčšej alebo menšej miere, vstup „kľúčových“ živín pre ich správne fungovanie.

Jednobunkové organizmy

V jednobunkových organizmoch sa tieto živiny zvyčajne získavajú z životného prostredia a často sú „vopred spracované“ enzýmami vylučovanými týmito (alebo inými), aby boli „viac asimilovateľné“ alebo „prenosné“.

Môže vám slúžiť: Flagelos: Eukaryota, ProCariota (Štruktúra a funkcie)

Viacbunkové organizmy

Pre bunky mnohobunkových organizmov podobné, pretože bunky nielen závisia od toho, čo považujeme za „živiny“ prostredia, ale tiež potrebujú rôzne chemické látky, ktoré endogénne produkované telové systémy vyrábajú na fungovanie, konkrétne:

- hormóny

- Rastové faktory

- Vitamíny

- dopravníky

- Prvky extracelulárnej matrice

Bunkové živiny

Základné živiny

Je dôležité spomenúť, že bunky potrebujú špecifické živiny, nielen pre svoje fungovanie a prežitie, ale aj pre ich násobenie a diferenciáciu.

Sú známe ako základné živiny a sú takzvané, pretože ich nemožno interne syntetizovať v množstvách požadovaných bunkou; Preto musia byť získané z extracelulárneho média.

Energetické živiny

Bunky okrem základných živín potrebujú ďalšie živiny, ktoré môžeme nazvať energetickými živiny, ako sú monosacharidy, mastné kyseliny a/alebo aminokyseliny. Z týchto živín bunky extrahujú obrovské množstvo energie, ktoré sú užitočné na vykonávanie počtu procesov.

Požiadavky základných a energetických živín môžu byť veľmi variabilné v závislosti od typu danej bunky, najmä ak hovoríme o živočíšnych bunkách (zvyčajne heterotrofoch) alebo rastlinných bunkách (typicky autotrofické).

Vodná voda

Okrem uvedených živín existuje aj ďalšia základná zložka pre životnosť buniek: voda. Všetky bunky, či už sú, musia byť vo vodnom prostredí a nie je žiadnym prekvapením, že je potrebné, aby sa živiny, ktoré potrebujú.

Podmienky takéhoto vodného prostredia, rozumejú pH, osmolarite, teplote, hustote a koncentrácii živín, do veľkej miery určujú výživové a energetické požiadavky bunky.

Môže vám slúžiť: membránové dopravníky proteíny: Funkcie a typy

Proces výživy buniek

Výživa buniek v podstate pozostáva z troch základných procesov:

- Absorpcia alebo transport živín do cytosolu

- spracovanie týchto živín

- Vylučovanie alebo odstránenie odpadu alebo materiálu, ktorý sa nepoužíva

Absorpcia alebo transport: endocytóza

Fáza absorpcie alebo transportu živín do cytosolu sa dosahuje vďaka endocytickým procesom, cez ktoré môžu bunky zaviesť malé, stredné a dokonca veľké komplexné molekuly alebo iné celé bunky!

Endocytóza môže byť spôsobená fagocytózou, ktorá je časticou (alebo inou bunkou) alebo pinocytózou, ktorá je užívaním kvapalných častíc.

Typy endocytózy (Zdroj: Mariana Ruiz Villarrealtabajo odvodená: Gregor_0492 / CC0, Via Wikimedia Commons)

Tieto dva procesy môžu byť veľmi nešpecifické, pokiaľ nezahŕňajú prítomnosť špeciálnych receptorov a ligandov, takže špecifické rozpoznávanie molekúl, ktoré sa majú transportovať cez membránu.

Endocytóza bez ohľadu na to, aký typ pozostáva z „skladania“ plazmovej membrány okolo materiálu, ktorý bude endocytovaný, a tvorby „žlčníka“, ktorý je internalizovaný v bunke. Tieto vezikuly sa prepravujú interne endocytickou cestou, ktorej konečným cieľom je zvyčajne lyzozóm.

Lyzozómy sú bunkové organely naložené mnohými hydrolytickými enzýmami, ktoré sú zodpovedné za degradáciu alebo „trávenie“ internalizovaných materiálov a následné vydanie základných prvkov, ktoré ich tvoria.

Jednoduchá a uľahčená difúzia

Niektoré molekuly, podľa ich fyzikálnych a chemických charakteristík, môžu voľne prekročiť bunkovú membránu, takže vstupujú jednoduchou difúziou.

Ostatné výživové molekuly alebo zlúčeniny extracelulárneho média vkladané aktívnym alebo uľahčeným šírením, čo znamená, že existujú špeciálne systémy na prepravu alebo nevyžadujú energetické výdavky.

Môže vám slúžiť: oxidačná fosforylácia: fázy, funkcie a inhibítory

Spracovanie živín

Ak sú potrebné živiny zavedené do cytosólu endocytózou, tieto sa rozkladajú v „menších častiach“ lyzozómami alebo niektorými voľnými enzýmami v cytosóle.

Tieto „menšie časti“ sú to, čo bunka používa ako zdroj uhlíka a energie pre metabolické procesy, buď pre extrakciu a/alebo konverziu energie alebo na syntézu nových bunkových prvkov.

Vylučovanie

Aj keď sú bunky veľmi účinné pri využívaní živín, ktoré získavajú okolo, mnohokrát existujú molekuly alebo zlúčeniny, ktoré sa nemôžu rozkladať v menších častiach, alebo existujú jednoducho látky, ktoré sa vyskytujú počas degradácie, ktoré môžu byť toxické a je potrebné ich eliminovať.

Táto eliminácia je to, čo vieme ako vylučovanie a spočíva v extrakcii z intracelulárneho prostredia všetko, čo sa nepoužilo alebo čo je „nebezpečné“ produktom spracovania absorbovaných živín.

Odkazy

1. Alberts, b., Bray, D., Hopkin, k., Johnson, a. D., Lewis, J., Raff, m.,… & Walter, P. (2013). Základná bunková biológia. Girlandská veda.
2. Bettger, w. J., & McKeehan, W. L. (1986). Mechanizmy bunkovej výživy. Physiological Reviews, 66 (1), 1-35.
3. Cooper, G. M., & Hausman, R. A. (2004). Bunka: Priblížte sa molekulárne. Medicinska Naklada.
4. Jones Jr, J. B. (1997). Príručka výživy rastlín. CRC Press.
5. McDonald, P. (2002). Výživa zvierat. Pearson Vzdelanie.
6. Šalamún, e. P., Berg, L. R., & Martin, D. W. (2011). Biológia (9. vydanie). Brooks/Cole, Cengage Learning: USA.