ما هو الهضم خارج الخلية؟

الهضم خارج الخلية هو 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.

عادة 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 إلى ثاني كبريتيد السكاريد والسكريات السكرية تنفذ 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 ذوات الصدمات استيعاب العديد من مصادر الكربون بسرعة عن طريق الهضم خارج الخلية الذي يحدث في مسار الأمعاء.

بعض الكائنات أحادية الخلية مثل دينوفلاجيلات من جنس البروتوبيريديوم تؤدي عملية الهضم خارج الطحالب من الطحالب وبعض المركبات العضوية الصادرة عن العوالق النباتية.

تطورت هذه الخاصية كنظام غذائي انتهازي وسمحت لهم بالوصول إلى مصادر الغذاء التي لم يتمكنوا من 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 حماية.

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 الحية الأخرى. مثال على ذلك هو عملية انحدار ذيول الشراغيف أثناء تحولها.

تستخدم الكائنات الأخرى ، مثل Microsporum canis ، أيضًا إنزيمات خارج الخلية لتحلل 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.