Nutriția celulelor este procesul prin care celulele procesează și transformă energia chimică conținută în legăturile diferitelor molecule pe care le primesc, pentru a se dezvolta, mișca, înmulți și menține homeostazia internă.
Cu termenul de nutriție ne referim, în linii generale, la procesul de asimilare a alimentelor de către organismele vii și la utilizarea nutrienților derivați din aceste alimente pentru creșterea, metabolismul și repararea țesuturilor corpului.
Nutriția celulară este studiul nutriției diferitelor tipuri de celule care alcătuiesc un organism (fie unicelular, fie pluricelular) și este în esență analiza modului în care nutrienții, luați de o celulă din împrejurimile sale, sunt folosiți ca:
- Substraturi biosintetice.
- Substraturi pentru metabolismul energetic.
- Substraturi pentru cataliza oricăruia dintre cele două procese anterioare.
- Componentele structurale ale organelor celulare.
Indice articol
Celulele sunt entități extrem de dinamice și active, care depind de o serie de reacții chimice interne și procese de funcționare..
Pentru ca viața celulară să fie posibilă, este necesar ca o celulă să poată primi sau prelua din mediul care o înconjoară elementele necesare pentru fabricarea sau producerea componentelor sale interne, precum și compușii energetici din care să obțină suficientă energie pentru efectuați aceste procese.
Toate celulele, bine heterotrofe (care își obțin hrana de la alte organisme) sau autotrofe (care sunt capabili să-și producă propriile alimente) au nevoie, într-o măsură mai mare sau mai mică, de introducerea substanțelor nutritive „cheie” pentru buna lor funcționare.
În organismele unicelulare, acești nutrienți sunt în general obținuți din mediul înconjurător și sunt adesea „pre-prelucrați” de enzime secretate de aceștia (sau de alții) pentru a-i face mai „asimilabili” sau „transportabili”.
Pentru celulele organismelor multicelulare este similar, deoarece celulele nu numai că depind de ceea ce considerăm a fi „nutrienți” din mediu, dar au nevoie și de o varietate de substanțe chimice produse endogen de sistemele corpului pentru a funcționa, și anume:
- hormoni
- factorii de creștere
- vitamine
- proteine purtătoare
- elemente ale matricei extracelulare
Este important de menționat că celulele au nevoie de substanțe nutritive specifice, nu numai pentru funcționarea și supraviețuirea lor, ci și pentru multiplicare și diferențiere..
Acestea sunt cunoscute ca substanțe nutritive esențiale și sunt denumite astfel deoarece nu pot fi sintetizate intern în cantitățile cerute de celulă; prin urmare, acestea trebuie să fie achiziționate din mediul extracelular.
Pe lângă nutrienții esențiali, celulele au nevoie de alți nutrienți pe care îi putem numi substanțe nutritive energetice, cum ar fi monozaharidele, acizii grași și / sau aminoacizii. Celulele extrag cantități enorme de energie din acești nutrienți, care este utilă pentru a efectua nenumărate procese.
Cerințele de nutrienți esențiali și energie pot fi foarte variabile în funcție de tipul de celulă în cauză, mai ales dacă vorbim despre celule animale (de obicei heterotrofe) sau celule vegetale (de obicei autotrofe)..
Pe lângă nutrienții menționați, există o altă componentă fundamentală pentru viața celulară: apa. Toate celulele, indiferent de organismul lor, trebuie să se afle în medii apoase și nu este de mirare că aici trebuie să fie dizolvați sau solubilizați nutrienții de care au nevoie..
Condițiile unui mediu atât de apos, înțeleg pH-ul, osmolaritatea, temperatura, densitatea și concentrația nutrienților, determină, în mare măsură, necesitățile nutriționale și energetice ale unei celule.
Nutriția celulară constă practic în trei procese fundamentale:
- absorbția sau transportul nutrienților în citosol
- prelucrarea acestor nutrienți
- excreția sau eliminarea deșeurilor sau a materialului neutilizat
Etapa de absorbție sau transport a nutrienților către citosol se realizează grație proceselor endocitice, prin care celulele pot introduce molecule complexe mici, medii și chiar mari sau alte celule întregi!
Endocitoza poate fi prin fagocitoză, care este absorbția particulelor (sau dintr-o altă celulă) sau prin pinocitoză, care este absorbția particulelor lichide.
Aceste două procese pot fi foarte nespecifice, cu excepția cazului în care implică prezența unor receptori și liganzi speciali, astfel încât are loc o recunoaștere specifică a moleculelor care urmează să fie transportate prin membrană..
Endocitoza, de orice tip, constă în „plierea” membranei plasmatice în jurul materialului care va fi endocitat și formarea unei „vezicule” care este interiorizată în celulă. Aceste vezicule sunt transportate intern pe calea endocitică, a cărei destinație finală este de obicei lizozomul.
Lizozomii sunt organite celulare încărcate cu numeroase enzime hidrolitice care sunt responsabile pentru degradarea sau „digestia” materialelor interiorizate și eliberarea ulterioară a elementelor fundamentale care le compun..
Unele molecule, în funcție de caracteristicile lor fizice și chimice, pot traversa în mod liber membrana celulară, astfel încât acestea intră prin difuzie simplă.
Alte molecule sau compuși nutriționali ai mediului extracelular intră prin transport activ sau prin difuzie facilitată, ceea ce înseamnă că există sisteme speciale pentru transportul acestora, indiferent dacă necesită sau nu cheltuieli de energie..
Când substanțele nutritive necesare sunt introduse în citosol prin endocitoză, acestea sunt descompuse în „părți mai mici” de lizozomi sau de unele enzime libere din citosol..
Aceste „părți mai mici” sunt ceea ce folosește celula ca sursă de carbon și energie pentru procesele metabolice, fie pentru extracția și / sau conversia energiei, fie pentru sinteza de noi elemente celulare..
Deși celulele sunt foarte eficiente în exploatarea nutrienților pe care îi obțin din jurul lor, de multe ori există molecule sau compuși care nu pot fi descompuși în părți mai mici sau există pur și simplu substanțe care sunt produse în timpul degradării, care pot fi toxice și care trebuie eliminate..
Această eliminare este ceea ce cunoaștem sub numele de excreție și constă în extragerea din mediul intracelular a tot ceea ce nu a fost utilizat sau ceea ce este un produs secundar „periculos” al procesării nutrienților absorbiți..
Nimeni nu a comentat acest articol încă.