อ่าน 3 นาที
การสลายตัวด้วยตนเอง (ชีววิทยา)
ในทาง ชีววิทยา ออโตไลซิส หรือที่รู้จักกันทั่วไปว่า การย่อยตัวเอง หมายถึง การทำลายเซลล์ โดย การทำงานของ เอนไซม์ ในเซลล์นั้นเอง...
การสลายตัวด้วยตนเอง (ชีววิทยา)
ในทางชีววิทยาออโตไลซิสหรือที่รู้จักกันทั่วไปว่าการย่อยตัวเองหมายถึง การทำลายเซลล์โดยการทำงานของเอนไซม์ ในเซลล์นั้นเอง นอกจากนี้ยังอาจหมายถึงการย่อยเอนไซม์โดยโมเลกุลของเอนไซม์ชนิดเดียวกันอีกด้วย คำนี้มาจากภาษากรีก αὐτο- 'ตนเอง' และ λύσις 'การแยก'
กลไกทางชีวเคมีของการทำลายเซลล์

การสลายตัวของเซลล์ (Autolysis) มักไม่พบในสิ่งมีชีวิตที่โตเต็มวัย และมักเกิดขึ้นใน เนื้อเยื่อ ที่ตายแล้วเนื่องจากเอนไซม์จะออกฤทธิ์ต่อส่วนประกอบของเซลล์ที่ปกติจะไม่ทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นเอนไซม์เหล่านี้ถูกปล่อยออกมาเนื่องจากการหยุดกระบวนการที่ทำงานอยู่ภายในเซลล์ซึ่งให้สารตั้งต้นในเนื้อเยื่อที่มีชีวิตและแข็งแรง การสลายตัวของเซลล์เองนั้นไม่ใช่กระบวนการที่ทำงานอยู่ กล่าวอีกนัยหนึ่ง แม้ว่าการสลายตัวของเซลล์จะคล้ายกับกระบวนการย่อยสารอาหารที่เกิดขึ้นในเซลล์ที่มีชีวิต แต่เซลล์ที่ตายแล้วไม่ได้ย่อยตัวเองอย่างแข็งขันอย่างที่มักกล่าวอ้าง และอย่างที่คำว่า "การย่อยตัวเอง" บ่งบอก ความล้มเหลวของการหายใจและความล้มเหลวของการฟอสฟอริเลชันแบบออกซิเดทีฟ ที่ตามมา เป็นตัวกระตุ้นกระบวนการสลายตัว ของเซลล์ [ 1 ]การลดลงของความพร้อมใช้งานและการขาดหายไปของโมเลกุลพลังงานสูงที่จำเป็นต่อการรักษาความสมบูรณ์ของเซลล์และการรักษาสภาวะสมดุล ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญในการทำงานทางชีวเคมีของเซลล์
ออกซิเจนโมเลกุลทำหน้าที่เป็นตัวรับอิเล็กตรอนตัวสุดท้ายในชุดปฏิกิริยาชีวเคมีที่เรียกว่าฟอสโฟรีเลชันแบบออกซิเดชัน ซึ่งท้ายที่สุดแล้วมีหน้าที่ในการสังเคราะห์อะดีโนซีนไตรฟอสเฟตซึ่งเป็นแหล่งพลังงานหลักสำหรับกระบวนการของเซลล์ที่ไม่เอื้อต่ออุณหพลศาสตร์[ 2 ]การส่งออกซิเจนโมเลกุลไปยังเซลล์ล้มเหลว ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางเมตาบอลิซึมไปสู่ไกลโคไลซิสแบบไม่ใช้ออกซิเจน ซึ่งกลูโคสจะถูกเปลี่ยนเป็นไพรูเวต ซึ่งเป็นวิธีการสร้างอะดีโนซีนไตรฟอสเฟตที่ไม่มีประสิทธิภาพ[ 2 ]ไกลโคไลซิสให้ผลผลิต ATP ต่ำกว่าฟอสโฟรีเลชันแบบออกซิเดชัน และสร้างผลพลอยได้ที่เป็นกรดซึ่งลดค่าpHของเซลล์ ซึ่งช่วยให้กระบวนการเอนไซม์หลายอย่างที่เกี่ยวข้องกับการสลายตัวของเซลล์เกิดขึ้นได้
การสังเคราะห์อะดีโนซีนไตรฟอสเฟตที่จำกัดทำให้กลไกการขนส่งภายในเซลล์หลายอย่างที่ใช้ ATP ในการขับเคลื่อนกระบวนการที่ไม่เอื้อต่อพลังงานซึ่งขนส่งไอออนและโมเลกุลข้ามเยื่อหุ้มเซลล์บกพร่อง ตัวอย่างเช่นศักย์ไฟฟ้าของเยื่อหุ้มเซลล์ถูกรักษาไว้โดย ปั๊ม โซเดียม-โพแทสเซียม ATPaseการทำงานล้มเหลวของปั๊มส่งผลให้สูญเสียศักย์ไฟฟ้าของเยื่อหุ้มเซลล์เนื่องจากไอออนโซเดียมสะสมอยู่ภายในเซลล์และไอออนโพแทสเซียมสูญเสียไปผ่านช่องไอออน การสูญเสียศักย์ไฟฟ้าของเยื่อหุ้มเซลล์กระตุ้นให้ไอออนแคลเซียมเคลื่อนที่เข้าสู่เซลล์ ตามด้วยการเคลื่อนที่ของน้ำเข้าสู่เซลล์ ซึ่งถูกขับเคลื่อนโดยแรงดันออสโมติก[ 3 ]การกักเก็บน้ำ การเปลี่ยนแปลงของไอออน และความเป็นกรดของเซลล์ทำให้โครงสร้างภายในเซลล์ที่ยึดติดกับเยื่อหุ้มเซลล์เสียหาย รวมถึงไลโซโซมและเพอร์ออก ซิ โซม[ 1 ]
ไลโซโซมเป็นออร์แกเนลล์ที่มีเยื่อหุ้มซึ่งโดยทั่วไปจะมีเอนไซม์หลากหลายชนิดที่สามารถย่อยสลายพอลิแซ็กคาไรด์โปรตีนกรดนิวคลีอิกไขมันฟอสฟอริกอะซิลเอสเทอร์ และซัลเฟตได้ กระบวนการนี้ต้องอาศัยการแบ่งส่วนและการแยกเอนไซม์และสารตั้งต้นผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ชั้นเดียวเพื่อป้องกันการทำลายส่วนประกอบภายในเซลล์อื่นๆ โดยไม่จำเป็น ภายใต้สภาวะปกติ กลไกโมเลกุลของเซลล์จะได้รับการปกป้องเพิ่มเติมจากกิจกรรมของเอนไซม์ไลโซโซมโดยการควบคุมค่า pH ของไซโตโซล กิจกรรมของไฮโดรเลสในไลโซโซมจะเหมาะสมที่สุดที่ค่า pH ที่เป็นกรดปานกลางที่ 5 ซึ่งเป็นกรดมากกว่าค่า pH เฉลี่ยที่เป็นด่างมากกว่าที่ 7.2 ในไซโตโซลโดยรอบอย่างมีนัยสำคัญ[ 1 ]อย่างไรก็ตาม การสะสมของผลิตภัณฑ์จากไกลโคไลซิสจะทำให้ค่า pH ของเซลล์ลดลง ซึ่งลดผลการป้องกันนี้ลง นอกจากนี้ เยื่อหุ้มไลโซโซมที่เสียหายจากการกักเก็บน้ำในเซลล์จะปล่อยเอนไซม์ไลโซโซมเข้าสู่ไซโตโซล เอนไซม์เหล่านี้มีแนวโน้มที่จะทำงานได้เนื่องจากค่า pH ของไซโตโซลลดลง และสามารถใช้ส่วนประกอบของเซลล์เป็นสารตั้งต้นได้[ 1 ]
โดยทั่วไป เพอร์ออกซิโซมมีหน้าที่ในการสลายไขมัน โดยเฉพาะกรดไขมันสายยาว ในกรณีที่ไม่มีห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอนที่ทำงานอยู่และกระบวนการของเซลล์ที่เกี่ยวข้อง จะไม่มีคู่หูทางเมตาบอลิซึมสำหรับตัวรีดิวซ์ในกระบวนการสลายไขมัน[ 1 ]ในแง่ของการสลายตัวเอง เพอร์ออกซิโซมมีศักยภาพในการสลายกรดไขมันและอนุมูลออกซิเจน ซึ่งจะถูกปล่อยออกมาในไซโตโซลเมื่อเยื่อหุ้มเพอร์ออกซิโซมเสียหายจากการกักเก็บน้ำและการย่อยโดยเอนไซม์สลายตัวอื่นๆ[ 1 ]
ในแบคทีเรียการสลายตัวของเซลล์อาจเกิดขึ้นเนื่องจากความไม่สมดุลระหว่างเอนไซม์ที่ไฮโดรไลซ์หรือสังเคราะห์ผนังเซลล์ หากการสลายตัวเกิดขึ้นมากกว่า เซลล์อาจแตกออกเนื่องจากออสโมซิสนอกจากนี้ยังอาจถูกกระตุ้นเมื่อเซลล์ได้รับบาดเจ็บ[ 4 ]
ใช้
การปลดปล่อยเอนไซม์ที่มีฤทธิ์ในการสลายจากตำแหน่งภายในเซลล์จะเริ่มต้นกระบวนการที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ ซึ่งส่งผลให้สิ่งมีชีวิตที่ตายแล้วสลายตัวอย่างสมบูรณ์ การสลายตัวเองจะสร้างสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด ไร้ออกซิเจน และอุดมไปด้วยสารอาหาร ซึ่งเอื้อต่อการทำงานของจุลินทรีย์ที่รุกรานและฉวยโอกาสในกระบวนการที่เรียกว่าการเน่าเปื่อย การสลายตัวเองและการเน่าเปื่อยเป็นกระบวนการหลักที่รับผิดชอบต่อการสลายตัวของซาก[ 1 ]
ในการรักษาบาดแผล กระบวนการสลายเนื้อเยื่อตาย เอง (autolytic debridement)สามารถช่วยได้ โดยร่างกายจะย่อยสลายและทำให้เนื้อเยื่อที่ตายแล้วกลายเป็นของเหลวเพื่อให้สามารถถูกชะล้างหรือกำจัดออกไปได้วัสดุปิดแผล สมัยใหม่ ที่ช่วยรักษาความชุ่มชื้นของแผลสามารถช่วยในกระบวนการนี้ได้
ในอุตสาหกรรมอาหาร ออโตไลซิสเกี่ยวข้องกับการฆ่ายีสต์และกระตุ้นการสลายตัวของเซลล์โดยเอนไซม์ต่างๆ ยีสต์ที่สลายตัวแล้วจะถูกนำมาใช้เป็นสารปรุงแต่งรสหรือสารเพิ่มรสชาติ สำหรับสารสกัดจากยีสต์เมื่อกระบวนการนี้ถูกกระตุ้นโดยการเติมเกลือจะเรียกว่าพลาสโมไลซิส[ 5 ]
ใน การอบ ขนมปังคำว่าautolyse (หรือที่ ใช้ กันทั่วไปในภาษา ฝรั่งเศส ) หมายถึงช่วงเวลาพักหลังจากผสมแป้งและน้ำในครั้งแรก ก่อนที่จะเติมส่วนผสมอื่นๆ (เช่น เกลือและยีสต์) ลงในแป้ง การทำเช่นนี้จะทำให้แป้งขึ้นรูปได้ง่ายขึ้นและปรับปรุงโครงสร้าง[ 6 ] [ 7 ]คำนี้ถูกบัญญัติโดยศาสตราจารย์ด้านการทำขนมปังชาวฝรั่งเศสRaymond Calvelซึ่งแนะนำขั้นตอนดังกล่าวเพื่อลดเวลาในการนวดแป้ง จึงช่วยปรับปรุงรสชาติและสีของขนมปัง[ 6 ] Calvel โต้แย้งว่าการนวดแป้งเป็นเวลานานจะทำให้แป้งสัมผัสกับออกซิเจนในบรรยากาศ ซึ่งจะทำให้ แคโรทีนอยด์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติในแป้งขนมปังซีดจาง ทำให้แป้งสูญเสียสีและรสชาติที่นุ่มนวลตามธรรมชาติ[ 6 ]
ในการผลิตเครื่องดื่มหมักออโตไลซิสสามารถเกิดขึ้นได้เมื่อน้ำองุ่นหรือเวิร์ตถูกทิ้งไว้บนตะกอนเป็นเวลานาน ในการผลิตเบียร์ออโตไลซิสทำให้เกิดรสชาติที่ไม่พึงประสงค์ออโตไลซิสในการผลิตไวน์มักไม่เป็นที่ต้องการ แต่ในกรณีของแชมเปญ ที่ดีที่สุด ออโตไลซิส เป็นองค์ประกอบสำคัญในการสร้างรสชาติและสัมผัสในปาก[ 8 ]
ดูเพิ่มเติม
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การสลายตัวด้วยตนเอง (ชีววิทยา)
ในทาง ชีววิทยา ออโตไลซิส หรือที่รู้จักกันทั่วไปว่า การย่อยตัวเอง หมายถึง การทำลายเซลล์ โดย การทำงานของ เอนไซม์ ในเซลล์นั้นเอง...
กลไกทางชีวเคมีของการทำลายเซลล์
การสลายตัวของเซลล์ (Autolysis) มักไม่พบในสิ่งมีชีวิตที่โตเต็มวัย และมักเกิดขึ้นใน เนื้อเยื่อ ที่ตายแล้ว เนื่องจากเอนไซม์จะออกฤทธิ์ต่อส่วนประกอบของเซลล์ที่ปกติจะไม่ทำหน้าที่เป็น สารตั้งต้น...
ใช้
การปลดปล่อยเอนไซม์ที่มีฤทธิ์ในการสลายจากตำแหน่งภายในเซลล์จะเริ่มต้นกระบวนการที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ ซึ่งส่งผลให้สิ่งมีชีวิตที่ตายแล้วสลายตัวอย่างสมบูรณ์ การสลายตัวเองจะสร้างสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด ไร้ออกซิเจน และอุดมไปด้วยสารอาหาร...
ดูเพิ่มเติม
การตายของเซลล์ตามโปรแกรม ระยะเวลาหลังการเสียชีวิต ความเสียหายที่ไม่ถึงแก่ชีวิต เวจไมต์ ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Autolysis_(biology)&oldid=1350259341 "