Czym jest trawienie zewnątrzkomórkowe?
Trawienie pozakomórkowe to proces, w którym komórki wykorzystują enzymy, które uwalniają środowisko, w którym się znajdują, do degradacji zewnętrznych cząsteczek głównie w celu uzyskania dostępu do źródeł żywności lub zniszczenia określonych komórek lub tkanek.
Do najważniejszych enzymów trawienia pozakomórkowego należą enzymy wytwarzane przez lizosomy.
Enzymy lizosomalne, takie jak proteazy i inne hydrolazy, umożliwiają degradację białek, węglowodanów i innych składników, które mogą znajdować się wewnątrz lub na zewnątrz komórki.
Zazwyczaj termin trawienie zewnątrzkomórkowe odnosi się tylko do procesu, który zachodzi poza komórkami układu trawiennego kilku zwierząt wielokomórkowych.
Jednak wiele mikroorganizmów, takich jak bakterie i grzyby, również przeprowadza procesy trawienia zewnątrzkomórkowego.
Trawienie pozakomórkowe dla pożywienia
W człowieku procesy trawienia pozakomórkowego są przeprowadzane głównie w jelicie w celu degradacji źródeł żywności.
Stwierdzono na przykład, że hydroliza skrobi do disacharydów i oligosacharydów jest prowadzona w ten sposób.
Inne organizmy wielokomórkowe prowadzą również procesy trawienia pozakomórkowego w ich układach trawiennych.
Tak jest w przypadku małży, gatunku mięczaków, wśród których są ostrygi i małże. Małże mogą szybko przyswajać wiele źródeł węgla poprzez trawienie pozakomórkowe, które zachodzi na drodze ich jelit.
Niektóre organizmy jednokomórkowe, takie jak wiciowce z rodzaju Protoperidinium, dokonują pozakomórkowego trawienia glonów i niektórych związków organicznych uwalnianych przez fitoplankton.
Ta cecha ewoluowała jako oportunistyczny system żywnościowy i umożliwiła im dostęp do źródeł żywności, z których w przeciwnym razie nie mogli skorzystać.
Inne funkcje trawienia zewnątrzkomórkowego
Jeden z najczęstszych procesów trawienia wewnątrzkomórkowego jest związany ze zniszczeniem żywej tkanki.
Enzymy zewnątrzkomórkowe są odpowiedzialne za procesy „autodestrukcji”, które występują w wielu organizmach jako mechanizm ochronny.
U ludzi, oprócz funkcji w układzie trawiennym, trawienie pozakomórkowe przejawia się degradacją tkanek jajnika u kobiet.
Również w niszczeniu starych komórek krwi i skóry w celu ciągłej regeneracji tych tkanek.
Pozakomórkowe trawienie jest również ważne w innych organizmach. Przykładem tego jest proces regresji ogonów kijanek podczas ich metamorfozy.
Inne organizmy, takie jak Microsporum canis, również wykorzystują enzymy pozakomórkowe do degradacji cząsteczek, takich jak keratyna, elastyna i kolagen.
Zastosowania trawienia pozakomórkowego
Trawienie pozakomórkowe jest procesem stosowanym w zastosowaniach biotechnologicznych w przemyśle.
Do najczęstszych zastosowań należy degradacja opornej biomasy przy użyciu grzybów, które uwalniają enzymy rozkładające cząsteczki, takie jak lignina i celuloza.
Ta zdegradowana biomasa może być wykorzystana do kilku procesów fermentacyjnych, które wytwarzają alkohol lub inne interesujące związki.
Inne powszechne zastosowania to wykorzystanie trawienia pozakomórkowego, aby wspomóc leczenie zanieczyszczonych źródeł wody i procesów fitoremediacji.
