Heterotrophe Organismen erhalten Energie durch die Aufnahme energiereicher Nahrung. Die aufgenommenen Lebensmittel sollten zu kleinen Verbindungen verdaut werden, um sie als Nährstoffe aufzunehmen. Intrazelluläre und extrazelluläre Verdauung sind die zwei Methoden der Verdauung von Nahrungsmitteln in den oben genannten Organismen. Die intrazelluläre Verdauung findet hauptsächlich in einzelligen Organismen wie Protozoen statt. Darüber hinaus tritt die extrazelluläre Verdauung bei Tieren mit Verdauungssystem und bei Pilzen auf. Das Hauptunterschied zwischen intrazellulärer und extrazellulärer Verdauung ist das Die intrazelluläre Verdauung findet innerhalb der Nahrungsvakuolen in der Zelle statt, während die extrazelluläre Verdauung außerhalb der Zelle im Lumen des Verdauungskanals oder auf dem zerfallenden organischen Material stattfindet.
1. Was ist die intrazelluläre Verdauung?
- Definition, Typ, Ort des Auftretens, Mechanismus
2. Was ist extrazelluläre Verdauung?
- Definition, Typ, Ort des Auftretens, Mechanismus
3. Was sind die Ähnlichkeiten zwischen intrazellulärer und extrazellulärer Verdauung?
- Überblick über allgemeine Funktionen
4. Was ist der Unterschied zwischen intrazellulärer und extrazellulärer Verdauung?
- Vergleich der wichtigsten Unterschiede
Schlüsselbegriffe: Nahrungsmittelkanal, Tiere, autophagische Verdauung, extrazelluläre Verdauung, Nahrungsvakuolen, Pilze, heterogene Verdauung, intrazelluläre Verdauung, Protozoen
Intrazelluläre Verdauung bezieht sich auf eine Verdauungsform, bei der der Abbau von Materialien in kleine Bestandteile innerhalb der Zelle stattfindet. Die in den Lysosomen eingelagerten hydrolytischen Enzyme sind für den chemischen Aufschluss der Lebensmittelpartikel verantwortlich. Die intrazelluläre Verdauung kann in zwei Arten eingeteilt werden: heterophagische Verdauung und autophagische Verdauung.
Die heterophagische Verdauung ist der Abbau von Molekülen, die durch Endozytose in die Zelle gebracht werden. Der Abbau der aufgenommenen Nahrung während der intrazellulären Verdauung erfolgt in einem als Phagotrophie. Das endozytische Vesikel oder die Nahrungsvakuole wird mit einem Lysosom fusioniert, und die chemische Verdauung erfolgt innerhalb der Nahrungsvakuole. Die Nährstoffe diffundieren durch die Vesikelwände in das Zytoplasma. Die unverdaulichen Stoffe werden durch Exozytose ausgeschieden.
Abbildung 1: Amöben-Phagozytose
Die heterotrophe Verdauung in Amöben ist in gezeigt Abbildung 1.
Die autophagische Verdauung erfolgt innerhalb der Zelle, um interne Moleküle und Organellen zu verdauen. Autophagie erhält Energiequellen in der Zelle durch Recycling der beschädigten Proteine, Aggregate und Organellen in der Zelle. Die Endprodukte des Abbaus können als Bausteine für den Ersatz der erschöpften Zellkomponenten verwendet werden. Dabei fördert die Autophagie das Überleben der Zelle bei Stress durch einen Ausgleich des zellulären Energieniveaus. Es ermöglicht auch das Entfernen unerwünschter Komponenten aus der Zelle. Daher ist Autophagie überlebensfähig und kann zellulärem Stress wie Nährstoffmangel ausgesetzt werden. Aber die Autophagie lässt die Zelle sterben, indem sie aktive Organellen wie Mitochondrien darin zerstört.
Die extrazelluläre Verdauung bezieht sich auf eine Verdauungsform, bei der der Abbau von Materialien in kleinere Komponenten außerhalb der Zelle stattfindet. Auf diese Weise werden die hydrolytischen Enzyme über die Zellmembran auf die Nahrungsmaterialien abgegeben. Bei Tieren findet die extrazelluläre Verdauung im Lumen des Verdauungskanals statt. Der Nahrungskanal der Tiere unterscheidet sich in verschiedene Bereiche wie Mund, Speiseröhre, Magen, Dünndarm, Dickdarm und After. Verschiedene Regionen haben unterschiedliche Funktionen während der Verdauung von Nahrungsmitteln. Die ursprünglichen Regionen sind in die mechanische Verdauung von Lebensmitteln, während die letzten Regionen in der EU beteiligt sind chemische Verdauung sowie die Aufnahme von Nährstoffen. Die Speicheldrüsen-, Magen-, Pankreas- und Darmdrüsen scheiden Verdauungsenzyme in das Lumen aus. Die Bestandteile des Verdauungskanals des Menschen sind in dargestellt Figur 2.
Abbildung 2: Lebensmittelkanal für Menschen
Bei Pilzen werden die hydrolytischen Enzyme jedoch auf der zerfallenden organischen Substanz ausgeschieden. Die verdauten einfachen Nährstoffe werden durch die Zellwand aufgenommen. Da bei Pilzen die Verdauung von Nahrungsmitteln nicht innerhalb der Zellen stattfindet, wird diese Art der Verdauung als extrazellulär betrachtet. Bakterien werden ebenso wie Pilze extrazellulär verdaut. Daher werden sowohl Pilze als auch Bakterien als Zersetzer bezeichnet, die eine wichtige Rolle beim Recycling von Nährstoffen in Ökosystemen spielen.
Intrazelluläre Verdauung: Intrazelluläre Verdauung bezieht sich auf eine Verdauungsform, bei der der Abbau von Materialien in kleine Bestandteile innerhalb der Zelle stattfindet.
Extrazelluläre Verdauung: Die extrazelluläre Verdauung bezieht sich auf eine Verdauungsform, bei der die Zersetzung von Materialien in kleinere Komponenten außerhalb der Zelle stattfindet.
Intrazelluläre Verdauung: Die intrazelluläre Verdauung erfolgt innerhalb der Vakuolen von Nahrungsmitteln innerhalb der Zelle.
Extrazelluläre Verdauung: Die extrazelluläre Verdauung erfolgt außerhalb der Zelle im Lumen des Verdauungskanals oder auf dem zerfallenden organischen Material.
Intrazelluläre Verdauung: Die Aufnahme erfolgt durch einen phagozytischen Vesikel bei der intrazellulären Verdauung.
Extrazelluläre Verdauung: Bei der extrazellulären Verdauung erfolgt die Aufnahme durch den Mund.
Intrazelluläre Verdauung: Die Verdauungsenzyme in den Lysosomen werden bei der intrazellulären Verdauung in die Nahrungsvakuole abgegeben.
Extrazelluläre Verdauung: Die Drüsen des Verdauungskanals sekretieren bei extrazellulärer Verdauung Verdauungsenzyme in das Lumen. Pilze sezernieren Verdauungsenzyme auf den zerfallenden organischen Materialien.
Intrazelluläre Verdauung: Während der intrazellulären Verdauung tritt nur die chemische Verdauung von Nahrungsmitteln auf.
Extrazelluläre Verdauung: Sowohl die mechanische Verdauung als auch die chemische Verdauung treten bei der extrazellulären Verdauung bei Tieren auf.
Intrazelluläre Verdauung: Die Nährstoffe diffundieren bei intrazellulärem Verdau durch die Vakuolenmembran in das Zytoplasma.
Extrazelluläre Verdauung: Die Nährstoffe werden bei extrazellulärer Verdauung bei Tieren durch das Darmepithel in das Blut aufgenommen. In Pilzen werden Nährstoffe durch die Zellwand aufgenommen.
Intrazelluläre Verdauung: Die unverdaulichen Stoffe werden bei der intrazellulären Verdauung durch Exozytose ausgeschieden.
Extrazelluläre Verdauung: Die unverdaulichen Stoffe werden bei extrazellulärer Verdauung über den Anus ausgeschieden
Intrazelluläre Verdauung: Die intrazelluläre Verdauung ist ein einfacher Verdauungsmechanismus.
Extrazelluläre Verdauung: Die extrazelluläre Verdauung ist ein komplexer Verdauungsmechanismus.
Intrazelluläre Verdauung: Vesikel sind an der intrazellulären Verdauung beteiligt.
Extrazelluläre Verdauung: Organe und Drüsen sind an der extrazellulären Verdauung beteiligt.
Intrazelluläre Verdauung: Die intrazelluläre Verdauung findet in Protozoen statt.
Extrazelluläre Verdauung: Die extrazelluläre Verdauung tritt in Bakterien, Pilzen und bei Tieren mit einem Verdauungskanal auf.
Intrazelluläre und extrazelluläre Verdauung sind die zwei Arten der Verdauung des aufgenommenen Nahrungsmaterials bei Tieren und Protozoen. In Protozoen werden die aufgenommenen Nahrungspartikel durch intrazelluläre Verdauung in einer Vakuole verdaut. Außer bei Tieren mit einem Verdauungskanal erfolgt die Verdauung durch extrazelluläre Verdauung im Lumen des Verdauungskanals. Der Hauptunterschied zwischen intrazellulärer und extrazellulärer Verdauung ist die Lage und Komplexität der einzelnen Verdauungsmechanismen.
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1. “Verdauungssystemschema de” Von Mariana Ruiz Villarreal (LadyofHats) - Eigene Arbeit (Public Domain) über Commons Wikimedia
2. "Amöben-Phagozytose" Von Miklos - Wikimedia Commons (Public Domain) über Commons Wikimedia