การย่อยอาหารภายนอกเซลล์คืออะไร

Extracellular Phototropic Digestionเป็นกระบวนการที่saprobiontsกินอาหารโดยการหลั่งเอนไซม์ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ไปยังอาหาร เอนไซม์เร่งปฏิกิริยาการย่อยอาหารให้เป็นโมเลกุลขนาดเล็กพอที่จะรับได้โดยการแพร่กระจายแบบพาสซีฟการขนส่งออสโมโทรฟีหรือฟาโกไซโทซิส เนื่องจากการย่อยอาหารเกิดขึ้นนอกเซลล์จึงกล่าวได้ว่าเป็นภายนอกเซลล์ เกิดขึ้นได้ทั้งในลูเมนของระบบย่อยอาหารในช่องกระเพาะอาหารหรืออวัยวะย่อยอาหารอื่น ๆ หรือภายนอกร่างกายอย่างสมบูรณ์

คำนำหน้า "พิเศษ" หมายถึง "นอกสิ่งนั้น" และบ่งชี้ว่าการย่อยอาหารนอกเซลล์จะต้องเกิดขึ้นนอกเซลล์ ในระหว่างการย่อยอาหารนอกเซลล์อาหารจะถูกย่อยสลายภายนอกเซลล์ด้วยกลไกหรือด้วยกรดโดยโมเลกุลพิเศษที่เรียกว่าเอนไซม์ จากนั้นสารอาหารที่สลายไปใหม่จะถูกดูดซึมโดยเซลล์ในบริเวณใกล้เคียง มนุษย์ใช้การย่อยอาหารนอกเซลล์เมื่อพวกเขากินอาหาร ฟันของพวกเขาบดอาหารขึ้นเอนไซม์และกรดในกระเพาะอาหารทำให้มันเป็นของเหลวและเอนไซม์เพิ่มเติมในลำไส้เล็กจะแบ่งอาหารออกเป็นส่วน ๆ ที่เซลล์ของพวกมันสามารถใช้ได้

แม้ว่าเชื้อราจะไม่มีทางเดินอาหารเหมือนมนุษย์ แต่ก็ยังคงใช้การย่อยอาหารนอกเซลล์ เชื้อราและสารย่อยสลายอื่น ๆ ใช้สารอาหารที่ได้จากการทำลายสารตั้งต้นที่พวกมันเติบโต อีกตัวอย่างหนึ่งของการย่อยอาหาร extracellular ถูกใช้อยู่ในไฮดราหรือทะเลดอกไม้ทะเล โพรงขนาดใหญ่ที่เรียกว่าช่องแกสโตรวาสคิวลาร์จะเติมตรงกลางของสัตว์โดยมีช่องเปิดหนึ่งช่องสำหรับทั้งอาหารและของเสีย เมื่อเหยื่อที่ไม่สงสัยว่ายน้ำเข้าไปในช่องเปิดเซลล์ที่ถูกกัดจะทำให้เหยื่อเป็นอัมพาต ไฮดราใช้หนวดเพื่อดันเหยื่อเข้าไปในโพรงซึ่งเอนไซม์จะถูกหลั่งออกมาเพื่อสลายอาหาร เมื่ออาหารถูกย่อยสลายเป็นสารอาหารนอกเซลล์เซลล์ของไฮดราสามารถดูดซึมไปใช้เป็นพลังงานได้ [1]

การย่อยอาหารนอกเป็นรูปแบบของการย่อยอาหารที่พบในทุก saprobiontic annelids , กุ้ง , รพ , ไลเคนและchordatesรวมทั้งสัตว์มีกระดูกสันหลัง [2] [3] [4]

เชื้อรามีheterotrophicชีวิต โภชนาการเฮเทอโรโทรฟิกหมายถึงการที่เชื้อราใช้แหล่งพลังงานอินทรีย์นอกเซลล์สารอินทรีย์หรือสารอินทรีย์เพื่อการบำรุงรักษาการเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์ พลังงานที่ได้มาจากการสลายพันธะเคมีระหว่างคาร์บอนและคาร์บอนหรือส่วนประกอบอื่น ๆ สารประกอบเช่นฟอสเฟตไอออน แหล่งที่มาของพลังงาน extracellular อาจจะเป็นน้ำตาลอย่างง่าย , polypeptidesหรือมากกว่าคาร์โบไฮเดรตเชิงซ้อน

เชื้อราสามารถดูดซับโมเลกุลขนาดเล็กผ่านผนังเท่านั้น เพื่อให้เชื้อราได้รับความต้องการพลังงานพวกมันจะค้นหาและดูดซับโมเลกุลอินทรีย์ที่เหมาะสมกับความต้องการไม่ว่าจะในทันทีหรือตามการลดลงของเอนไซม์บางรูปแบบภายนอกแทลลัส จากนั้นโมเลกุลขนาดเล็กจะถูกดูดซึมนำไปใช้โดยตรงหรือสร้างขึ้นใหม่ (เปลี่ยนรูป) เป็นโมเลกุลอินทรีย์ภายในเซลล์

เมื่อเห็นใบไม้ที่เป็นโครงกระดูกในครอกนั่นเป็นเพราะวัสดุที่บิดงอยังคงอยู่และการย่อยอาหารยังคงดำเนินต่อไป เชื้อราที่ใช้แหล่งพลังงานที่หลากหลายมักจะดูดซับสารประกอบที่ง่ายที่สุดก่อนจากนั้นจึงยิ่งซับซ้อนมากขึ้น ยกตัวอย่างเช่นการก่อตัวของเซลลูโลสจะอัดอั้นโดยความเข้มข้นสูงของน้ำตาลกลูโคสในพลาสซึม เมื่อแหล่งที่มาหลักของกลูโคสหมดลงเอนไซม์ที่ใช้ย่อยสลายโมเลกุลที่ซับซ้อนกว่าเช่นเซลลูโลสและแป้งจะถูกปล่อยออกมา ดังนั้นน้ำตาลและกรดอะมิโนที่ละลายน้ำจะถูกกำจัดออกจากใบไม้ที่ปล่อยออกมาจากต้นไม้ก่อน แป้งจะถูกย่อยสลายและดูดซึม ต่อจากนั้นเพคตินและเซลลูโลสจะถูกย่อย สุดท้ายไขจะถูกย่อยสลายและลิกนิน ออกซิไดซ์ การได้มาซึ่งพลังงานที่ลดลงทำให้เกิดการใช้พลังงานที่มีอยู่อย่างมีประสิทธิภาพ [5]

การควบคุมการได้มาของสารอาหารดูเหมือนจะถูกควบคุมโดยปรากฏการณ์ทั่วไป สามารถตรวจพบเอนไซม์เพียงกลุ่มเล็ก ๆ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นไฮโดรเลสในการกรองเชื้อของเชื้อราที่ได้รับอาหารอย่างดี สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าตัวเหนี่ยวนำเฉพาะควบคุมการผลิตและการปล่อยเอนไซม์สำหรับการย่อยสลาย คาร์โบไฮเดรตเชิงซ้อนที่พบมากที่สุดในสิ่งแวดล้อมคือเซลลูโลส ตัวอย่างเช่นในกรณีที่ไม่มีกลูโคสการตรวจหาเซลลูโลสจะทำให้เกิดการแสดงออกของเซลลูโลส ด้วยเหตุนี้เชื้อราจึงมุ่งเป้าไปที่การสลายเซลลูโลสในสิ่งแวดล้อมโดยเฉพาะและไม่ต้องเสียพลังงานไปกับการสร้างเอนไซม์ที่ไม่จำเป็นเพื่อย่อยสลายโมเลกุลที่อาจไม่มีอยู่ เชื้อรามีกระบวนการที่มีประสิทธิภาพในการรับพลังงาน

เนื่องจากมีแหล่งอาหารที่มีศักยภาพมากมายเชื้อราจึงมีการพัฒนาเอนไซม์ที่เหมาะสมกับสภาพแวดล้อมที่มักพบ ช่วงของเอนไซม์แม้จะกว้างในหลายชนิด แต่ก็ไม่เพียงพอสำหรับการอยู่รอดในทุกสภาพแวดล้อม เชื้อราต้องการคุณสมบัติการแข่งขันอื่น ๆ เพื่อให้แน่ใจว่าอยู่รอดต่อไป

ตรงข้ามยังเป็นจริง เชื้อราบางชนิดมีความสามารถในการเผาผลาญที่เฉพาะเจาะจงสูงซึ่งทำให้สามารถยึดครองแหล่งที่อยู่อาศัยเฉพาะได้โดยใช้โมเลกุลที่ไม่สามารถใช้ได้กับเชื้อราอื่น ๆ นอกจากนี้การใช้สารตั้งต้นที่มีอยู่ทั่วไปและมีอยู่มากมายทำให้เชื้อราหลายชนิดสามารถพัฒนาเอนไซม์ย่อยสลายที่มีความจำเพาะสูงได้หลายชนิด ในบรรดาเชื้อราเป็นสายพันธุ์ที่มีความต้องการสารอาหารโดยทั่วไปบางชนิดมีความต้องการสารอาหารที่เฉพาะเจาะจงและอีกหลายชนิดที่อยู่ในระหว่างนั้น [6]

เอนไซม์ถูกผลิตขึ้นใกล้กับปลายเส้นใย บางส่วนบรรจุในถุงที่เกี่ยวข้องกับกอลจิแล้วส่งไปยังส่วนปลายของเส้นใย เนื้อหาจะถูกปล่อยออกมาที่ส่วนปลาย เอนไซม์บางชนิดถูกขับออกมาอย่างแข็งขันผ่านเยื่อหุ้มพลาสมาซึ่งจะแพร่ผ่านหรือทำหน้าที่ในผนังเซลล์ โปรดสังเกตว่าเอนไซม์ที่ปล่อยออกมาจากปลายไฮฟาลต้องการสภาพแวดล้อมที่เป็นน้ำเพื่อการปลดปล่อยและกิจกรรมย่อยสลายที่ตามมา

การดูดซึมผลิตภัณฑ์ที่ย่อยแล้ว

โมเลกุลที่ดูดซึมผ่านเมมเบรนในพลาสมามีแนวโน้มที่จะมีขนาดเล็กกว่า 5,000 Da ดังนั้นจึงมีเพียงน้ำตาลธรรมดากรดอะมิโนกรดไขมันและโมเลกุลขนาดเล็กอื่น ๆ เท่านั้นที่สามารถรับได้หลังจากการย่อยอาหาร โมเลกุลจะถูกดูดซับในสารละลาย ในบางกรณีโมเลกุลจะถูกประมวลผลโดยเอนไซม์ที่อยู่ภายในผนังเซลล์ ตัวอย่างเช่นอินเวอร์เตอร์ซูโครสถูกแปลเป็นภาษาท้องถิ่นในผนังของยีสต์ กลูโคสดูเหมือนจะเป็นน้ำตาลที่เชื้อราส่วนใหญ่ต้องการ การดูดซึมน้ำตาลอื่น ๆ จะถูกบีบอัดเมื่อมีน้ำตาลกลูโคส ในทำนองเดียวกันแอมโมเนียม , glutamineและasparagineควบคุมการดูดซึมของสารประกอบไนโตรเจนและcysteineของสารประกอบกำมะถัน [7]

ร่วมในเซลล์และนอกเซลล์ย่อยอาหารในไฮดราและอื่น ๆ ที่cnidariansอาหารที่ถูกจับโดยหนวดและกินทางปากเข้าไปในโพรงย่อยอาหารเดี่ยวขนาดใหญ่ช่อง gastrovascular เอนไซม์จะหลั่งออกมาจากเซลล์ที่มีพรมแดนติดกับโพรงนี้และเทลงบนอาหารเพื่อย่อยอาหารนอกเซลล์ อนุภาคขนาดเล็กของอาหารที่ย่อยบางส่วนจะถูกดูดกลืนเข้าไปในvacuolesของเซลล์ย่อยอาหารสำหรับการย่อยอาหารภายในเซลล์ ในที่สุดอาหารที่ไม่ได้ย่อยและไม่ถูกดูดซึมจะถูกโยนออกจากปาก [8]

สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวและฟองน้ำย่อยอาหารภายในเซลล์ สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์อื่น ๆย่อยอาหารนอกเซลล์ภายในช่องย่อยอาหาร ในกรณีนี้เอนไซม์ย่อยอาหารจะถูกปล่อยออกสู่โพรงที่ต่อเนื่องกับสภาพแวดล้อมภายนอกของสัตว์ ใน cnidarians และในพยาธิตัวกลมเช่นพลานาเรียช่องย่อยอาหารที่เรียกว่า gastrovascular cavity มีช่องเปิดเพียงช่องเดียวที่ทำหน้าที่เป็นทั้งปากและทวารหนัก ไม่มีความเชี่ยวชาญในระบบย่อยอาหารประเภทนี้เนื่องจากทุกเซลล์สัมผัสกับทุกขั้นตอนของการย่อยอาหาร

ความเชี่ยวชาญเกิดขึ้นเมื่อทางเดินอาหารหรือช่องทางเดินอาหารมีปากและทวารหนักแยกจากกันเพื่อให้การขนส่งอาหารเป็นทางเดียว ระบบทางเดินอาหารดั้งเดิมที่สุดมีให้เห็นในไส้เดือนฝอย (ประเภทไส้เดือนฝอย) ที่มันเป็นเพียงไส้ท่อเรียงรายโดยบุผิวเมมเบรน ไส้เดือนดิน (ไฟลัมแอนเนลิดส์) มีระบบทางเดินอาหารที่เชี่ยวชาญในภูมิภาคต่างๆสำหรับการกลืนกินการจัดเก็บการแยกส่วนการย่อยและการดูดซึมอาหาร กลุ่มสัตว์ที่ซับซ้อนกว่าทั้งหมดรวมถึงสัตว์มีกระดูกสันหลังทั้งหมดแสดงความเชี่ยวชาญที่คล้ายคลึงกัน

อาหารที่กินเข้าไปอาจถูกเก็บไว้ในบริเวณเฉพาะของระบบทางเดินอาหารหรืออยู่ภายใต้การกระจายตัวของร่างกาย การแตกกระจายนี้อาจเกิดขึ้นจากการเคี้ยวของฟัน (ในปากของสัตว์มีกระดูกสันหลังหลายชนิด) หรือการบดก้อนกรวด (ในกระเพาะไส้เดือนและนก) จากนั้นการย่อยทางเคมีจะเกิดขึ้นทำลายโมเลกุลอาหารที่ใหญ่กว่าของโพลีแซ็กคาไรด์และไดแซ็กคาไรด์ไขมันและโปรตีนให้เป็นหน่วยย่อยที่เล็กที่สุด

การย่อยทางเคมีเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสที่ปลดปล่อยโมเลกุลของหน่วยย่อยซึ่งส่วนใหญ่เป็นโมโนแซ็กคาไรด์กรดอะมิโนและกรดไขมันจากอาหาร ผลิตภัณฑ์จากการย่อยทางเคมีเหล่านี้จะผ่านเยื่อบุผิวของลำไส้เข้าสู่เลือดในกระบวนการที่เรียกว่าการดูดซึม โมเลกุลใด ๆ ในอาหารที่ไม่ถูกดูดซึมสัตว์จะนำไปใช้ไม่ได้ ของเสียเหล่านี้จะถูกขับออกมาหรือถ่ายอุจจาระออกทางทวารหนัก [9]

Annelids

echiuranลำไส้มีความยาวและซับซ้อนสูงและมีลำไส้ไม่มีpogonophoranผู้ใหญ่ ในบรรดา annelids อื่น ๆ ลำไส้มีลักษณะเป็นเส้นตรงและไม่มีการแบ่งส่วนโดยมีปากเปิดที่peristomiumและช่องทวารหนักที่ปลายด้านหลังของสัตว์ ( pygidium ) อาหารเคลื่อนผ่านลำไส้โดย cilia และ / หรือโดยการหดตัวของกล้ามเนื้อ การย่อยอาหารเป็นส่วนใหญ่นอกเซลล์แม้ว่าบางชนิดจะมีส่วนประกอบภายในเซลล์เช่นกัน [10]

Arthropods

arthropodระบบย่อยอาหารคือหารเป็นสามส่วน ได้แก่ ลำไส้ก่อนกลางทางเดินอาหารและลำไส้หลัง ทุกสายพันธุ์ที่อาศัยอยู่ฟรีแสดงปากที่แตกต่างและแยกต่างหากและทวารหนักและในทุกชนิดอาหารที่จะต้องเดินผ่านทางเดินอาหารโดยกิจกรรมของกล้ามเนื้อมากกว่าciliaกิจกรรมตั้งแต่เซลล์ของลำไส้หน้าและลำไส้หลังเรียงรายไปด้วยหนังกำพร้า การย่อยอาหารโดยทั่วไปจะอยู่นอกเซลล์ สารอาหารถูกกระจายไปยังเนื้อเยื่อผ่านระบบโลหิต [11]

หอย

หอยส่วนใหญ่มีระบบย่อยอาหารที่สมบูรณ์โดยมีปากและทวารหนักแยกจากกัน ปากนำไปสู่หลอดอาหารสั้นซึ่งนำไปสู่กระเพาะอาหาร ที่เกี่ยวข้องกับกระเพาะอาหารเป็นหนึ่งหรือมากกว่าต่อมย่อยอาหารหรือการย่อยอาหารcaeca เอนไซม์ย่อยอาหารจะหลั่งออกมาในลูเมนของต่อมเหล่านี้ การย่อยอาหารนอกเซลล์เพิ่มเติมจะเกิดขึ้นในกระเพาะอาหาร ในcephalopodsการย่อยอาหารเป็นสิ่งที่อยู่นอกเซลล์ทั้งหมด ในหอยอื่น ๆ ส่วนใหญ่ขั้นตอนสุดท้ายของการย่อยอาหารจะเสร็จสมบูรณ์ภายในเซลล์ภายในเนื้อเยื่อของต่อมย่อยอาหาร สารอาหารที่ดูดซึมจะเข้าสู่ระบบไหลเวียนโลหิตเพื่อกระจายไปทั่วร่างกายหรือเก็บไว้ในต่อมย่อยอาหารเพื่อใช้ในภายหลัง ของเสียที่ไม่ได้ย่อยจะผ่านลำไส้และออกทางทวารหนัก ด้านอื่น ๆ ของการรวบรวมและการแปรรูปอาหารได้มีการหารือกันแล้วตามความเหมาะสมสำหรับแต่ละกลุ่ม [12]

มนุษย์

การย่อยอาหารนอกเซลล์ในมนุษย์เกิดขึ้นจากปากสู่กระเพาะอาหาร

ส่วนประกอบเริ่มต้นของระบบทางเดินอาหารคือปากและคอหอยซึ่งเป็นทางผ่านของช่องปากและโพรงจมูก คอหอยนำไปสู่หลอดอาหารซึ่งเป็นท่อกล้ามเนื้อที่ส่งอาหารไปยังกระเพาะอาหารซึ่งมีการย่อยอาหารเบื้องต้นเกิดขึ้น นี่คือการย่อยอาหารextracellular

จากกระเพาะอาหารอาหารจะผ่านไปยังลำไส้เล็กซึ่งแบตเตอรี่ของเอนไซม์ย่อยอาหารจะดำเนินกระบวนการย่อยอาหารต่อไป ผลิตภัณฑ์ของการย่อยอาหารจะถูกดูดซึมผ่านผนังของลำไส้เข้าสู่กระแสเลือด สิ่งที่เหลือจะถูกเทลงในลำไส้ใหญ่ซึ่งมีการดูดซึมน้ำและแร่ธาตุที่เหลืออยู่บางส่วน ที่นี่การย่อยอาหารอยู่ภายในเซลล์ [13]

ข้อใดย่อยอาหารภายนอกเซลล์

การย่อยภายนอกเซลล์ คือ การที่เซลล์ขับน้ำย่อยออกมาย่อย อาหารนอกเซลล์จนกลายเป็นโมเลกุลเล็กๆ แล้วดูดซึมไปใช้ประโยชน์ต่อไป เช่น แบคทีเรีย เห็ดรา ราเมือก เซลล์ต่อมของไฮดรา เซลล์บุอยู่ตามทางเดินอาหารในสัตว์ชั้นสูง

การย่อยอาหารภายในเซลล์และนอกเซลล์แตกต่างกันอย่างไร

1. การย่อยภายในเซลล์(intracellular digestion) คือ การที่เซลล์น าอาหารเข้าไปภายในจนท าให้ เกิดถุงอาหาร (Food vacuole) แล้วใช้น้าย่อยย่อยอาหารในเซลล์นั้น 2. การย่อยภายนอกเซลล์(extracellular digestion) คือ การที่เซลล์ขับน้าย่อยออกมาย่อยอาหาร ภายนอกเซลล์จนกลายเป็นโมเลกุลเล็ก ๆ แล้วดูดซึมไปใช้ประโยชน์ต่อไป

สิ่งมีชีวิตชนิดใดมีการย่อยอาหารทั้งแบบภายในเซลล์และภายนอกเซลล์

7. สัตว์ชนิดใดมีการย่อยอาหารทั้งภายในและภายนอกเซลล์ ยีสต์ ไฮดรา

การย่อยอาหารภายในเซลล์ คืออะไร

1. การย่อยภายในเซลล์(Intracellular digestion) คือ การที่เซลล์นาอาหารเข้าไป ภายในจน ทาให้เกิดฟูดแวคิวโอล (Food vacuole) จากนั้นเซลล์จึงจะย่อยอาหารภายในฟูดแวคิวโอล โดยอาศัยเอนไซม์จากไลโซโซม จนกลายเป็นโมเลกุลเล็ก ๆ แล้วดูดซึมเข้าสู่เซลล์ต่อไป 2. การย่อยภายนอกเซลล์(Extracellular digestion) คือ การที่เซลล์ปล่อยน้าย่อย ออกมา ...