Sel: kuasa dan struktur. Nilai sel-sel kuasa. Contoh sel kuasa

kajian eksperimen moden telah membuktikan bahawa sel adalah satu unit struktur dan fungsi kompleks hampir semua organisma hidup, kecuali virus, yang bentuk kehidupan bukan selular. kajian sitologi struktur dan aktiviti selular: pernafasan, pemakanan, pembiakan, pertumbuhan. Proses-proses ini akan dibincangkan dalam kertas ini.

struktur sel

Dengan menggunakan cahaya dan mikroskop elektron biologi mendapati bahawa sel tumbuhan dan haiwan mengandungi unit permukaan (nadmembrannye dan submembrane kompleks), sitoplasma dan organel. Dalam sel haiwan lebih membran adalah glycocalyx mengandungi enzim dan memberikan kuasa sel luar sitoplasma. Dalam sel tumbuhan, prokariot (bakteria dan cyanobacteria) dan kulat lebih membran terbentuk dinding sel, yang terdiri daripada selulosa, lignin atau murein.

kernel adalah organel mandatori eukariot. Ia adalah bahan keturunan - DNA mempunyai kromosom bentuk. Bakteria dan cyanobacteria mengandungi nucleoid, yang bertindak sebagai pembawa asid deoksiribonukleik. Mereka semua melaksanakan fungsi ketat tertentu, menyebabkan proses selular metabolik.

Apa yang kita maksudkan dengan istilah "makanan sel"

Life manifestasi sel hanyalah pemindahan tenaga dan ditukarkan dari satu jenis yang lain (mengikut undang-undang pertama termodinamik). Tenaga, bertempat di nutrien dalam tersembunyi, t. E. negeri Bound masuk ke dalam molekul ATP. Mengenai persoalan apa kuasa sel-sel dalam biologi, ada jawapan yang mengambil kira postulat berikut:

1. Sel sebagai sistem biologi terbuka memerlukan aliran malar tenaga dari alam sekitar.
2. bahan-bahan organik yang diperlukan untuk kuasa, sel boleh diperolehi dalam dua cara:

a) daripada medium extracellular, dalam bentuk sebatian bersedia;

b) bebas mensintesis protein, karbohidrat dan lemak, daripada karbon dioksida, ammonia, dan lain-lain

Oleh itu, semua organisma dibahagikan kepada metabolisme heterotrophic dan autotrophic yang mempunyai kajian biokimia.

Metabolisme dan Tenaga

bahan organik memasukkan sel menjalani belahan, di mana tenaga dilepaskan dalam bentuk ATP atau NADP-H2. Keseluruhan set tindak balas asimilasi dan disimilasi - metabolisme itu ini. Di sini kita melihat peringkat metabolisme tenaga, menyediakan nutrisi sel heterotrophic. Pertama, protein, karbohidrat, lipid dan dipecahkan kepada monomer mereka: asid amino, glukosa, gliserol dan asid lemak. Kemudian, dalam pencernaan bebas oksigen, mereka adalah tertakluk kepada reput yang lanjut (pencernaan anaerobik).

Dengan cara ini anda akan mendapat kuasa parasit intrasel rickettsia, chlamydia, dan bakteria patogen seperti Clostridium. Unisel kulat yis membelah glukosa kepada etanol, bakteria asid laktik - kepada asid laktik. Oleh itu, glikolisis, alkohol, butyric, penapaian asid laktik - ini adalah contoh sel-sel kuasa akibat pencernaan anaerobik di heterotroph.

Autotrophic dan ciri-ciri proses metabolik

Untuk semua organisma hidup di Bumi, sumber tenaga utama adalah matahari. Terima kasih kepada beliau, memenuhi keperluan penduduk planet kita. Sesetengah daripada mereka disintesis nutrien disebabkan oleh tenaga cahaya, mereka dipanggil phototrophic. Lain-lain - dengan bantuan tenaga tindak balas redoks, mereka dipanggil chemotroph. Dalam alga unisel nutrisi sel, gambar-gambar yang dibentangkan di bawah, menjadi fotosintesis.

tumbuh-tumbuhan hijau mengandungi klorofil, yang merupakan sebahagian daripada kloroplas. Beliau berkhidmat sebagai antena, menangkap quanta cahaya. cahaya dan fasa gelap fotosintesis berlaku tindak balas enzim (Calvin kitaran), hasil yang merupakan pembentukan karbon dioksida bahan-bahan organik yang digunakan untuk makan. Oleh itu, sel yang kuasa adalah disebabkan oleh penggunaan tenaga cahaya, yang disebut autotrophic atau phototrophic.

organisma unisel dipanggil hemosintetikami, untuk pembentukan bahan organik menggunakan tenaga yang dibebaskan oleh tindak balas kimia, mis, sebatian bakteria besi mengoksidakan besi ferus untuk ferik, dan tenaga yang dibebaskan pergi ke sintesis molekul glukosa.

Oleh itu, organisma foto-sintetik menangkap tenaga cahaya dan menukarkannya kepada tenaga kovalen mono- dan polisakarida. Kemudian bersama-sama pautan rantaian makanan tenaga dipindahkan kepada sel-sel organisma heterotrophic. Dalam erti kata lain, terima kasih kepada fotosintesis, terdapat semua unsur-unsur struktur biosfera. Kita boleh mengatakan bahawa sel-sel yang kuasa datang dengan cara autotrophic, "suapan" bukan sahaja dirinya tetapi juga semua penduduk planet Bumi.

Sebagai organisma heterotrophic makan

Sel-sel yang khasiat bergantung kepada penerimaan di dalamnya bahan-bahan organik daripada persekitaran luaran, yang dipanggil heterotrophic. Organisma seperti kulat, haiwan, orang, dan bakteria parasit memecahkan karbohidrat, protein dan lemak dengan bantuan enzim pencernaan.

Kemudian, monomer terhasil diserap oleh sel dan digunakan untuk membina organel dan hayatnya. nutrien terlarut memasuki sel dengan pinocytosis, dan zarah makanan pepejal - fagositosis. organisma heterotrophic boleh dibahagikan kepada saprotroph dan parasit. Pertama (contohnya, bakteria tanah, kulat, beberapa serangga) memakan bahan organik mati, dan yang kedua (bakteria, cacing, kulat parasit) - sel dan tisu organisma hidup.

Mixotrophy, pengedaran mereka dalam alam semula jadi

makanan campuran dalam alam semula jadi adalah agak jarang berlaku dan merupakan alat bentuk (idioadaptatsy) kepada beberapa faktor persekitaran. Keadaan mixotrophic utama - adalah kehadiran dalam sel-sel dan organel yang mengandungi klorofil untuk fotosintesis dan enzim sistem yang memecahkan nutrien bersedia datang dari alam sekitar. Sebagai contoh, seorang haiwan unisel Euglena hijau mengandungi chromatophores hyaloplasm dengan klorofil.

Apabila takungan, di mana Euglena diam, diterangi dengan baik, ia memakan tumbuhan, iaitu. E. Autotrophically oleh fotosintesis. Hasil daripada karbon dioksida yang disintesis glukosa, iaitu sel dan digunakan sebagai makanan. Euglena berkuasa malam heterotrophically Bahawa Tuhanmu telah memerintahnya bahan organik oleh enzim yang terletak di vacuoles penghadaman. Oleh itu, sel-sel kuasa mixotrophic, saintis percaya bukti perpaduan asal tumbuhan dan haiwan.

pertumbuhan sel dan hubungannya dengan trophico

Meningkatkan panjang, jisim, isi padu, seperti seluruh badan dan organ-organ dan tisu, dipanggil pertumbuhan. Dia tidak boleh tanpa bekalan berterusan nutrien kepada sel-sel yang bertindak sebagai blok bangunan. Untuk mendapatkan jawapan kepada persoalan bagaimana untuk mengembangkan sel-sel yang berlaku pemakanan autotrophic, ia adalah perlu untuk menjelaskan sama ada ia adalah sebuah badan bebas atau sebahagian daripada satu unit struktur individu multisel. Dalam kes pertama, pertumbuhan akan dilakukan semasa interfasa kitaran sel. Ia cepat proses metabolisme plastik berlaku. Power organisma heterotrophic correlatively dikaitkan dengan kehadiran makanan yang datang dari persekitaran luar. Pertumbuhan organisma multicellular berlaku hasil dalam pengaktifan tisu biosintetik pendidikan, serta kelaziman proses anabolik, reaksi katabolik atas.

Peranan oksigen dalam makanan sel heterotrophic

organisma aerobik: sesetengah bakteria, kulat, haiwan dan manusia menggunakan oksigen untuk pencernaan lengkap nutrien seperti glukosa kepada karbon dioksida dan air (kitaran Krebs). Ia berlaku dalam matriks mitokondria yang mengandungi sistem enzim H + -ATP-ase, yang mensintesis molekul ATP dari ADP. Dalam organisma prokariot, seperti bakteria aerobik dan cyanobacteria, oksigen disimilasi langkah berlaku pada membran plasma sel.

bekalan kekhususan gamet

Dalam biologi molekul dan kuasa sel sitologi boleh dihuraikan secara ringkas sebagai proses ini diteruskan nutrien Di surga itu, sintesis dan belahan jumlah tertentu tenaga dalam bentuk molekul ATP mereka. gamet Trophism: ova dan sperma, ia mempunyai beberapa ciri-ciri yang berkaitan dengan kekhususan yang tinggi fungsi mereka. Hal ini terutama berlaku sel-sel pembiakan wanita, terpaksa mengumpul bekalan nutrien yang besar, terutamanya dalam bentuk kuning telur.

Selepas persenyawaan, ia akan menggunakan mereka untuk menghancurkan dan pembentukan embrio. The spermatozoa semasa kematangan (spermatogenesis) diperolehi bahan-bahan organik dari sel-sel Sertoli, bertempat di tubul seminiferous. Oleh itu, kedua-dua jenis gamet mempunyai kadar metabolisme yang tinggi, yang mungkin disebabkan oleh trofik sel aktif.

Peranan pemakanan mineral

proses metabolik tidak mungkin tanpa kemasukan kation dan anion yang membentuk garam mineral. Sebagai contoh, perlu bagi ion fotosintesis magnesium, untuk sistem enzim mitokondria - ion kalium dan kalsium, untuk mengekalkan buffering kapasiti hyaloplasm - kehadiran ion natrium serta karbonat asid anion. Penyelesaian garam mineral memasuki sel dengan pinocytosis atau penyebaran melalui membran sel. pemakanan mineral yang wujud dalam kedua-dua sel autotrophic dan heterotrophic.

Ringkasnya, kita telah melihat bahawa nilai sel kuasa benar-benar hebat, kerana proses ini membawa kepada pembentukan bahan bangunan (karbohidrat, lemak dan protein) karbon dioksida dalam organisma autotrophic. sel heterotrophic memakan bahan organik terbentuk akibat aktiviti autotrof. Tenaga yang menyebabkan mereka gunakan untuk pembiakan, pertumbuhan, gerakan, dan proses penting yang lain.