DIGESTIONE CELLULARE: COS'È E CLASSIFICAZIONE - BIOLOGIA - 2025

La digestione cellulare comprende una serie di processi mediante i quali una cellula è in grado di trasformare sostanze alimentari, che grazie a complesse reazioni enzimatiche. Esistono due categorie di base per classificare la digestione cellulare: intracellulare ed extracellulare.

La digestione intracellulare si riferisce al fenomeno digestivo che si verifica all'interno della cellula a causa della fagocitosi ed è tipico degli organismi semplici. Si verifica a causa dell'espulsione degli enzimi nel mezzo extracellulare, seguita dall'assorbimento del materiale trasportato. Quest'ultimo si verifica in animali più complessi con sistemi digestivi completi.

Fonte: pixabay.com

Cos'è la digestione cellulare?

Una delle funzioni cruciali degli organismi eterotrofi è nutrirsi mediante l'incorporazione di macromolecole essenziali per la crescita e il mantenimento. I processi che consentono l'assorbimento di queste molecole sono chiamati collettivamente digestione cellulare.

In piccoli organismi unicellulari come amebe e parameci, lo scambio di sostanze con l'ambiente può essere effettuato semplicemente per diffusione.

Man mano che aumentiamo la complessità nel regno animale, è necessaria l'esistenza di strutture dedicate strettamente all'assorbimento delle sostanze. Nel mondo multicellulare, la maggior parte degli alimenti non può passare attraverso la membrana a causa delle loro dimensioni.

Per questo motivo, affinché avvenga l'assorbimento, deve avvenire una precedente disintegrazione, mediata dagli enzimi. Gli animali più complessi hanno un intero insieme di organi e strutture che orchestrano questo processo.

Classificazione

La digestione è classificata in due tipi principali: extracellulare e intracellulare. Tra i due c'è una categoria intermedia chiamata digestione da contatto. Di seguito descriveremo le caratteristiche più rilevanti dei tipi di alimentazione:

Digestione intracellulare

Questo primo tipo di alimentazione è caratteristico dei protozoi, delle spugne di mare (poriferi) e di altri animali semplici. Le particelle di cibo possono entrare attraverso due percorsi che richiedono energia: pinocitosi o fagocitosi.

In entrambi i processi, una porzione della membrana plasmatica è responsabile dell'incapsulamento delle particelle di cibo, che entrano nella cellula sotto forma di una vescicola, cioè ricoperta di lipidi.

All'interno della cellula ci sono organelli (o organelli) specializzati nella digestione chiamati lisosomi. Queste vescicole contengono una grande quantità di enzimi digestivi al loro interno.

Dopo che la vescicola iniziale con le particelle è entrata nella cellula, inizia a fondersi con i lisosomi, che rilasciano la batteria enzimatica contenuta all'interno e promuovono la degradazione dei composti. Questa fusione dei lisosomi porta alla formazione di un lisosoma secondario, noto anche come fagolisosoma.

Va ricordato che i lisosomi non solo digeriscono il materiale che è entrato dall'ambiente extracellulare, ma sono anche in grado di digerire il materiale che esiste all'interno della stessa cellula. Questi organelli sono chiamati autolisosomi.

Una volta completato il processo digestivo, i rifiuti vengono espulsi all'esterno da un meccanismo di escrezione di prodotti chiamato esocitosi.

Contatta la digestione

Nello spettro dei fenomeni digestivi, la digestione da contatto collega gli estremi: l'extracellulare e l'intracellulare. Questo tipo è presente negli anemoni di mare ed è considerato un modello di transizione digestiva.

Quando l'animale consuma una grossa preda o particella, la digestione avviene nella stessa cavità gastrovascolare. Gli enzimi presenti in questo spazio sono influenzati negativamente dalla presenza di acqua di mare. Per superare questo inconveniente, gli anemoni hanno sviluppato un sistema di contatto.

In questo processo, i filamenti delle cellule endoteliali si trovano come rivestimento di questa cavità, si trovano vicino alla posizione della particella da digerire e una volta che la particella entra nella secrezione enzimatica per la digestione inizia.

Quando la particella entra in contatto con gli enzimi, inizia una graduale disintegrazione e le cellule stesse possono assorbire il prodotto appena formato. Tuttavia, quando le particelle da digerire sono piccole, può verificarsi la digestione intracellulare, come menzionato nella sezione precedente.

Digestione extracellulare

L'ultimo tipo di digestione è extracellulare, tipica degli animali con apparato digerente completo. Il processo inizia con la secrezione di enzimi digestivi nel tratto digerente ei movimenti muscolari contribuiscono alla miscelazione del materiale alimentare con gli enzimi.

Come risultato di questa disintegrazione, le particelle possono passare attraverso percorsi diversi ed essere efficacemente assorbite.

Enzimi coinvolti nella digestione extracellulare

Gli enzimi più importanti coinvolti nella digestione extracellulare sono i seguenti:

Bocca

La degradazione del cibo inizia in bocca, con l'azione dell'amilasi salivare, responsabile della scissione dell'amido in composti più semplici.

Stomaco

Le particelle che hanno già avviato una degradazione enzimatica continuano il loro cammino verso lo stomaco, dove troveranno la pepsina, responsabile dell'idrolisi delle proteine, e la renina, il cui substrato è la proteina presente nel latte.

Pancreas

Nel pancreas, gli enzimi digestivi sono tripsina, chimotripsina e carbossipeptidasi, ciascuno responsabile dell'idrolisi di specifici peptidi e proteine.

Inoltre, è presente un'altra versione dell'amilasi, che scompone l'amido avanzato.

Per quanto riguarda la degradazione degli acidi nucleici che vengono consumati nella dieta, abbiamo due enzimi, ribonucleasi e desossiribonucleasi, responsabili rispettivamente dell'idrolisi dell'RNA e del DNA.

Intestino tenue

Nell'intestino tenue, la composizione enzimatica è dominata dalla maltasi, responsabile della scomposizione del maltosio, della lattasi per il lattosio e della saccarasi per il saccarosio.

Per la degradazione dei peptidi, l'intestino tenue si basa sulle dipeptidasi. A loro volta, per gli acidi nucleici ci sono polinucleotidasi e nucleosidasi.

Per un certo tipo di alimento, la degradazione enzimatica del nutriente deve essere coadiuvata dalla presenza di microrganismi che popolano l'interno del tubo digerente, principalmente nel colon, instaurando rapporti simbiotici con l'ospite.

Riferimenti

1. Arderiu, XF (1998). Biochimica clinica e patologia molecolare. Reverte.
2. Audesirk, T., Audesirk, G. e Byers, BE (2003). Biologia: vita sulla Terra. Educazione Pearson.
3. Freeman, S. (2016). Biologia. Pearson.
4. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC e Garrison, C. (2007). Principi integrati di zoologia. McGraw-Hill.
5. Hill, RW, Wyse, GA, Anderson, M. e Anderson, M. (2004). Fisiologia animale. Sinauer Associates.
6. Junqueira, LC, Carneiro, J. e Kelley, RO (2003). Istologia di base: testo e atlante. McGraw-Hill.
7. Kaiser, CA, Krieger, M., Lodish, H. e Berk, A. (2007). Biologia cellulare molecolare. WH Freeman.
8. Randall, D., Burggren, W., French, K., & Eckert, R. (2002). Eckert fisiologia animale. Macmillan.
9. Rastogi SC (2007). Elementi essenziali di fisiologia animale. Editori internazionali del New Age.
10. Rodríguez, MH e Gallego, AS (1999). Trattato di nutrizione. Edizioni Díaz de Santos.
11. Ross, MH e Pawlina, W. (2006). Istologia. Lippincott Williams & Wilkins.