ما هو الهضم خارج الخلية؟

ال الهضم خارج الخلية هي عملية تستخدم فيها الخلايا الإنزيمات التي تطلق البيئة التي توجد فيها ، لتحطيم الجزيئات الخارجية بشكل أساسي من أجل الوصول إلى مصادر الغذاء أو تدمير خلايا أو أنسجة محددة.

من بين الإنزيمات الأكثر أهمية للهضم خارج الخلية هي تلك التي تنتجها الليزوزومات.

تسمح الإنزيمات الليزوزومية مثل البروتياز وغيرها من الهيدرات بتدهور البروتينات والكربوهيدرات والمكونات الأخرى التي قد تكون داخل الخلية أو خارجها.

عادةً ما يتم استخدام مصطلح الهضم خارج الخلوي للإشارة فقط إلى العملية التي تحدث خارج الخلايا في الجهاز الهضمي لعدة حيوانات متعددة الخلايا.

ومع ذلك ، فإن العديد من الكائنات الحية الدقيقة مثل البكتيريا والفطريات تقوم أيضًا بعمليات الهضم خارج الخلية.

الهضم خارج الخلية للطعام

في الإنسان يتم إجراء عمليات الهضم خارج الخلية بشكل رئيسي في الأمعاء لتدهور مصادر الغذاء.

لقد وجد على سبيل المثال أن عملية التحلل المائي للنشا في حالة السكاريد والقلة السكاريدية تتم بهذه الطريقة..

تقوم الكائنات الأخرى متعددة الخلايا أيضًا بعمليات الهضم خارج الخلية في أنظمتها الهضمية.

هذا هو حال Bivalves ، وهو نوع من الرخويات التي تشمل المحار والبطلينوس. يمكن لصفوفين أن تستوعب بسرعة العديد من مصادر الكربون عن طريق الهضم خارج الخلية الذي يحدث في مسار الأمعاء..

بعض الكائنات أحادية الخلية مثل dinoflagellates للجنس Protoperidinium أداء الهضم خارج الخلية من الطحالب وبعض المركبات العضوية الصادرة عن العوالق النباتية.

تطورت هذه الخاصية كنظام غذائي انتهازي وتسمح لها بالوصول إلى مصادر الأغذية التي لن تكون قادرة على الاستفادة منها..

وظائف أخرى للهضم خارج الخلية

يرتبط أحد أكثر عمليات الهضم داخل الخلايا شيوعًا بتدمير الأنسجة الحية.

إن الإنزيمات خارج الخلية مسؤولة عن عمليات "التدمير الذاتي" التي تحدث في العديد من الكائنات الحية كآلية وقائية.

في البشر ، بالإضافة إلى وظائف الجهاز الهضمي ، يتجلى الهضم خارج الخلية في تدهور أنسجة المبيض لدى النساء. 

أيضا في تدمير الخلايا القديمة من الدم والجلد لتجديد مستمر لهذه الأنسجة.

الهضم خارج الخلية مهم أيضا في الكائنات الأخرى. مثال على ذلك هو عملية انحدار ذيول الشراغيف أثناء تحولها.

الكائنات الأخرى مثل Microsporum canis كما أنهم يستخدمون إنزيمات خارج الخلية لتحطيم الجزيئات مثل الكيراتين والإيلاستين والكولاجين.

تطبيقات الهضم خارج الخلية

الهضم خارج الخلية هو عملية تم استخدامها لتطبيقات التكنولوجيا الحيوية في هذه الصناعة.

من بين أكثر التطبيقات شيوعًا تدهور الكتلة الحيوية المتمردة باستخدام الفطريات التي تطلق الإنزيمات التي تحلل الجزيئات مثل اللجنين والسليلوز..

يمكن استخدام هذه الكتلة الحيوية المتدهورة في العديد من عمليات التخمير التي تنتج الكحول أو غيرها من المركبات ذات الاهتمام.

التطبيقات الشائعة الأخرى هي استخدام الهضم خارج الخلية للمساعدة في معالجة مصادر المياه الملوثة وفي عمليات المعالجة النباتية.

مراجع

1. سيزار واو وآخرون. النشاط الخلوي للبروتين والتحليل الجزيئي لسلالات Microsporum canis معزولة عن القطط مع وبدون أعراض. المجلة الإيبيرية الأمريكية للفطريات. 2007؛ 24 (1): 19-23
2. Dahlqvist A. Borgstrom B. الهضم وامتصاص disharcharides في الإنسان. مجلة الكيمياء الحيوية. 1961؛ 81: 411
3. Decho A. Samuel N. استراتيجيات الهضم المرنة واستيعاب أثر المعادن في ذوات الصدفتين البحرية. علم النبات وعلم المحيطات. 1996؛ 41 (3): 568-572
4. غريغوري ج. تايلور F. الهضم خارج الخلية في الدينوفيلات البحرية. مجلة أبحاث العوالق. 1984؛ 6 (6):
5. هيرش ليسوسومس والتخلف العقلي. الاستعراض الفصلي للبيولوجيا. 1972؛ 47 (3): 303-312
6. Ohmiya K. et al. تطبيق الجينات الميكروبية لاستخدام الكتلة الحيوية المتمردة والحفاظ على البيئة. مجلة العلوم البيولوجية والهندسة الحيوية. 2003؛ 95 (6): 549-561