Nutrição celular: processo e nutrientes - Ciência - 2023

Contente

o Nutrição celular É o processo pelo qual as células processam e transformam a energia química contida nas ligações das diferentes moléculas que recebem, para se desenvolver, mover, multiplicar e manter sua homeostase interna.

Com o termo nutrição referimo-nos, em termos gerais, ao processo de assimilação dos alimentos pelos organismos vivos e à utilização dos nutrientes derivados destes alimentos para o crescimento, metabolismo e reparação dos tecidos corporais.

A nutrição celular é o estudo da nutrição dos diferentes tipos de células que constituem um organismo (unicelulares ou multicelulares) e consiste basicamente na análise de como os nutrientes, retirados de uma célula de seu entorno, são utilizados como:

- Substratos biossintéticos.

- Substratos para o metabolismo energético.

- Substratos para a catálise de qualquer um dos dois processos anteriores.

- Componentes estruturais das organelas celulares.

Como uma célula é nutrida?

As células são entidades altamente dinâmicas e ativas que dependem de uma série de reações químicas internas e processos para funcionar.

Para que a vida celular seja possível, é necessário que uma célula seja capaz de receber ou retirar do meio que a cerca os elementos necessários à fabricação ou produção de seus componentes internos, bem como os compostos energéticos dos quais obter energia suficiente para transportá-la. realizar esses processos.

Todas as células, bem ser heterótrofos (que obtêm seus alimentos de outros organismos) ou autótrofos (que são capazes de produzir seus próprios alimentos) precisam, em maior ou menor grau, da entrada de nutrientes "essenciais" para seu bom funcionamento.

Organismos unicelulares

Em organismos unicelulares, esses nutrientes são geralmente obtidos do meio ambiente e muitas vezes são “pré-processados” por enzimas secretadas por eles (ou outras) a fim de torná-los mais “assimiláveis” ou “transportáveis”.

Organismos multicelulares

Para as células de organismos multicelulares é semelhante, uma vez que as células não só dependem do que consideramos ser "nutrientes" do meio ambiente, mas também precisam de uma variedade de produtos químicos produzidos endogenamente pelos sistemas do corpo para funcionar, a saber:

- hormônios

- fatores de crescimento

- vitaminas

- proteínas transportadoras

- elementos da matriz extracelular

Nutrientes celulares

Nutrientes essenciais

É importante mencionar que as células precisam de nutrientes específicos, não só para seu funcionamento e sobrevivência, mas também para sua multiplicação e diferenciação.

Eles são conhecidos como nutrientes essenciais e assim chamados porque não podem ser sintetizados internamente nas quantidades exigidas pela célula; portanto, eles devem ser adquiridos do ambiente extracelular.

Nutrientes energéticos

Além dos nutrientes essenciais, as células precisam de outros nutrientes que podemos chamar de nutrientes energéticos, como monossacarídeos, ácidos graxos e / ou aminoácidos. As células extraem desses nutrientes uma enorme quantidade de energia que é útil para realizar inúmeros processos.

As necessidades de nutrientes essenciais e energia podem ser altamente variáveis dependendo do tipo de célula em questão, especialmente se estamos falando de células animais (geralmente heterotróficas) ou células vegetais (geralmente autotróficas).

Água

Além dos nutrientes mencionados, existe outro componente fundamental para a vida celular: a água. Todas as células, independentemente do organismo em que se encontrem, precisam estar em ambientes aquosos e não é surpresa que seja aqui que os nutrientes de que precisam devem ser dissolvidos ou solubilizados.

As condições de tal ambiente aquoso, incluindo pH, osmolaridade, temperatura, densidade e concentração de nutrientes, determinam, em grande medida, as necessidades nutricionais e de energia de uma célula.

Processo de nutrição celular

A nutrição celular consiste basicamente em três processos fundamentais:

- a absorção ou transporte de nutrientes para o citosol

- o processamento desses nutrientes

- a excreção ou eliminação de resíduos ou material não utilizado

Absorção ou transporte: endocitose

A etapa de absorção ou transporte de nutrientes para o citosol é alcançada graças a processos endocíticos, por meio dos quais as células podem introduzir moléculas complexas pequenas, médias e até grandes ou outras células inteiras!

A endocitose pode ser por fagocitose, que é a captação de material particulado (ou de outra célula) ou por pinocitose, que é a captação de partículas líquidas.

Esses dois processos podem ser muito inespecíficos, a menos que envolvam a presença de receptores e ligantes especiais, de modo que ocorra um reconhecimento específico das moléculas a serem transportadas através da membrana.

A endocitose, seja ela qual for, consiste no "enovelamento" da membrana plasmática em torno do material a ser endocitado e na formação de uma "vesícula" que é internalizada na célula. Essas vesículas são transportadas internamente pela via endocítica, cujo destino final geralmente é o lisossoma.

Os lisossomos são organelas celulares carregadas com numerosas enzimas hidrolíticas responsáveis pela degradação ou "digestão" dos materiais internalizados e a posterior liberação dos elementos fundamentais que os compõem.

Divulgação simples e fácil

Algumas moléculas, de acordo com suas características físicas e químicas, podem atravessar livremente a membrana celular, entrando assim por simples difusão.

Outras moléculas ou compostos nutricionais do meio extracelular entram por transporte ativo ou por difusão facilitada, o que significa que existem sistemas especiais para o seu transporte, requerendo ou não gasto de energia.

Processamento de nutrientes

Quando os nutrientes necessários são introduzidos no citosol por endocitose, eles são decompostos em "partes menores" pelos lisossomos ou por algumas enzimas livres no citosol.

Essas "partes menores" são aquelas que a célula utiliza como fonte de carbono e energia para processos metabólicos, seja para extração e / ou conversão de energia, seja para a síntese de novos elementos celulares.

Excreção

Embora as células sejam muito eficientes na exploração dos nutrientes que obtêm ao seu redor, muitas vezes existem moléculas ou compostos que não podem ser quebrados em partes menores, ou existem simplesmente substâncias que são produzidas durante a degradação que podem ser tóxicas e precisam ser eliminado.

Essa eliminação é o que conhecemos como excreção e consiste em extrair do meio intracelular tudo o que não foi utilizado ou o que é um subproduto "perigoso" do processamento dos nutrientes absorvidos.

Referências

Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A. D., Lewis, J., Raff, M.,… & Walter, P. (2013). Biologia celular essencial. Garland Science.
Bettger, W. J., & McKEEHAN, W. L. (1986). Mecanismos de nutrição celular. Physiological Reviews, 66 (1), 1-35.
Cooper, G. M., & Hausman, R. E. (2004). A célula: abordagem molecular. Medicinska naklada.
Jones Jr, J. B. (1997). Manual de nutrição de plantas. CRC press.
McDonald, P. (2002). Nutrição animal. Educação Pearson.
Solomon, E. P., Berg, L. R., & Martin, D. W. (2011). Biology (9ª ed.). Brooks / Cole, Cengage Learning: EUA.