Cellen er den elementære enheten til alle organismer. Graden av aktivitet, evnen til å tilpasse seg miljøforholdene avhenger av tilstanden. Livsprosessene til cellen er underlagt visse mønstre. Graden av aktivitet til hver av dem avhenger av fasen av livssyklusen. Tot alt er det to av dem: interfase og divisjon (fase M). Den første tar tiden mellom dannelsen av en celle og dens død eller deling. I løpet av interfasen fortsetter nesten alle hovedprosessene av cellens vitale aktivitet aktivt: ernæring, respirasjon, vekst, irritabilitet, bevegelse. Cellereproduksjon utføres kun i M-fasen.
Interfaseperioder
Tidspunktet for cellevekst mellom delingene er delt inn i flere stadier:
- presyntetisk, eller fase G-1, - innledende periode: syntese av messenger-RNA, proteiner og noen andre cellulære elementer;
- syntetisk, eller fase S: DNA-dobling;
- postsyntetisk eller G-2-fase: forberedelse til mitose.
I tillegg slutter noen celler å dele seg etter differensiering. I deresdet er ingen G-1 periode i interfasen. De er i den såk alte hvilefasen (G-0).
metabolisme
Som allerede nevnt, foregår de vitale prosessene til en levende celle for det meste i interfaseperioden. Den viktigste er metabolisme. Takket være det finner ikke bare ulike indre reaksjoner sted, men også intercellulære prosesser som kobler individuelle strukturer inn i hele organismen.
Stofskifte har et visst mønster. De vitale prosessene til en celle avhenger i stor grad av overholdelse av den, fraværet av forstyrrelser i den. Stoffer, før de påvirker det intracellulære miljøet, må penetrere membranen. Deretter gjennomgår de en viss prosessering i prosessen med ernæring eller respirasjon. På neste trinn brukes de resulterende behandlingsproduktene til å syntetisere nye elementer eller transformere eksisterende strukturer. De metabolske produktene som er igjen etter alle transformasjonene, som er skadelige for cellen eller rett og slett ikke er nødvendige for den, blir fjernet til det ytre miljøet.
Assimilering og dissimilering
Enzymer er involvert i reguleringen av den suksessive endringen av transformasjoner av ett stoff til et annet. De bidrar til raskere flyt av visse prosesser, det vil si at de fungerer som katalysatorer. Hver slik "akselerator" påvirker bare en spesifikk transformasjon, og styrer prosessen i én retning. De nydannede stoffene blir ytterligere utsatt for andre enzymer som bidrar til deres videre transformasjon.
Samtidig altprosessene med cellevital aktivitet er på en eller annen måte forbundet med to motsatte tendenser: assimilering og dissimilering. For metabolisme er deres interaksjon, balanse eller en eller annen motsetning grunnlaget. En rekke stoffer som kommer utenfra omdannes under påvirkning av enzymer til det vanlige og nødvendige for cellen. Disse syntetiske transformasjonene kalles assimilering. Disse reaksjonene krever imidlertid energi. Dens kilde er prosessene med dissimilering, eller ødeleggelse. Nedbrytningen av et stoff er ledsaget av frigjøring av energi som er nødvendig for at de grunnleggende prosessene for cellens vitale aktivitet skal fortsette. Dissimilering fremmer også dannelsen av enklere stoffer, som deretter brukes til ny syntese. Noen av råteproduktene er fjernet.
Livsprosessene til en celle er ofte forbundet med balansen mellom syntese og forfall. Således er vekst bare mulig hvis assimilering råder over dissimilering. Interessant nok kan ikke en celle vokse i det uendelige: den har visse grenser, når den når hvilke veksten stopper.
Infiltration
Transport av stoffer fra miljøet inn i cellen foregår passivt og aktivt. I det første tilfellet blir overføringen mulig på grunn av diffusjon og osmose. Aktiv transport er ledsaget av energiforbruk og skjer ofte i strid med disse prosessene. Dermed trenger for eksempel kaliumioner inn. De injiseres inn i cellen, selv om konsentrasjonen deres i cytoplasmaet overstiger nivået imiljø.
Kjennetegn ved stoffer påvirker graden av permeabilitet av cellemembranen for dem. Så organiske stoffer kommer lettere inn i cytoplasmaet enn uorganiske. For permeabilitet har også størrelsen på molekylene betydning. Dessuten avhenger egenskapene til membranen av cellens fysiologiske tilstand og miljøegenskaper som temperatur og lys.
Mat
Relativt godt studerte vitale prosesser tar del i inntaket av stoffer fra miljøet: celleånding og dens ernæring. Sistnevnte utføres ved hjelp av pinocytose og fagocytose.
Mekanismen til begge prosessene er lik, men mindre og tettere partikler fanges opp under pinocytose. Molekyler av det absorberte stoffet adsorberes av membranen, fanges opp av spesielle utvekster og senkes med dem inne i cellen. Som et resultat dannes det en kanal, og det vises bobler fra membranen som inneholder matpartikler. Gradvis frigjøres de fra skallet. Videre utsettes partiklene for prosesser svært nær fordøyelsen. Etter en rekke transformasjoner brytes stoffene ned til enklere og brukes til å syntetisere de elementene som er nødvendige for cellen. Samtidig slippes en del av de dannede stoffene ut i miljøet, siden det ikke er gjenstand for videre bearbeiding eller bruk.
Breathing
Ernæring er ikke den eneste prosessen som bidrar til utseendet til de nødvendige elementene i cellen. Pust forbidens essens er veldig lik den. Det er en serie påfølgende transformasjoner av karbohydrater, lipider og aminosyrer, som et resultat av hvilke nye stoffer oppstår: karbondioksid og vann. Den viktigste delen av prosessen er dannelsen av energi, som lagres av cellen i form av ATP og noen andre forbindelser.
Med oksygen
Livsprosessene til en menneskelig celle, som mange andre organismer, er utenkelige uten aerob respirasjon. Hovedstoffet som er nødvendig for det er oksygen. Frigjøring av sårt tiltrengt energi, samt dannelse av nye stoffer, skjer som følge av oksidasjon.
Pusteprosessen er delt inn i to stadier:
- glykolyse;
- oksygenstadiet.
Glykolyse er nedbrytning av glukose i cytoplasmaet til en celle under påvirkning av enzymer uten deltagelse av oksygen. Den består av elleve påfølgende reaksjoner. Som et resultat dannes to ATP-molekyler fra ett glukosemolekyl. Nedbrytningsproduktene går deretter inn i mitokondriene, hvor oksygenstadiet begynner. Som et resultat av flere reaksjoner dannes karbondioksid, ytterligere ATP-molekyler og hydrogenatomer. Generelt mottar cellen 38 ATP-molekyler fra ett glukosemolekyl. Det er på grunn av den store mengden lagret energi at aerob åndedrett anses som mer effektiv.
Anaerob åndedrett
Bakterier har en annen type åndedrett. De bruker sulfater, nitrater og så videre i stedet for oksygen. Denne typen pust er mindre effektiv, men den spiller en stor rolle.rolle i materiens syklus i naturen. Takket være anaerobe organismer utføres den biogeokjemiske syklusen av svovel, nitrogen og natrium. Generelt forløper prosessene på samme måte som oksygenrespirasjon. Etter slutten av glykolysen går de resulterende stoffene inn i en fermenteringsreaksjon, som kan resultere i etylalkohol eller melkesyre.
Irritabilitet
Cellen samhandler konstant med omgivelsene. Responsen på påvirkning av ulike eksterne faktorer kalles irritabilitet. Det uttrykkes i overgangen av cellen til en eksiterbar tilstand og forekomsten av en reaksjon. Typen respons på ytre påvirkning varierer avhengig av funksjonene. Muskelceller reagerer ved sammentrekning, kjertelceller ved sekresjon, og nevroner ved å generere en nerveimpuls. Det er irritabilitet som ligger til grunn for mange fysiologiske prosesser. Takket være det, for eksempel, utføres nerveregulering: nevroner er i stand til å overføre eksitasjon ikke bare til lignende celler, men også til elementer av annet vev.
Division
Dermed er det et visst syklisk mønster. Livsprosessene til cellen i den gjentas under hele perioden med interfase og ender enten med cellens død eller dens deling. Selvreproduksjon er nøkkelen til bevaring av liv generelt etter forsvinningen av en bestemt organisme. Under cellevekst overstiger assimilering dissimilering, volumet vokser raskere enn overflaten. Som et resultat, prosesserden vitale aktiviteten til cellen hemmes, dype transformasjoner begynner, hvoretter eksistensen av cellen blir umulig, den fortsetter til deling. På slutten av prosessen dannes det nye celler med økt potensial og metabolisme.
Det er umulig å si hvilke prosesser av cellevital aktivitet som spiller den viktigste rollen. Alle er sammenkoblet og meningsløse isolert fra hverandre. Den subtile og velsmurte arbeidsmekanismen som finnes i cellen minner oss igjen om naturens visdom og storhet.
