619 Shares 1943 views

Główne procesy życia komórek

Komórka jest podstawową jednostką wszystkich organizmów. Z zależności od stanu zależy od stopnia aktywności, zdolności adaptacji do warunków środowiskowych. Procesy życia komórek podlegają pewnym prawidłowościom. Stopień aktywności każdego z nich zależy od fazy cyklu życia. W sumie wyróżniają się dwoma: interfazy i podziału (faza M). Pierwszy zajmuje czas pomiędzy powstaniem komórki a jej śmiercią lub podziałem. W okresie interfazowym są aktywne prawie wszystkie podstawowe procesy aktywności komórkowej komórki: odżywianie , oddychanie, wzrost, drażliwość i ruch. Powielanie komórki zachodzi tylko w fazie M.


Okresy międzyfazowe

Czas wzrostu komórek między podziałami podzielony jest na kilka etapów:

  • Presyntezy lub fazy G-1, – początkowy okres: synteza matrycy RNA, białek i innych elementów komórkowych;
  • Syntetyczny lub faza S: podwojenie DNA;
  • Post-syntetyczna lub faza G-2: przygotowanie do mitozy.

Ponadto niektóre komórki po różnicowaniu przestają się dzielić. W ich interfazie nie ma okresu G-1. Znajdują się one w tak zwanej fazie spoczynkowej (G-0).

Metabolizm

Jak już wspomniano, procesy życiowej żywotności w przeważającej części występują w okresie interfazowym. Głównym jest metabolizm. Dzięki niemu zachodzą nie tylko różne reakcje wewnętrzne, ale również procesy międzykolonowe łączące poszczególne struktury z całym organizmem.

Wymiana substancji jest nieodłącznym elementem pewnego systemu. Procesy aktywności życiowej komórki zależy w dużej mierze od jej przestrzegania, braku jakichkolwiek naruszeń w niej. Substancje, przed wpływem środowiska wewnątrzkomórkowego, muszą przeniknąć do membrany. Potem poddawane są pewnym procesom w procesie karmienia lub oddychania. Na następnym etapie przetwarzane produkty są wykorzystywane do syntezy nowych elementów lub przekształcania istniejących struktur. Pozostaje po wszystkich transformacjach, wymieniać produkty szkodliwe dla komórki lub po prostu nie potrzebują, są usuwane do środowiska zewnętrznego.

Asymilacja i rozproszenie

Enzymy prowadzą do konsekwentnego przekształcania niektórych substancji w inne. Przyczyniają się do szybszego przepływu pewnych procesów, czyli działania jako katalizatorów. Każdy taki "przyspieszacz" ma wpływ tylko na konkretną transformację, kierując przepływ procesu w jednym kierunku. Nowo powstałe substancje są dalej poddawane działaniu innych enzymów, które sprzyjają ich dalszej transformacji.

Jednocześnie wszystkie procesy życia komórki połączone są w ten czy inny sposób z dwoma przeciwnymi tendencjami: asymilacją i dissimilacją. Dla metabolizmu ich wzajemne oddziaływanie, równowaga lub opozycja są podstawą. Różne substancje, które pochodzą z zewnątrz, są przekształcane pod działaniem enzymów w zwykłe i niezbędne dla komórek. Te przemiany syntezy nazywane są asymilacją. W takim przypadku potrzebna jest energia. Jej źródłem są procesy rozproszenia lub zniszczenia. Dezintegracji substancji towarzyszy uwalnianie energii niezbędnej do kontynuowania głównych procesów aktywności życiowej komórki. Dissimilacja sprzyja także tworzeniu prostszych substancji, które są następnie wykorzystywane do nowej syntezy. Część produktów rozkładu jest w tym przypadku wyprowadzana.

Procesy aktywności komórek są często związane z równowagą syntezy i rozkładu. Tak więc wzrost jest możliwy tylko z przewagą asymilacji nad dissimilacją. Ciekawe, że komórka nie może rosnąć nieskończenie: zawiera pewne granice, na których stopa się zatrzymuje.

Penetracja

Transport substancji z środowiska do komórki biernie i aktywnie. W pierwszym przypadku transfer jest możliwy dzięki dyfuzji i osmozie. Aktywnemu transportowi towarzyszy wydatki na energię i często występują pomimo tych procesów. I tak na przykład jony potasu przechodzą. Są one wstrzykiwane do komórki, nawet jeśli ich stężenie w cytoplazmie przekracza swój poziom w otoczeniu zewnętrznym.

Charakterystyka tych substancji wpływa na stopień przepuszczalności błony komórkowej. Tak więc substancje organiczne wchodzą do cytoplazmy łatwiej niż substancje nieorganiczne. Dla przepuszczalności wielkość cząstek również ma znaczenie. Właściwości membrany zależą również od stanu fizjologicznego komórki i takich cech środowiska, jak temperatura i oświetlenie.

Zasilanie

W spożyciu substancji ze środowiska naturalnego uczestniczą dość dobrze studiowane procesy aktywności życiowej: oddychanie komórki i jej odżywianie. Ten ostatni jest przeprowadzany za pomocą pinocytozy i fagocytozy. Mechanizm obydwu procesów jest podobny, ale w trakcie pinocytozy dostają się mniejsze i gęstsze cząsteczki. Cząsteczki wchłanialnej substancji są adsorbowane przez membranę, przechwycone przez specjalne wysiewy i zanurzone w nich wewnątrz komórki. W rezultacie powstaje kanał, a następnie pęcherzyki z membrany zawierającej cząstki żywności. Stopniowo zostają uwolnieni z muszli. Ponadto, cząstki są wystawione na działanie bardzo zbliżonych do procesów trawienia. Po wielu przekształceniach substancje podzielone na prostsze i są wykorzystywane do syntezy elementów niezbędnych dla komórki. Jednocześnie niektóre z produkowanych substancji są uwalniane do środowiska, ponieważ nie podlegają dalszemu przetwarzaniu lub użyciu.

Oddychanie

Odżywianie nie jest jedynym procesem promującym wygląd w komórce niezbędnych elementów. Oddychanie jest bardzo podobne do tego. Jest to seria kolejnych przekształceń węglowodanów, lipidów i aminokwasów, w wyniku których pojawiają się nowe substancje: dwutlenek węgla i woda. Najważniejszą częścią procesu jest tworzenie się energii, która jest przechowywana przez komórkę w postaci ATP i niektórych innych związków.

Z udziałem tlenu

Procesy życia ludzkiej komórki, podobnie jak wiele innych organizmów, są nie do pomyślenia bez aerobowego oddychania. Główną substancją konieczną dla niego jest tlen. Uwolnienie bardzo potrzebnej energii, a także powstawanie nowych substancji ma miejsce w wyniku utleniania.

Proces oddychania dzieli się na dwa etapy:

  • Glikoliza;

  • Etap tlenowy.

Glikoliza to odcięcie glukozy w cytoplazmie komórki pod wpływem enzymów bez udziału tlenu. Reprezentuje jedenastu kolejno zastępujących reakcje drugiej osoby. W rezultacie dwie cząsteczki ATP tworzą się z jednej cząsteczki glukozy. Produkty rozkładu wchodzą w skład mitochondriów, gdzie rozpoczyna się stadium tlenu. W wyniku kilku innych reakcji ditlenek węgla tworzą się dodatkowe cząsteczki ATP i atomów wodoru. Ogólnie rzecz biorąc, komórka otrzymuje 38 cząsteczek ATP z jednej cząsteczki glukozy. To z powodu dużej ilości przechowywanej energii, że oddychanie tlenowe uważa się za bardziej skuteczne.

Oddech beztlenowy

Jest inny rodzaj oddychania bakterii. Zamiast tlenu używają siarczanów, azotanów i tym podobnych. Ten rodzaj oddechu jest mniej skuteczny, ale odgrywa dużą rolę w obiegu substancji w przyrodzie. Dzięki organizmom beztlenowym przeprowadza się biogeochemiczny cykl siarki, azotu i sodu. Ogólnie procesy przebiegają podobnie do oddychania tlenem. Po zakończeniu glikolizy powstałe substancje wchodzą w reakcję fermentacyjną, której wynikiem może być alkohol etylowy lub kwas mlekowy.

Drażliwość

Komórka stale oddziałuje ze środowiskiem. Odpowiedź na wpływ różnych czynników zewnętrznych nazywa się drażliwość. Jest ona wyrażana w przejściu komórki do stanu pobudzenia i wystąpienia reakcji. Rodzaj odpowiedzi na wpływy zewnętrzne różni się w zależności od charakterystyk funkcjonalnych. Komórki mięśni reagują ze skurczem, komórkami gruczołu – wydzielaniem wydzielin i neuronami – generowanie impulsu nerwowego. Drażliwość, która leży u podstaw wielu procesów fizjologicznych. Dzięki temu na przykład przeprowadzana jest regulacja nerwów: neurony potrafią przenosić pobudzenie nie tylko do podobnych komórek, ale także do innych tkanek.

Dywizja

Tak więc istnieje pewien schemat cykliczny. Procesy życia komórki w nim są powtarzane przez cały okres interfazu i są kończone albo przez śmierć komórki, albo przez jej podział. Samodzielne odtworzenie jest kluczem do ratowania życia jako całości po zniknięciu danego organizmu. Podczas wzrostu komórek asymilacja przekracza dysimilację, objętość rośnie szybciej niż powierzchnia. W rezultacie procesy aktywności życiowej komórki są zahamowane, następuje głęboka transformacja, po której istnienie komórki staje się niemożliwe, przechodzi do podziału. Pod koniec procesu tworzone są nowe komórki ze zwiększonym potencjałem i metabolizmem.

Nie da się powiedzieć, które procesy życiowej aktywności komórek odgrywają najważniejszą rolę. Wszystkie one są wzajemnie ze sobą powiązane i pozbawione znaczenia. Cienki i dobrze funkcjonujący mechanizm pracy, który istnieje w klatce, ponownie przypomina mądrość i wielkość natury.