ระบบการย่อยอาหารของสิ่งมีชีวิต ~ !!

ลำดับตอนที่ #1 : การย่อยอาหารของจุลินทรีย์

การย่อยอาหารของจุลินทรีย์

การย่อยอาหารของจุลินทรีย์
อาหาร (Food) คือ สิ่งที่นำเข้าสู่ร่างกายแล้วก่อให้เกิดประโยชน์ต่อร่างกายดังนี้  ให้พลังงาน อาจอยู่ในรูปของพลังงานความร้อน หรือพลังงานในรูปของสารเคมีต่างๆ  ช่วยในการเจริญเติบโตตลอดจนเสริมสร้างและซ่อมแซมส่วนที่สึกหรอของร่างกาย พร้อมทั้งการควบคุมระบบความสมดุลและการเปลี่ยนแปลงต่างๆในร่างกาย โดยช่วยปรับให้ร่างกายเข้าสู่สภาวะปกติที่เหมาะสม

การย่อยอาหารของจุลินทรีย์บางชนิด

จุลินทรีย์ หมายถึงสิ่งมีชีวิตเล็ก ๆ ที่ไม่สามารถมองเห็นด้วยตาเปล่า

1.  การย่อยอาหารของราและแบคทีเรีย
1.1 รา  เนื่องจากรามีผนังเซลล์  จึงไม่สามารถนำสารโมเลกุลใหญ่เข้าสู่เซลล์ได้  การย่อยอาหารจึงเป็นการย่อยภายนอกเซลล์ (Extracellular  digestion)  โดยส่งน้ำย่อยหรือเอนไซม์ออกมาย่อยสารโมเลกุลใหญ่ให้เป็นสารโมเลกุลเล็กก่อน แล้วจึงดูดซึมสาร โมเลกุลเล็กเข้าสู่เซลล์   การย่อยสารโมเลกุลใหญ่โดยราและแบคทีเรีย  จะขึ้นอยู่กับเอนไซม์อย่างเฉพาะเจาะจง เช่น ยีสต์เจริญได้ดีในอาหารพวกน้ำตาลเพราะยีสต์มีเอนไซม์อินเวอร์เทส ในการย่อยสลายน้ำตาล

                                                         ภาพที่  1.1  ภาพเชื้อราบนขนมปังแสดงโครงสร้างของรา

                  ที่มา : http://www.rogers.k12.ar.us/users/ehutches/tigerbreadmold1.jpg

                                                          ภาพที่  1.2  ภาพแสดงเชื้อราที่เพิ่มจำนวนมากขึ้นบนขนมปัง

         ที่มา : www.dkimages.com/discover/previews/758/330848.JPG

1.2 แบคทีเรีย  แบคทีเรียมีการย่อยอาหารโดยส่งน้ำย่อยออกมาย่อยสารโมเลกุลใหญ่ให้เป็นสารโมเลกุลเล็กก่อนแล้วจึงดูดซึมสารโมเลกุลเล็กเข้าสู่เซลล์ จัดว่าเป็นการย่อยภายนอกเซลล์ (Extracellular digestion) แบคทีเรียบางชนิดสามารถย่อยสารอินทรีย์ที่มีโครงสร้างสลับซับซ้อนได้  แต่บางชนิดอาจจะย่อยได้เฉพาะสารอินทรีย์ที่มีโมเลกุลขนาดเล็ก

ภาพที่ 1.3 ภาพแสดงรูปร่างของแบคทีเรียชนิดต่างๆ

ภาพที่ 1.4   แสดงโครงสร้างของแบคทีเรีย
  ที่มา : www.norcalblogs.com

2.  การย่อยอาหารของโพรโทซัว  โพรโทซัวเป็นโพรตีสต์เซลล์เดียวสร้างอาหารเองไม่ได้  ไม่มีผนังเซลล์  แต่สามารถเคลื่อนที่ได้  ไม่มีระบบทางเดินอาหาร  และระบบย่อยอาหารโดยเฉพาะ  อาศัยส่วนต่างๆ ของเซลล์ช่วยในการนำอาหารเข้าสู่เซลล์ อาหารที่เข้าไปภายในเซลล์จะอยู่ใน    ฟูดแวคิวโอล (Food  vacuole) ภายในไซโทพลาสซึมจากนั้น        ไลโซโซมภายในเซลล์จะย่อยอาหารซึ่งเป็นการย่อยภายในเซลล์ (Intracellular digestion) กากอาหารจะถูกกำจัดออกโดยการแพร่ เช่น อะมีบา 
พารามีเซียม และยูกลีนา

2.1  อะมีบา  อะมีบาเป็นโพรโทซัวที่เคลื่อนที่ด้วยเท้าเทียม อาหารของอะมีบาประกอบ ด้วยเศษสารอินทรีย์  เซลล์แบคทีเรีย สาหร่ายและ สิ่งมีชีวิตเล็กๆ อะมีบานำอาหารจากสิ่งแวดล้อมเข้าสู่เซลล์โดยวิธี ฟาโกไซโทซีส   โดยยื่น       ซูโดโพเดียม (Pseudopodium) ออกไปโอบล้อมอาหารทำให้อาหารตกเข้าไปอยู่ภายในเซลล์แล้วทำให้มีลักษณะเป็นถุง  เรียกว่าฟูดแวคิวโอลต่อจากนั้นไซโทพลาสซึมของอะมีบาจะสร้างน้ำย่อย  ซึ่งส่วนใหญ่เป็นกรดเกลือ (HCl) ออกมาย่อยอาหารภายในฟูดแวคิวโอล  การเคลื่อนไหวของไซโทพลาสซึมจะทำให้สารอาหารต่างๆ ถูกลำเลียงไปทั่ว ๆ เซลล์  ส่วนกากอาหารที่เหลือขนาดเล็กจะถูกขับออกทางเยื่อหุ้มเซลล์โดยการแพร่

                               ภาพที่ 1.5   แสดงอาหารเข้าสู่เซลล์ของอะมีบาโดยEndocytosis  การย่อยอาหาร(Digestion)

                                                  และอาหารออกจากเซลล์ของอะมีบาโดยExocytosis

ภาพที่ 1.6  ภาพแสดงอะมีบายื่นซูโดโพเดียม (Pseudopodium) ออกไปโอบล้อมอาหาร

                ทำให้อาหารตกเข้าไปอยู่ภายในเซลล์แล้วทำให้มีลักษณะเป็นถุงเรียกว่าฟูดแวคิวโอล



ภาพเคลื่อนที่  1.1  ภาพอะมีบายื่นไซโทพลาสซึมออกไปส่วนที่ยื่นเรียกว่าซูโดโพเดียม

             ภาพเคลื่อนที่ 1.2  อาหารขนาดใหญ่เข้าสู่เซลล์โดยฟาโกไซโทซีสออร์แกเนลล์ไลโซโซม
                                                             ปล่อยน้ำย่อยออกมาย่อยอาหาร                            

ที่มา : http://student.ccbcmd.edu/-gkiser/biotutorials/eustruct/phagocyt.html

2.2  พารามีเซียม  พารามีเซียมเป็นโพรโทซัวที่เคลื่อนที่ด้วยขนเซลล์(Cilia) อาหารของพารามีเซียมก็คล้ายกับของอะมีบา พารามีเซียมจะรับอาหารจากสิ่งแวดล้อมเข้าสู่เซลล์ทางร่องปาก (Oral  groove) โดยซีเลียที่อยู่บริเวณ ร่องปากช่วยโบกพัดอาหารเข้าไปจนถึงปาก (Mouth) ที่อยู่ปลายสุดของช่องนี้  อาหารนั้นจะถูกนำเข้าเซลล์อยู่ในฟูดแวคิวโอล ขณะที่ฟูดแวคิวโอลเคลื่อนที่ไปจะมีการย่อยอาหารเกิดขึ้นโดยเอนไซม์จากไลโซโซม ทำให้ฟูดแวคิวโอลมีขนาดเล็กลงเรื่อย ๆ สารอาหารที่ได้จากการย่อยก็จะกระจาย และแพร่ไปได้ทั่วทุกส่วนของเซลล์ ส่วนที่เหลือจากการย่อยก็จะถูกขับออกจากเซลล์ในรูปของกากอาหารต่อไป

                                           ภาพที่  1.7  ภาพซ้ายแสดงการเคลื่อนที่ของฟูดแวคิวโอลในพารามีเซียม

                                           ภาพขวาแสดงร่องปาก ซิเลีย  ฟูดแวคิวโอล  

                                            ที่มา : รูปซ้าย www.biologycorner.com     รูปขวา www.cartage.org.lb

                                                                      ภาพเคลื่อนที่ 1.3  การเคลื่อนไหวของซิเลีย

         ที่มา :  www.people.eku.edu./ritehisong/301notcsi

อะมีบาและพารามีเซียมมีวิธีการกินอาหารที่แตกต่างกันคืออะมีบาจะนำอาหารเข้าสู่เซลล์โดยวิธีการฟาโกไซโทซีส และพิโนไซโทซีส เพราะไม่มีอวัยวะที่ทำหน้าที่เป็นทางนำอาหารเข้าสู่เซลล์โดยเฉพาะ แต่ของพารามีเซียมมีขนเซลล์ที่บริเวณร่องปากและร่องปากทำหน้าที่เป็นทางเข้า ออกของอาหารที่มีลักษณะเฉพาะเจาะจงกว่า

2.3  ยูกลีนา  ยูกลีนาได้อาหารโดยวิธีการสังเคราะห์ด้วยแสง เนื่องจากมีโครมาโทฟอร์(Chromatophore)ซึ่งเป็นรงควัตถุ จึงสังเคราะห์แสงได้ นอกจากนี้ยังดำรงชีพด้วยการย่อยสารอาหารที่อยู่รอบๆตัวแล้วส่งเข้าร่องปาก ตัวยูกลีนาจะรับอาหารจากสิ่งแวดล้อมที่มีอินทรีย์สารละลายอยู่ในปริมาณสูง  ได้  2   วิธี  คือ
2.3.1  การดูดเอาอินทรีย์สารผ่านเยื่อหุ้มเซลล์เข้าสู่ภายในเซลล์โดยตรง
2.3.2  ใช้ช่องบริเวณรอบ ๆ โคนแฟลกเจลลัม (Gullet ) ซึ่งที่ปลายบนสุด

ของช่องนี้จะมีปาก (Mouth) เปิดอยู่ อาหารที่ลอยอยู่ในน้ำจะผ่านเข้าสู่ช่องนี้  แล้วเข้าสู่ภายในเซลล์

      ภาพที่  1.8  ภาพบนซ้ายแสดงภาพถ่ายจากกล้องจุลทรรศน์ ภาพขวาแสดงโครงสร้างของยูกลีนา

                ที่มา : www.cartage.org.lb

....................................................................................