Nutriția celulelor eucariote. Educația părții vacuole digestive 2
Cum o celulă utilizează substanțele nutritive capturate din mediul înconjurător
Există doar două opțiuni fundamental diferite.
Moleculele nutrienților pot fi utilizate pentru a construi alte molecule care îndeplinesc unele funcții mai mult sau mai puțin importante în viața celulei, de exemplu, diferite molecule care alcătuiesc membrana celulară. Această opțiune de utilizare a substanțelor nutritive celulare se numește asimilare.
O altă opțiune - de fapt, le arde. Dacă arzi, de exemplu, o bucată de zahăr sau lemn, va arde, eliberând energie sub formă de lumină și căldură. Un proces similar apare cu molecule individuale de alimente în timpul procesului de respirație. Energia care este eliberată este folosită de celulă, de exemplu, pentru a muta sau a capta noi particule de alimente. O astfel de aplicare a substanțelor se numește disimetrie.
Fagocitoză ("fagos" - "devourer", "citos" - "celulă") - celulele alimentare prezintă particule de hrană relativ mari (inclusiv alte celule). Imaginea generală a fagocitoză este prezentată în Fig. 12. O particulă de hrană care plutește peste o celulă atinge membrana și aderă la ea (1,2). Membrana de sub ea se îndoaie, acoperind particula din toate laturile (3). Ca rezultat, se formează un flacon cu membrană în interior - vacuolul digestiv (4). Se îndepărtează de membrană și se înmoaie adânc în citoplasmă.
Mecanismul de formare a vacuolei digestive în fagocitoză. Cele mai multe celule au două mecanisme independente.
Prima dintre acestea este o consecință simplă a mecanismului de aderare a particulei alimentare la membrană. Datorită mișcării termice a moleculelor de apă și a particulelor alimentare, receptorii de membrană continuă să vibreze ușor. Prin urmare, receptorii și liganzii apropiați, dar încă nelegați, se ciocnesc și se lipesc împreună după un timp scurt. Se pare că membrana se aderă din ce în ce mai mult la particulele alimentare din toate părțile.
Al doilea mecanism este asigurat de funcționarea proteinelor speciale, un capăt atașat la receptorii membranei care deja aderă la liganzii de pe particula alimentară, iar celălalt la microtubuli localizați sub membrană. Aceste proteine sunt capabile să se deplaseze de-a lungul microtubulilor adânc în citoplasmă, "tragând de-a lungul" receptorilor fixați în membrană. Ca urmare a muncii multor astfel de proteine, întreaga bucată de membrană care aderă la particula de alimente este scufundată în interiorul celulei, "în mișcare", închizându-se într-o fiolă.
Deci, vacuolul digestiv se află în citoplasmă. Acolo se îmbină cu un alt balon (lizozomul principal - de la cuvintele "liza" - "dizolvarea, divizarea" și "soma" - "corpul"), separate de complexul Golgi. Bubble - rezultatul acestei fuziuni - se numește lizozom secundar. După aceea, particula de alimente începe să se dizolve. Aproximativ 20 de minute mai târziu, în lizozomul secundar, pot fi văzute doar câteva bucăți mici fără forme, din anumite motive "nu vreau" să se dizolve. Apoi, lizozomul secundar se înmoaie la membrana celulei și se îmbină cu el, aruncând aceste "piese" din celulă. O altă opțiune, mult mai acceptabilă pentru animalele multicelulare - lizozomul secundar emite reziduurile nedigerate într-un vacuole de acumulare specială pentru "depozitarea perpetuă".
Toate aceste transformări se datorează activității moleculelor speciale. Figura următoare prezintă moleculele membranei celulare (acestea sunt numite receptori), care asigură aderența particulei alimentare la membrană și formarea vacuolei digestive. Receptorii sunt molecule ale membranei celulare care poate recunoaște alte molecule (liganzi) și le aderă ferm. Particula care atinge membrana aderă dacă există pe suprafața liganzilor anumiți receptori de pe suprafața celulei (pe membrană există de obicei aproximativ 100 de tipuri diferite de receptori și fiecare "recunoaște" un anumit ligand).
Dizolvarea particulelor alimentare în lizozomul secundar (etapele 5-7)
Să presupunem că, în acest caz particular, celula a capturat cu fagocitoză o altă celulă, doar una mică. Lizozomul primar a adus molecule complexe complexe Golgi (enzime digestive) care pot "taia" părți mari (de exemplu, polimeri). Datorită acestor organoide ale celulei capturate, "se destramă" în molecule mici separate.
Există, de asemenea, proteine transportoare în membrana lizozomului secundar. care sunt capabili să transfere aceste molecule mici prin membrană în citoplasma celulei.
În membrană, pe lângă lipide, există un număr mare de molecule de proteine. Unele dintre ele sunt scufundate într-un strat dublu de lipide, altele sunt atașate la capetele lipidelor și sunt amplasate în întregime fie în exteriorul fie în interiorul celulei. Suprafața exterioară a membranei celulare diferă de cea internă: lanțurile scurte de reziduuri de monozaharide, oligozaharide, sunt atașate la capetele de lipide și la proteine. Toți împreună formează pe suprafața celulei un "strat de zahăr" - glicocalicul.
