Was passiert, wenn eine Zelle Nahrung verdauen muss?

Wenn eine Zelle Nahrung verdauen muss, laufen mehrere Prozesse ab:

1. Endozytose: Die Zelle nimmt über verschiedene Endozytosemechanismen Nahrungspartikel oder Nährstoffe aus der Umgebung auf. Zu diesen Mechanismen gehören:

- Phagozytose:Die Zelle verschlingt feste Partikel, indem sie Pseudopodien ausdehnt und einen Phagozytosebecher um das Partikel herum bildet.

- Pinozytose:Die Zelle nimmt Flüssigkeit und gelöste Stoffe auf, indem sie kleine Bläschen bildet, die sich von der Zellmembran lösen.

- Rezeptorvermittelte Endozytose:Spezifische Moleküle auf der Zelloberfläche binden an Rezeptoren auf den Nahrungspartikeln und lösen so die Bildung von Clathrin-beschichteten Grübchen aus, die schließlich Vesikel bilden, die die Nahrungspartikel enthalten.

2. Lysosomenbildung: Sobald sich die Nahrungspartikel in der Zelle befinden, werden sie in membrangebundenen Vesikeln, den sogenannten Endosomen, eingeschlossen. Diese Endosomen verschmelzen dann mit Lysosomen, bei denen es sich um saure Organellen handelt, die Verdauungsenzyme enthalten.

3. Verdauung: Innerhalb der Lysosomen zerlegen die Verdauungsenzyme die komplexen Nahrungsmoleküle in einfachere Bestandteile. Zu diesen Enzymen gehören Proteasen (für Proteine), Lipasen (für Fette), Carbohydrasen (für Kohlenhydrate) und Nukleasen (für Nukleinsäuren).

4. Nährstofftransport: Die dabei entstehenden Abbauprodukte wie Aminosäuren, Fettsäuren, Zucker und Nukleotide werden aus den Lysosomen in das Zytoplasma transportiert. Diese Nährstoffe können dann von der Zelle für verschiedene Stoffwechselprozesse genutzt werden, beispielsweise für die Energieerzeugung, die Synthese neuer Moleküle und die Zellreparatur.

5. Exozytose: Jegliches unverdaute Material oder Abfallprodukte, die in den Lysosomen zurückbleiben, werden schließlich durch Exozytose aus der Zelle ausgestoßen. Bei diesem Prozess verschmelzen Lysosomen mit der Zellmembran und geben ihren Inhalt an die Außenseite der Zelle ab.