Cell: el poder i l'estructura. El valor de les cèl·lules d'energia. Exemples de cèl·lules d'energia

Els estudis experimentals moderns han establert que la cèl·lula és una unitat estructural i funcional complex de gairebé tots els organismes vius, excepte els virus, que són les formes de vida no cel·lulars. estudis de citologia l'estructura i activitat cel·lular: la respiració, la nutrició, reproducció, creixement. Aquests processos seran discutits en aquest document.

estructura de la cèl·lula

Mitjançant l'ús de la llum i microscopi electrònic biòlegs han trobat que les cèl·lules de plantes i animals contenen unitat de superfície (nadmembrannye i submembrane complexos), citoplasma i orgànuls. En les cèl·lules animals més de la membrana és glicocalix que conté enzims i la disponibilitat d'energia de cèl·lules fora del citoplasma. En cèl·lules de plantes, procariotes (bacteris i cianobacteris) i fongs sobre la membrana es forma la paret cel·lular, que consisteix en cel·lulosa, lignina o mureïna.

El nucli és orgànul obligatòria dels eucariotes. És un material hereditari - ADN que té els cromosomes de formulari. Els bacteris i els cianobacteris contenen nucleoide, en qualitat de portador d'àcid desoxiribonucleic. Tots ells realitzen funció estrictament específic, provocant processos cel·lulars metabòlics.

Què s'entén pel terme "menjar cel·lular"

cèl·lules manifestacions de la vida no són més que la transferència d'energia i la seva conversió d'un tipus a un altre (d'acord amb la primera llei de la termodinàmica). Energia, situada a nutrients en l'ocult, t. Estat E. Bound entra en molècules d'ATP. Sobre la qüestió de quin poder cèl·lules en biologia, hi ha una resposta que tingui en compte els següents postulats:

1. Una cèl·lula com un sistemes biològics oberta requereix un flux constant d'energia de l'ambient.
2. Les substàncies orgàniques que són necessaris per a l'alimentació, la cèl·lula es poden obtenir de dues maneres:

a) des del medi extracel·lular, en la forma de compostos llestos;

b) sintetitzar de forma independent proteïnes, carbohidrats i greixos, a partir de diòxid de carboni, amoníac, etc.

Per tant, tots els organismes es divideixen en el metabolisme de heteròtrofs i autòtrofs que compta amb estudis de bioquímica.

Metabolisme i Energia

Les substàncies orgàniques que entren a la cèl·lula es sotmeten a l'escissió, de manera que s'allibera energia en forma d'ATP o NADP-H2. Tot el conjunt de reaccions d'assimilació i dissimilació - és el metabolisme. A continuació ens fixem en les etapes del metabolisme energètic, proporcionant cèl·lules heteròtrofes nutrició. En primer lloc, les proteïnes, carbohidrats i lípids es descomponen en els seus monòmers: àcids aminoàcids, glucosa, glicerol i àcids grassos. Després, en la digestió lliure d'oxigen, que estan subjectes a la càries addicional (digestió anaeròbia).

D'aquesta manera no és alimentat Rickettsia intracel·lulars paràsits, clamídia i bacteris patògens com ara Clostridium. Unicel·lular fongs de llevat glucosa Cleave a etanol, bacteris d'àcid làctic - àcid làctic. Per tant, la glucòlisi, alcohol, butíric, la fermentació d'àcid làctic - aquests són exemples de les cèl·lules d'energia com a resultat de la digestió anaeròbia en els heteròtrofs.

Autotròfic i les característiques dels processos metabòlics

Per als organismes que viuen a la Terra, la principal font d'energia és el sol. Gràcies a ell, satisfà les necessitats dels habitants del nostre planeta. Alguns d'ells es sintetitzen nutrients a causa de l'energia de la llum, se'ls crida fotótrofa. Altres - amb l'ajuda de l'energia de les reaccions redox, se'ls crida quimiotròfia. En algues unicel·lulars nutrició cel·lular, fotos del que es presenta a continuació, ser fotosintèticament.

Les plantes verdes contenen clorofil·la, que és part del cloroplast. Ell serveix com una antena, la captura de quants de llum. La llum i les fases fosques de la fotosíntesi es produeix reacció enzimàtica (cicle de Calvin), el resultat dels quals és la formació de diòxid de carboni de les substàncies orgàniques utilitzades per a l'alimentació. Per tant, una cèl·lula la potència és causa de l'ús d'energia de la llum, es fa referència autòtrofa o fotótrofas.

Els organismes unicel·lulars anomenats hemosintetikami, per a la formació de substàncies orgàniques que utilitzen l'energia alliberada per les reaccions químiques, per exemple, els compostos dels bacteris del ferro oxidar el ferro ferrós a fèrric, i l'energia alliberada va a la síntesi de molècules de glucosa.

Per tant, els organismes fotosintètics capten energia de la llum i la converteixen en mico covalent energia i polisacàrids. Llavors al llarg dels enllaços d'energia cadenes de menjar es transfereix a les cèl·lules d'organismes heterotròfics. En altres paraules, gràcies a la fotosíntesi, hi ha tots els elements estructurals de la biosfera. Podem dir que les cèl·lules que el poder ve manera autòtrofa, "alimenta" no només a ell sinó també a tots els habitants del planeta Terra.

Com organismes heteròtrofs s'alimenten

Les cèl·lules que l'alimentació depèn de la recepció al mateix substàncies orgàniques des de l'entorn extern, anomenats heteròtrofs. Organismes com ara fongs, animals, persones, i bacteris parasitàries es descomponen els hidrats de carboni, proteïnes i greixos amb l'ajuda dels enzims digestius.

A continuació, els monòmers resultants són absorbits per la cèl·lula i ho van usar per construir els seus orgànuls i la vida. nutrients dissolts entren en la cèl·lula per pinocitosi, i les partícules d'aliments sòlids - la fagocitosi. organismes heteròtrofs es poden dividir en saprotroph i paràsits. El primer (per exemple, bacteris del sòl, fongs, alguns insectes) s'alimenten de matèria orgànica morta, i l'últim (bacteris, cucs, fongs paràsits) - cèl·lules i teixits dels organismes vius.

Mixotrofía, la seva distribució en la naturalesa

menjar mixta en la naturalesa és bastant rar i és una eina de forma (idioadaptatsy) a diversos factors ambientals. La condició principal mixotrófico - és la presència a les cèl·lules i orgànuls que contenen clorofil·la per a sistemes de fotosíntesi i d'enzims que descomponen els nutrients llistes procedents del medi ambient. Per exemple, un unicel·lular animals verd Euglena conté cromatòfors Hialoplasma amb clorofil·la.

Quan el dipòsit, en el qual el euglena de permanència, ben il·luminat, s'alimenta de la planta, és a dir. E. autotróficamente per la fotosíntesi. Com a resultat del diòxid de carboni es sintetitza la glucosa, que és la cèl·lula i s'utilitza com a aliment. Euglena nit alimentat de manera heteròtrofa escissió de substàncies orgàniques pels enzims ubicades en els vacúols digestius. D'aquesta manera, les cèl·lules d'energia mixotróficos, els científics creuen que la prova de la unitat d'origen de les plantes i els animals.

el creixement cel·lular i la seva relació amb trophico

L'augment de la longitud, massa, volum, de la mateixa manera que tot el cos i els seus òrgans i teixits, anomenat creixement. Ell no pot estar sense un subministrament constant de nutrients a les cèl·lules que serveixen com blocs de construcció. Per obtenir la resposta a la pregunta de com fer créixer les cèl·lules que es produeix la nutrició autòtrofa, cal aclarir si es tracta d'un òrgan independent o una part d'una unitat estructural de l'individu multicel·lular. En el primer cas, el creixement es durà a terme durant la interfase del cicle cel·lular. És ràpidament processos ocorren metabolisme de plàstic. organismes heteròtrofs energia correlativament associats amb la presència d'aliments procedents de l'entorn extern. El creixement de un organisme multicel·lular es produeix com a resultat l'activació dels teixits biosintètiques educatius, així com la prevalença dels processos anabòlics, reaccions catabòliques anteriors.

Paper de l'oxigen en un aliment cèl·lules heterotróficas

Els organismes aeròbics: alguns bacteris, fongs, animals i persones utilitzen l'oxigen per a la digestió completa de nutrients com ara la glucosa a diòxid de carboni i aigua (cicle de Krebs). Es produeix en la matriu mitocondrial que conté el sistema enzimàtic H + -ATP-nansa, que sintetitza una molècula d'ATP a partir d'ADP. En els organismes procariotes, com ara bacteris aerobis i cianobacteris, pas dissimilation oxigen es produeix a la membrana plasmàtica de les cèl·lules.

subministrament Especificitat dels gàmetes

En la biologia molecular i d'energia de cèl·lules citologia pot ser descrit breument com el procés prossegueix nutrients en el mateix, la seva síntesi i l'escissió de certes quantitats d'energia en forma de molècules d'ATP. gàmetes trofisme: òvuls i esperma, té algunes característiques associades amb una alta especificitat de les seves funcions. Això és especialment cert de les cèl·lules reproductives femenines, obligats a acumular una gran quantitat de nutrients, principalment en forma de rovell d'ou.

Després de la fertilització, es farà servir per a la trituració i la formació de l'embrió. Els espermatozoides durant la maduració (espermatogènesi) s'obté substàncies orgàniques a partir de cèl·lules de Sertoli, que es troba en els túbuls seminífers. Per tant, ambdós tipus de gàmetes tenen una alta taxa metabòlica, que és possible a causa de la tròfic cel·la activa.

El paper de la nutrició mineral

processos metabòlics no són possibles sense l'afluència de cations i anions que formen les sals minerals. Per exemple, necessari per a la fotosíntesi de ions de magnesi, per als sistemes enzimàtics mitocòndries - ions de potassi i de calci, per mantenir l'emmagatzematge en memòria intermèdia capacitat hyaloplasm - la presència de ions de sodi així com àcid anions carbonat. Les solucions de sals minerals entren en la cèl·lula per pinocitosi o difusió a través de la membrana cel·lular. nutrició mineral inherent tant en les cèl·lules autòtrofs i heteròtrofs.

En resum, hem vist que el valor de les cèl·lules d'energia realment grans, ja que aquest procés condueix a la formació d'un material de construcció (hidrats de carboni, greixos i proteïnes) de diòxid de carboni en organismes autòtrofs. cèl·lules heterotróficas s'alimenten de substàncies orgàniques formades a causa activitat autòtrofs. L'energia resultant que utilitzen per a la reproducció, creixement, moviment, i altres processos vitals.