Besin alımı hayvanlarda ve birhücrelilerde, bitkilerde olduğundan çok daha fazla aktivite gerektirir. Bu organizmalar, çoğu kez, yiyeceklerini bulmak ve yakalamak için ayrıntılı yöntemlere başvurmak zorundadırlar. Bunların aşırı çeşitlilik gösteren beslenme biçimleri, çok sayıda yoldan biriyle sınıflandırılabilir. Olası bir sınıflandırmaya zaten değinmiştik; buna göre, canlının besininin esas olarak hayvanlara, bitkilere ya da ikisine birden bağımlı olmasına göre karnivor, herbivor ya da omnivor olarak sınıflandırılabilir. Sınıflandırma için diğer bir olası kıstas, yiyeceğin büyüklüğüdür. Böylece, bir dizi sil, tüy, bacak, ağ ve benzeri yapılarla çevresindeki sudan mikroskobik organik materyali süzen mikrofajik beslenicileri ayırdedebiliriz. Ayrıca, daha büyük besin kütlelerini dişler, çeneler, kıskaçlar, kursak ya da sadece enzimlerin aktivitesiyle parçalayan, makrofajik beslenicileri ayırdedebiliriz. Daha küçük gruplar, bitki ya da hayvan aylarından besinleri özütlemek üzere uyum yapmış emici hayvanları ve konakçılarının besinleri içinde yüzen ve bunları doğrudan vücut yüzeyinden absorbe eden parazitik hayvanları ve birhücrelileri içerebilir. Mantarlar gibi, çoğu hayvanlar da yiyeceklerini, hücrelerinin zarlarından geçirmeden önce sindirmek zorundadırlar. Glukoz, gliserol, yağ asiti ve amino asitler gibi nispeten basit ve difüze olabilir bileşikler çoğunlukla doğada hazır bulunmazlar. Daha çok, besin materyali, polisakkaritler, yağlar ve proteinler gibi hidrolize edilmeleri gereken büyük moleküller halinde bulunurlar. Mantarların aksine, pek az hayvan, sindirim enzimlerini doğrudan besinlerinin üzerine salgılarlar (örümcekler ve bazı böcekler bu hayvanlar arasındadır.
Avlarına sindirim enzimlerini enjekte ederler ve oluşan “çorbayı” içerler). Büyük çoğunluk, yiyecek parçalarını, içinde enzimatik aktivitenin meydana geldiği bir çeşit sindirim yapılarının içine alırlar. Bu yapı genellikle hücre dışındadır. Örneğin memelilerde, bu bölümde daha sonra göreceğimiz gibi, sindirim işlemi bağırsak kanalı içinde yer alır ve enzimatik yıkımla açığa çıkan besinler daha sonra çevredeki hücreler tarafından absorbe edilirler. Diğer bazı organizmalarda – özellikle protozoonlar – yiyecek, hücre tarafından fagositoz ya da benzeri bir olayla doğrudan alınır ve bir besin kofulu içinde sindirilir.
Her ne kadar bu işlem hücre içi sindirim olarak sınıflandırılırsa da, besin materyali, gerçekte, sindirim tamamlanıncaya kadar geçemeyeceği bir zar tarafından diğer hücresel materyalden ayrılır. Böylece, hücre dışı ve hücre içi sindirim, karmaşık besinlerin bir zardan geçmeden önce sindirilmesi açısından benzerlik gösterirler.
Her ne kadar beslenme gereksinimleri ve sindirimin temel işlemleri, birhücrelilerde ve solucandan insana kadar bütün hayvan çeşitlerinde temelde aynıysa da, bu hayvanları n vücut planları o kadar büyük bir çeşitlilik gösterir ki, besinin işlenmesinde rol alan yapılar ve işlenme ayrıntıları genellikle çok farklıdır.
Tek Hücrelilerin Besin Eldesi
Birhücreliler hemen her zaman çok hücreli olan hayvanlarınkinden bariz olarak çok farklı bir vücut planına sahip olduklarından, bunların besin almada gösterdikleri uyumlar oldukça farklıdır. Bu farklılıklar gerçekten önemlidir. Fakat benzerlikler genellikle daha çarpıcıdır ve farklılıklardan daha fazla ilgi çekerler.
Önce, sitoplazması bir yöne doğru aktıkça, kol benzeri yalancı ayaklar çıkartan ya da içeri çeken ve bu nedenle de sürekli olarak şekil değiştiren bir amibe göz atalım. Bir amip, yakındaki bir besin tarafından uyarıldığında, yalancı ayaklardan bir kısmı besinin çevresini sararlar ve onu tamamen kuşatırlar. Fagositoz adı verilen bu olayda besin tamamen sitoplazma içine çekilir ve daha sonra sindirime uğrayacağı bir besin kofulu içine yerleştirilir. Amip, özelleşmiş ve kalıcı bir sindirim sistemine sahip olmayan birhücrelilere güzel bir örnektir. Bunların geçici besin kofulları, yüksek organizasyonlu hayvanların hücredışı sindirim sistemlerinin -örneğin omurgalıların bağırsaklarının- işlevsel analoglarıdır.
Sillilerin özelliği, vücut yüzeyini saran, saç benzeri siller bulundurmalarıdır. Diğer bütün protozoonlar gibi, genellikle birhücreliler olarak anılırlar. Her ne kadar, gerçek hücresel birimlere bölünme göstermezlerse de, daha karmaşık yapılı silliler, çok hücreli organizmalarda görülen hücre içi özelleşmelerinin çoğuna sahiptirler. Bu nedenle, daha önce gördüğümüz gibi, birçok biyolog bunlara birhücreli demek yerine aselüler derneği tercih eder. Amiplerin aksine, karmaşık bir silli olan Paramecium, yani terliksi hayvan, beslenmede işlev yapan kalıcı bir yapıya, bir organele sahiptir. Besin parçacıkları, sillerin haraketiyle oluşturulan su akıntılarının yardımıyla, bir ağız çöküntüsüne, hücrenin bir tarafında konumlanmış bulunan silli bir kanal, aracılığıyla sürüklenirler ve buradan da daha aşağıdaki bir sitofarinkse, yani hücre yutağına taşınırlar. Besinler sitofarinksin alt ucunda biriktikçe, çevresinde bir besin kofulu oluşur.
Sonuçta bu koful bulunduğu yerden ayrılarak hücrenin anteriyor (ön) ucuna doğru hareket etmeye başlar. Kofulun içine sindirim enzimleri salgılanır ve sindirim başlar. Sindirim ilerledikçe, oluşan ürünler (basit şekerler, amino asitler, vb.), kofulun zarından difüzyonla sitoplazmaya geçerler ve koful yeniden hücrenin posteriyor (arka) ucuna doğru ilerlemeye başlar. Koful, hücrenin ince, özelleşmiş bir bölgesine, anal deliğe, ulaşınca buraya tutunur ve parçalanır. Böylece, egzositoz yoluyla sindirihnemiş atıklar hücre dışına atılır.
Koful sadece bir sindirim bölmesi olarak işlev görmez, aynı zamanda yer değiştirme hareketi sayesinde, sindirim ürünlerinin hücrenin tüm bölgelerine dağılmasına da yardımcı olur.
Hem amiplerde hem de Parameciumda, besin kofulu içine sindirim enzimlerinin salgılandığını söyledik. Fakat eğer bu güçlü enzimler, polisakkaritleri, yağları, proteinleri ve nükleik asitleri parçalayabiliyorlarsa ve hücrenin kendisi de bu bileşiklerden yapılmış olduğuna göre, nasıl oluyor da hücre kendisi zarar görmeden bu enzimleri içinde barındırabiliyor?
Sindirim enzimleri, lizozom adı verilen ve hem bu enzimlere karşı geçirgen olmayan hem de bunların hidrolitik etkilerine dirençli bir zarla çevrili veziküller içinde tutulmaktadır. Sindirim enzimleri ribozomlarda sentezlendikten sonra endoplazmik retikulum yoluyla Golgi ayg tına taşınmakta ve burada bir zarla çevrelenip lizozomlar oluşturulmaktadır. Bir besin kofulu (bazen fagozom da denir) oluştuğunda bir lizozom bununla birleşir ve böylece oluşan sindirim kofulu içinde besinler ile sindirim enzimleri karışırlar. Daha önce gördüğümüz gibi, bu koful hücre içinde dolaşır, sindirim ürünleri absorbe edilirler ve en sonunda sindirilmemiş materyal, egzositozla hücreden atılır.
Her ne kadar lizozom aktivitesinin bu tanımı birhücrelilerdeki sindirim için yapılmışsa da, her hayvan hücresindeki hücre içi sindirim için de aynen geçerlidir.
Kaynakça:
https://www.sciencedirect.com
Yazar: Taner Tunç