2014年1月10日 星期五

原生生物和動物是體內消化的異營生物 Protozoans and Animals Are Ingestive

探索生命《生物學》146
O Soave Fanciulla - Anna Netrebko & Rolando Villazón
1.     原生生物和動物處理養分的過程所涉及的活動,比植物和真菌多。動物必須有一套定位捕捉食物的方法。如同真菌,消化性異營生物必須先消化過食物以後,才能使養分穿越細胞膜到細胞表面。
2.     異營生物的食物通常是多醣、脂質蛋白質與大型分子,它們必須消化成基本單元才能吸收,但動物很少跟真菌一樣分泌酵素到食物表面,大部分是攝取食物到分泌酵素的消化器官
3.     另外一些有機體,特別是原生生物,是經由胞吞作用或類似的程序,直接將食物吃進細胞裡,然後再用液泡消化食物;
4.     雖然這個程序稱為細胞內消化作用,然而,食物實際上是由有別於細胞膜的「膜層」所包覆隔離。在消化完畢之前,這些食物不會跑出去。
5.     細胞內與細胞外的消化酵素共通點是,在讓養分穿越細胞膜、吸收食物養分之前,先消化食物。
6.     雖然原生動物和動物的營養需求和基本消化程序很像,這些有機體的身體構造卻十分不同。
7.     原生動物和動物,處理食物的身體構造,以及處理食物的過程細節,差異很大。動物長得愈大,活動量愈大,也就更需要大量而有效率的消化系統,來滿足它們的代謝需求。

原生生物在細胞內消化食物 Protozoans Digest Food Intracellularly
8.     原生生物是單細胞有機體,身體構造與多細胞動物非常不一樣,因此食物處理程序應該也是非常不同,這種差異符合預期,但更有趣的是,原生生物與多細胞動物,彼此擁有非常大的相似處。
9.     即使是單細胞等級的原生生物,食物也必須先在特化的器官消化後,才能吸收穿越細胞膜到細胞質。
Ei Rodolfo! O Soave Fanciulla - La Bohème - Puccini
10. 舉阿米巴原生生物的例子來說,阿米巴原生生物的外型,常隨著原生質的流動而改變外型。(原生質,通常指細胞質,其實也包括細胞核內的液體)
11. 阿米巴細胞內的原生質外推,便能使阿米巴伸出手臂狀的偽足,將食物拉進來。在周遭食物的刺激下,阿米巴食物伸出偽足環繞食物,直到食物完全被包覆為止(吃進細胞內),這個程序稱為胞吞作用phagocytosis
12. 吞入的食物,完全被細胞膜包裹密封成食物液泡food vacuole。一旦食物液泡形成,含有消化酵素的溶小體立刻與食物液泡融合為一體。食物和消化酵素容合成消化液泡,開始進行消化。
13. 消化的過程,液泡在細胞質循環一圈移動,消化的產物從液泡穿越膜層擴散到細胞質。最後食物液泡與細胞膜融合而破裂,將無法消化的物質排出。
14. 阿米巴原生生物,是沒有特化出永久性消化結構的原生生物的範例。阿米巴「食物泡」在功能上,等同於高等動物的消化系統。
15. 纖毛蟲的特徵是,體表覆蓋無數的纖毛,如同所有的原生生物,纖毛蟲經常被視為單細胞生物。雖然纖毛蟲缺乏清晰可見的、由細胞分裂而成的次單元。較複雜的纖毛蟲顯現出體內分化,體內分化通常是多細胞生物的特徵。
16. 與阿米巴不同之處是,草履蟲(一種纖毛蟲)有永久性結構,草履蟲擁有進食的器官。
17. 草履蟲會將食物顆粒掃進口溝oral groove,這是細胞某一側纖毛通道,口溝纖毛的擺動,使水流入口溝底部的胞咽cytopharynx
18. 當胞咽底部累積夠多的食物,就會形成食物液泡,包覆住這些食物,然後,液泡與胞咽斷開,往前移動。此時,溶小體與食物液泡融合,溶小體藉此分泌消化酵素到食物液泡,進行消化。
19. 消化的過程,細胞逐步吸收養分,並且液泡倒退移動到草履蟲的另一端(循環一圈)。當液泡抵達草履蟲的肛孔anal pore,液泡接上肛孔破裂,排出無法消化的物質,稱為胞吐作用exocytosis
20. 液泡的功能不僅是消化腔,液泡移動時也將消化的產物分配到細胞各處(具有輸送養分的功能)。
21. 溶小體不僅在原生生物裡屬於消化系統的一環,它同樣是動物細胞間消化作用的一環,這又是一個原生生物與高等動物的基本消化程序相似的例子。

n   翻譯編寫 Carol H. McFadden and William T. Keeton Biology》;圖片來源/studyblue.commeritnation.comSparknotes.com

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