ΟβΙΙ: η δύναμη και τη δομή. Η αξία των κυττάρων δύναμης. Παραδείγματα κυττάρων δύναμης

Σύγχρονες πειραματικές μελέτες έχουν αποδείξει ότι το κύτταρο είναι ένα σύμπλοκο δομική και λειτουργική μονάδα σχεδόν όλων των ζώντων οργανισμών, με εξαίρεση τους ιούς, τα οποία είναι μη-κυτταρικών μορφών ζωής. μελέτες κυτταρολογία η δομή και η κυτταρική δραστικότητα: αναπνοή, τη διατροφή, την αναπαραγωγή, την ανάπτυξη. Οι διαδικασίες αυτές θα συζητηθούν στο παρόν έγγραφο.

δομή των κυττάρων

Με τη χρήση φωτός και ηλεκτρονικό μικροσκόπιο βιολόγοι έχουν βρει ότι φυτικά και ζωικά κύτταρα περιέχουν μονάδα επιφάνειας (nadmembrannye και submembrane σύμπλοκα), κυτταρόπλασμα και οργανίδια. Σε ζωικά κύτταρα υπεράνω της μεμβράνης είναι γλυκοκάλυκα που περιέχουν ένζυμα και η παροχή ισχύος στοιχείων έξω από το κυτταρόπλασμα. Σε φυτικά κύτταρα, προκαρυώτες (βακτηρίδια και κυανοβακτήρια) και μύκητες πάνω από τη μεμβράνη σχηματίζεται το κυτταρικό τοίχωμα, η οποία αποτελείται από κυτταρίνη, λιγνίνη ή murein.

Ο πυρήνας είναι υποχρεωτική οργανίδιο των ευκαρυωτικών οργανισμών. Είναι ένα κληρονομικό υλικό - DNA που έχει τα χρωμοσώματα μορφή. Τα βακτήρια και τα κυανοβακτήρια περιέχουν πυρηνοειδή, ενεργώντας ως φορέας του δεοξυριβονουκλεϊκού οξέος. Όλοι εκτελούν αυστηρά συγκεκριμένη λειτουργία, προκαλώντας μεταβολικές κυτταρικές διεργασίες.

Τι εννοούμε με τον όρο «κύτταρο φαγητό»

εκδηλώσεις κύτταρα ζωή δεν είναι τίποτα, αλλά η μεταφορά της ενέργειας και τη μετατροπή από το ένα είδος στο άλλο (σύμφωνα με τον πρώτο νόμο της θερμοδυναμικής). Ενέργεια, που βρίσκεται σε θρεπτικά συστατικά στο κρυφό, τ. Ε Δεσμώτης κατάσταση πηγαίνει σε μόρια ΑΤΡ. Όσον αφορά το ζήτημα του τι δύναμης κυττάρων στη βιολογία, υπάρχει μια απάντηση που να λαμβάνει υπόψη τα ακόλουθα αξιώματα:

1. Ένα κύτταρο ως μια ανοιχτή βιολογικά συστήματα απαιτεί μια σταθερή ροή της ενέργειας από το περιβάλλον.
2. Οργανικές ουσίες που απαιτούνται για τη δύναμη, το κύτταρο μπορεί να επιτευχθεί με δύο τρόπους:

α) από το εξωκυτταρικό μέσο, με τη μορφή των έτοιμων ενώσεων?

β) ανεξαρτήτως σύνθεση πρωτεϊνών, υδατανθράκων και λιπών, από διοξείδιο του άνθρακα, αμμωνία, κλπ

Ως εκ τούτου, όλοι οι οργανισμοί διαιρείται σε ετερότροφα και αυτοτροφική μεταβολισμού οποίο διαθέτει μελέτες βιοχημείας.

Μεταβολισμός και Ενέργειας

Οργανικές ουσίες που εισέρχονται στο κύτταρο υποστούν διάσπαση, σύμφωνα με την οποία ενέργεια απελευθερώνεται με τη μορφή ΑΤΡ ή NADP-Η2. Το σύνολο των αντιδράσεων της αφομοίωσης και ανομοίωση - μεταβολισμό αυτό είναι. Παρακάτω θα δούμε τα στάδια του μεταβολισμού της ενέργειας, παρέχοντας τη διατροφή ετερότροφα κύτταρα. Πρώτον, οι πρωτεΐνες, υδατάνθρακες, λιπίδια και αναλύονται σε μονομερή τους: αμινοξέα, γλυκόζη, γλυκερόλη και λιπαρά οξέα. Στη συνέχεια, στο χωρίς οξυγόνο πέψη, υπόκεινται σε περαιτέρω αποσύνθεση (αναερόβια χώνευση).

Με τον τρόπο αυτό υπάρχει τροφοδοτείται ενδοκυτταρικά παράσιτα ρικέτσια, χλαμύδια, και παθογόνων βακτηρίων όπως Clostridium. Μονοκύτταρος γλυκόζη διασπούν μύκητα-ζύμης σε αιθανόλη, τα βακτήρια του γαλακτικού οξέος - σε γαλακτικό οξύ. Έτσι, γλυκόλυση, αλκοόλη, βουτυρικό, ζύμωση γαλακτικού οξέος - αυτά είναι παραδείγματα των κυττάρων δύναμης, ως αποτέλεσμα της αναερόβιας χώνευσης σε ετερότροφα.

Autotrophic και τα χαρακτηριστικά των μεταβολικών διεργασιών

Για οργανισμούς που ζουν στη Γη, η κύρια πηγή ενέργειας είναι ο ήλιος. Χάρη σε αυτόν, καλύπτει τις ανάγκες των κατοίκων του πλανήτη μας. Μερικά από αυτά συντίθενται θρεπτικά συστατικά λόγω της ενέργειας του φωτός, που ονομάζονται φωτότροφα. Άλλα - με τη βοήθεια της ενέργειας του οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις, καλούνται χημειοτροφικός. Σε μονοκύτταρων φυκών διατροφή κυττάρων, φωτογραφίες των οποίων παρουσιάζεται παρακάτω, είναι φωτοσυνθετικά.

Πράσινα φυτά περιέχουν χλωροφύλλη, η οποία αποτελεί μέρος του χλωροπλάστη. Υπηρετεί ως κεραία, σύλληψη κβάντα του φωτός. Το φως και το σκοτάδι φάσεις της φωτοσύνθεσης που συμβαίνουν ενζυματικής αντίδρασης (κύκλος Calvin), το αποτέλεσμα της οποίας είναι ο σχηματισμός του διοξειδίου του άνθρακα των οργανικών ουσιών που χρησιμοποιούνται για τη διατροφή. Ως εκ τούτου, ένα κύτταρο του οποίου η ισχύς οφείλεται στη χρήση της φωτεινής ενέργειας, που αναφέρονται αυτοτροφική ή φωτότροφα.

Μονοκύτταροι οργανισμοί που ονομάζεται hemosintetikami, για το σχηματισμό των οργανικών ουσιών χρησιμοποιώντας την ενέργεια που απελευθερώνεται από χημικές αντιδράσεις, π.χ., ενώσεις των βακτηρίων σιδήρου οξειδώνουν δισθενούς σιδήρου προς τρισθενή, και η απελευθερωμένη ενέργεια πηγαίνει στη σύνθεση των μορίων γλυκόζης.

Έτσι, οι φωτο-συνθετικού οργανισμών συλλάβει την ενέργεια του φωτός και το μετατρέπουν σε ενέργεια ομοιοπολική μονο- και πολυσακχαρίτες. Στη συνέχεια, κατά μήκος των δεσμών των αλυσίδων τροφίμων ενέργεια μεταφέρεται στα κύτταρα των ετερότροφων οργανισμών. Με άλλα λόγια, χάρη στη φωτοσύνθεση, υπάρχουν όλα τα δομικά στοιχεία της βιόσφαιρας. Μπορούμε να πούμε ότι τα κύτταρα που δύναμη έρχεται αυτοτροφικής τρόπο, «τρέφεται» όχι μόνο τον εαυτό του αλλά και όλοι οι κάτοικοι του πλανήτη Γη.

Όπως ετερότροφων οργανισμών ζωοτροφές

Κύτταρα τα οποία τροφή εξαρτάται από την παραλαβή εκεί οργανικές ουσίες από το εξωτερικό περιβάλλον, που ονομάζεται ετερότροφα. Οργανισμούς όπως μύκητες, τα ζώα, τους ανθρώπους, και παρασιτικά βακτήρια διασπούν υδατάνθρακες, πρωτεΐνες και λίπη, με τη βοήθεια των πεπτικών ενζύμων.

Στη συνέχεια, τα προκύπτοντα μονομερή απορροφάται από το κύτταρο και το χρησιμοποίησε για να χτίσει οργανίδια και τη ζωή του. Διαλύθηκαν θρεπτικά συστατικά εισέλθουν στο κύτταρο με πινοκυττάρωση, και τα σωματίδια στερεάς τροφής - φαγοκυττάρωση. Ετεροτροφική οργανισμοί μπορούν να χωριστούν σε saprotroph και τα παράσιτα. Το πρώτο (π.χ., βακτήρια του εδάφους, μύκητες, μερικά έντομα) τρέφονται με νεκρή οργανική ύλη, και οι τελευταίοι (βακτήρια, σκουλήκια, παρασιτικών μυκήτων) - κύτταρα και τους ιστούς των ζωντανών οργανισμών.

Mixotrophy, τη διανομή τους στη φύση

Μικτά τρόφιμα στη φύση είναι αρκετά σπάνιο και είναι ένα εργαλείο μορφής (idioadaptatsy) σε διάφορους περιβαλλοντικούς παράγοντες. Η κύρια προϋπόθεση mixotrophic - είναι η παρουσία στα κύτταρα και οργανίδια που περιέχουν χλωροφύλλη για συστήματα φωτοσύνθεσης και ενζύμων που διασπούν την έτοιμη θρεπτικές ουσίες που προέρχονται από το περιβάλλον. Για παράδειγμα, ένα μονοκύτταρο ζώο πράσινο Euglena περιέχει hyaloplasm χρωματοφόρα με χλωροφύλλη.

Όταν η δεξαμενή, όπου το Euglena παραμονής, καλά φωτισμένο, τρέφεται από το φυτό, δηλαδή. Ε Autotrophically από τη φωτοσύνθεση. Ως αποτέλεσμα του διοξειδίου του άνθρακα συντίθεται γλυκόζη, η οποία είναι το κύτταρο και να χρησιμοποιηθεί ως τροφή. Euglena ελέγχεται νύχτα ετερότροφα διάσπαση οργανικών ουσιών από τα ένζυμα που βρίσκονται στο πεπτικό κενοτόπια. Έτσι, mixotrophic κύτταρα εξουσία, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η απόδειξη της ενότητας της προέλευσης των φυτών και των ζώων.

κυτταρική ανάπτυξη και η σχέση της με trophico

Αυξάνοντας το μήκος, μάζα, ο όγκος, όπως και όλο το σώμα και των οργάνων του και των ιστών, που ονομάζεται ανάπτυξη. Δεν μπορεί να είναι χωρίς μια σταθερή παροχή θρεπτικών συστατικών στα κύτταρα που χρησιμεύουν ως δομικά στοιχεία. Για να πάρει την απάντηση στο ερώτημα του πώς να αυξηθεί τα κύτταρα που συμβαίνει αυτοτροφικής διατροφή, είναι απαραίτητο να διευκρινιστεί αν είναι ένας ανεξάρτητος οργανισμός ή ένα μέρος μιας δομικής μονάδας του πολυκύτταρου ατόμου. Στην πρώτη περίπτωση, η αύξηση θα πραγματοποιηθεί κατά τη διάρκεια της ενδοφάσης του κυτταρικού κύκλου. Επεξεργάζεται γρήγορα συμβαίνουν πλαστικό μεταβολισμό. Ισχύς ετερότροφων οργανισμών συνακόλουθα σχετίζονται με την παρουσία των τροφίμων που προέρχονται από το εξωτερικό περιβάλλον. Η ανάπτυξη του ενός πολυκύτταρου οργανισμού λαμβάνει χώρα ως αποτέλεσμα την ενεργοποίηση των βιοσυνθετικών εκπαιδευτικών ιστών, καθώς και η επικράτηση των αναβολικών διεργασιών, καταβολικές αντιδράσεις ανωτέρω.

Ρόλος του οξυγόνου σε ένα τρόφιμο ετερότροφα κύτταρα

Αερόβιους οργανισμούς: ορισμένα βακτήρια, μύκητες, ζώα και άνθρωποι χρησιμοποιούν οξυγόνο για πλήρη πέψη των θρεπτικών συστατικών, όπως η γλυκόζη σε διοξείδιο του άνθρακα και νερό (κύκλος Krebs). Εμφανίζεται στην μιτοχονδριακή μήτρα που περιέχει το ενζυματικό σύστημα H + -ΑΤΡ-ase, το οποίο συνθέτει ένα μόριο της ΑΤΡ από ADP. Σε προκαρυωτικούς οργανισμούς, όπως αερόβια βακτηρίδια και κυανοβακτήρια, βήμα ανομοίωση οξυγόνου λαμβάνει χώρα στη μεμβράνη πλάσματος των κυττάρων.

προσφοράς Εξειδίκευση των γαμετών

Στη μοριακή βιολογία και τη δύναμη κυτταρολογία των κυττάρων μπορεί να περιγραφεί εν συντομία ως η διαδικασία προχωρά περιέχει Το θρεπτικά συστατικά, η σύνθεση και η διάσπαση ορισμένων ποσοτήτων ενέργειας σε μορφή μορίων ΑΤΡ τους. γαμετών τροφισμό: ωάρια και σπέρμα, έχει μερικά χαρακτηριστικά που σχετίζονται με μια υψηλή εξειδίκευση των λειτουργιών τους. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για τα θηλυκά αναπαραγωγικά κύτταρα, αναγκάστηκε να συσσωρεύεται μια μεγάλη ποσότητα θρεπτικών συστατικών, κυρίως με τη μορφή του κρόκου του αυγού.

Μετά τη γονιμοποίηση, θα τα χρησιμοποιήσει για τη θραύση και το σχηματισμό του εμβρύου. Τα σπερματοζωάρια κατά την ωρίμανση (σπερματογένεσης) λαμβάνεται οργανικές ουσίες από κύτταρα Sertoli, που βρίσκεται στην σπερματικών σωληναρίων. Έτσι, και οι δύο τύποι γαμετών έχουν υψηλό μεταβολικό ρυθμό, η οποία είναι δυνατή λόγω της ενεργού τροφικό κυττάρου.

Ο ρόλος των ορυκτών διατροφής

μεταβολικές διεργασίες δεν είναι δυνατή χωρίς την εισροή των κατιόντων και ανιόντων που συνθέτουν τα ανόργανα άλατα. Για παράδειγμα, είναι απαραίτητο για τη φωτοσύνθεση ιόντων μαγνησίου, για μιτοχόνδρια ενζυματικά συστήματα - καλίου ιόντα ασβεστίου και, για να διατηρηθεί buffering hyaloplasm ικανότητα - την παρουσία ιόντων νατρίου, καθώς και ανθρακικό ανιόντα οξέος. Διαλύματα ανόργανων αλάτων εισέλθουν στο κύτταρο με πινοκυττάρωση ή διάχυση μέσω της κυτταρικής μεμβράνης. διατροφή Ορυκτών εγγενής στις δύο αυτότροφοι και ετερότροφα κύτταρα.

Για να συνοψίσουμε, έχουμε δει ότι η αξία των κυττάρων δύναμης πραγματικά μεγάλη, δεδομένου ότι η διαδικασία αυτή οδηγεί στο σχηματισμό ενός δομικού υλικού (υδατάνθρακες, λίπη και πρωτεΐνες) του διοξειδίου του άνθρακα σε αυτότροφη οργανισμούς. Ετεροτροφική κύτταρα τρέφονται με οργανικές ουσίες που σχηματίζονται λόγω αυτότροφους δραστηριότητα. Το προκύπτον ενέργεια που χρησιμοποιούν για την αναπαραγωγή, την ανάπτυξη, την κίνηση, και άλλες ζωτικές διαδικασίες.