Cell: ang kapangyarihan at istraktura. Ang halaga ng mga cell kapangyarihan. Mga halimbawa ng mga cell power

Modern pang-eksperimentong mga pag-aaral na itinatag na ang cell ay isang komplikadong istruktura at functional unit ng halos lahat ng buhay na organismo, maliban sa mga virus, na kung saan ay non-cellular mga form buhay. Cytology pag-aaral ng istraktura at cellular aktibidad: paghinga, nutrisyon, pag-aanak, pag-unlad. Ang mga prosesong ito ay tinalakay sa papel na ito.

cell istraktura

Sa pamamagitan ng paggamit ilaw at elektron mikroskopyo biologist ay natagpuan na ang mga halaman at hayop cell naglalaman ibabaw unit (nadmembrannye at submembrane complexes), saytoplasm at organelles. Sa mga hayop na mga cell sa ibabaw ng lamad ay glycocalyx na naglalaman ng enzymes at pagbibigay ng cell kapangyarihan sa labas ng saytoplasm. Sa mga cell ng halaman, prokaryotes (bakterya at cyanobacteria) at fungi sa ibabaw ng lamad ay nabuo ang cell pader, na binubuo ng selulusa, lignin o murein.

Ang kernel ay ipinag-uutos na organelle ng eukaryotes. Ito ay isang minamana materyal - DNA pagkakaroon anyo chromosomes. Bakterya at cyanobacteria naglalaman nucleoid, kumikilos bilang carrier ng deoxyribonucleic acid. Lahat sila ay magsagawa ng mahigpit na mga tiyak na function, na nagiging sanhi ng metabolic cellular proseso.

Ano ang ibig sabihin ng mga katagang "cell food"

Buhay manifestations cell ay walang anuman kundi ang paglipat ng enerhiya at convert ito mula sa isang uri sa isa pang (ayon sa unang kautusan ng termodinamika). Enerhiya, matatagpuan sa nutrients sa nakatagong, t. E. Bound estado napupunta sa molekula ng ATP. Sa tanong ng kung ano ang kapangyarihan ng mga cell sa biology, mayroong isang sagot na isinasaalang-alang ang mga sumusunod na postulates:

1. Ang isang cell bilang isang bukas na biological systems ay nangangailangan ng isang pare-pareho daloy ng enerhiya mula sa kapaligiran.
2. Organic sangkap na kinakailangan para sa kapangyarihan, ang mga cell ay maaaring makuha sa dalawang paraan:

a) mula sa ekstraselyular medium, sa anyo ng handa compounds;

b) nang nakapag-iisa synthesizing protina, carbohydrates at taba, mula sa carbon dioxide, amonya, atbp

Samakatuwid, ang lahat organismo ay nahahati sa mga heterotrophic at autotrophic metabolismo na nagtatampok ng mga pag-aaral byokimika.

Metabolismo at Enerhiya

Organic sangkap ng pagpasok ng cell sumailalim sa cleavage, kung saan ang enerhiya ay inilabas sa anyo ng ATP o NADP-H2. Ang buong hanay ng mga reaksyon ng paglagom at kawalan ng pagkakapareho - ito ni metabolismo. Sa ibaba tinitingnan namin ang mga yugto ng enerhiya metabolismo, na nagbibigay ng nutrisyon heterotrophic cells. Una, protina, carbohydrates, at lipids ay nasira down sa kanilang mga monomer: amino acids, asukal, gliserol at mataba acids. Pagkatapos, sa oxygen-free pantunaw, sila ay napapailalim sa karagdagang pagkabulok (anaerobic digestion).

Sa ganitong paraan doon ay pinalakas intracellular parasites rickettsia, chlamydia, at pathogenic bakterya tulad ng Clostridium. Uniselular halamang-singaw-yeast ko'y nagsisidikit asukal sa ethanol, mula sa gatas acid bakterya - upang gatas acid. Kaya, glycolysis, alak, butyric, mula sa gatas acid pagbuburo - ang mga ito ay mga halimbawa ng mga cell na kapangyarihan bilang isang resulta ng anaerobic pantunaw sa heterotropo.

Autotrophic at mga tampok ng metabolic proseso

Para sa mga organismong nakatira sa Earth, ang pangunahing enerhiya source ay sa araw. Salamat sa kanya, ay nakakatugon sa mga pangangailangan ng mga naninirahan sa ating planeta. Ang ilan sa kanila ay na-synthesize nutrients dahil sa ang liwanag enerhiya, sila ay tinatawag na phototrophic. Iba - sa tulong ng enerhiya ng redox reaksyon, sila ay tinatawag na chemoautotroph. Sa single-celled algae cell nutrisyon, mga larawan ng kung saan ay iniharap sa ibaba, magiging photosynthetically.

Green halaman maglaman ng kloropila, na kung saan ay bahagi ng chloroplast. Naglingkod siya bilang isang antena, pagkuha quanta ng liwanag. Ang liwanag at madilim na yugto ng potosintesis nagaganap enzymatic reaksyon (Calvin cycle), ang resulta ng kung saan ay ang pormasyon ng carbon dioxide ng mga organic na mga sangkap na ginagamit para sa pagpapakain. Samakatuwid, ang isang cell na kung saan ang kapangyarihan ay dahil sa ang paggamit ng liwanag enerhiya, tinutukoy autotrophic o phototrophic.

Uniselular organismo na tinatawag na hemosintetikami, para sa pagbuo ng organic na mga sangkap gamit ang enerhiya na ipinalabas ng kemikal reaksyon, hal, compounds ng bakal bacteria oksaidisahin ferrous iron sa ferric, at ang pinakawalan ng enerhiya napupunta sa synthesis ng asukal molecules.

Kaya, ang mga photo-synthetic organismo makuha ang liwanag enerhiya at i-convert ito sa enerhiya covalent mono-at polysaccharides. Pagkatapos ay kasama ang mga link ng pagkain kadena enerhiya ay ililipat sa mga cell ng heterotrophic organismo. Sa ibang salita, salamat sa potosintesis, may mga lahat ng mga istruktura elemento ng biosphere. Maaari naming sabihin na ang mga cell na kapangyarihan pagdating autotrophic paraan, "feed" hindi lamang sa kanyang sarili kundi pati na rin ang lahat ng mga naninirahan sa planeta Earth.

Bilang heterotrophic organismo feed

Mga cell na kung saan nourishment ay depende sa pagtanggap sa ganyang bagay organic na mga sangkap mula sa panlabas na kapaligiran, na tinatawag na heterotrophic. Organismo tulad ng fungi, mga hayop, mga tao, at parasitiko bakterya break down carbohydrates, protina at taba sa tulong ng digestive enzymes.

Pagkatapos, ang mga nagresultang mga monomer ay hinihigop ng cell at ginamit ito upang bumuo ng kanyang mga organelles at buhay. Dissolved nutrients ipasok ang cell sa pamamagitan pinocytosis, at solid food particle - phagocytosis. Heterotrophic organismo ay maaaring nahahati sa saprotroph at parasites. Ang unang (eg, lupa bacteria, fungi, ang ilang mga insekto) kumakain ng mga patay organic matter, at sa huli (bacteria, mga worm, mga parasitiko fungi) - mga cell at tisiyu ng mga buhay na organismo.

Mixotrophy, ang kanilang mga pamamahagi sa kalikasan

Mixed na pagkain sa kalikasan ay lubos na bihira at ay isang anyo tool (idioadaptatsy) sa iba't-ibang mga kapaligiran mga kadahilanan. Ang pangunahing kondisyon mixotrophic - ay ang pagkakaroon sa mga cell at organelles naglalaman kloropila para sa potosintesis at enzyme system na masira handa nutrients na nanggagaling mula sa kapaligiran. Halimbawa, ang isang solong-celled hayop Euglena green naglalaman hyaloplasm chromatophores sa kloropila.

Kapag ang reservoir, kung saan ang manahan ang Euglena, well lit, ito feed sa planta, ie. E. Autotrophically pamamagitan ng potosintesis. Bilang isang resulta ng carbon dioxide ay synthesized asukal, na kung saan ay ang cell at ginamit bilang pagkain. Euglena pinalakas gabi heterotrophically cleaving organic na mga sangkap sa pamamagitan ng enzymes na matatagpuan sa pagtunaw vacuoles. Kaya, mixotrophic cell kapangyarihan, siyentipiko naniniwala ang patunay ng pagkakaisa ng pinagmulan ng mga halaman at mga hayop.

cell paglago at ang kanyang relasyon sa trophico

Ang pagpapataas sa haba, bigat, volume, tulad ng buong katawan at laman-loob nito at tisiyu, na tinatawag na pag-unlad. Hindi siya maaaring maging walang isang pare-pareho ang supply ng nutrients sa mga cell na nagsisilbing ang mga bloke ng gusali. Upang makuha ang sagot sa tanong ng kung paano palaguin ang mga cell na nangyayari autotrophic nutrisyon, ito ay kinakailangan upang linawin kung ito ay isang independent body o isang bahagi ng isang istruktura unit ng multicellular indibidwal. Sa unang kaso, ang paglago ay ginanap sa panahon ng interphase ng cell cycle. Ito ay mabilis na pinoproseso ng plastic metabolismo mangyari. Power heterotrophic organismo correlatively kaugnay sa pagkakaroon ng pagkain na nagmumula sa panlabas na kapaligiran. Paglago ng isang multicellular organismo ay nangyayari resulta sa pag-activate ng biosynthetic edukasyon tisiyu, pati na rin ang pagkalat ng mga anabolic proseso, catabolic reaksyon sa itaas.

Papel na ginagampanan ng oxygen sa isang food heterotrophic cells

Aerobic organismo: ang ilang mga bacteria, fungi, mga hayop at mga tao ang gumagamit oxygen para sa kumpletong pantunaw ng nutrients tulad ng asukal sa carbon dioxide at tubig (Krebs cycle). Ito ay nangyayari sa mitochondrial matrix na naglalaman ng mga enzymatic sistema ng H + -ATP-ase, na synthesizes isang Molekyul ng ATP mula sa ADP. Sa prokaryotic organismo, tulad ng aerobic bacteria at cyanobacteria, oxygen kawalan ng pagkakapareho hakbang ay nangyayari sa plasma lamad ng mga cell.

Pagtitiyak supply ng gametes

Sa molecular biology at saytolohiya cell kapangyarihan ay maaaring dagli inilarawan bilang ang proseso naaayos sa ganyang bagay nutrients, ang kanilang synthesis at cleavage ng mga tiyak na halaga ng enerhiya sa anyo ng mga molekula ng ATP. Trophism gametes: ova at tamud, ito ay may ilang mga katangian na nauugnay sa isang mataas na pagtitiyak ng kanilang mga function. Ito ay lalong totoo ng babaeng reproductive cells, sapilitang upang maipon ang isang malaking supply ng nutrients, higit sa lahat sa anyo ng mga pula ng itlog.

Pagkatapos pagpapabunga, ito ay gamitin ang mga ito para sa pagdurog at pagbuo ng bilig. Ang spermatozoa sa panahon ng pagkahinog (spermatogenesis) ay nakuha organic na mga sangkap mula Sertoli cells, na matatagpuan sa seminiperos tubules. Kaya, ang parehong mga uri ng gametes may isang mataas na metabolic rate, na kung saan ay posible dahil sa ang aktibong cell itropiko.

Ang papel na ginagampanan ng mineral nutrisyon

metabolic proseso ay hindi posible na walang ang pag-agos ng cations at anions na bumubuo sa mineral asing-gamot. Halimbawa, kinakailangan para sa potosintesis magnesium ion, para sa enzymatic systems mitochondria - potasa ions at kaltsyum, upang mapanatili ang buffering kapasidad hyaloplasm - ang pagkakaroon ng sosa ions pati na rin carbonate anions acid. Solusyon ng mineral asing-gamot ipasok ang cell sa pamamagitan pinocytosis o pagsasabog sa pamamagitan ng cell lamad. Mineral nutrisyon likas na taglay ng parehong autotrophic at heterotrophic cells.

Upang ibuod, nakita natin na ang halaga ng mga cell power talagang mahusay, dahil ang proseso na ito ay humahantong sa ang pagbuo ng isang gusali materyal (carbohydrates, taba at protina) ng carbon dioxide sa autotrophic organismo. Heterotrophic cells sustansiya sa mga organikong sangkap nabuo dahil autotrophs aktibidad. Ang resultang enerhiya na ginagamit nila para pag-aanak, pag-unlad, kilos, at iba pang mahahalagang mga proseso.