Cell: de kracht en de structuur. De waarde van energiecellen. Voorbeelden van energiecellen

Modern experimentele studies hebben aangetoond dat de cel is een complexe structurele en functionele eenheid van bijna alle levende organismen, behalve virussen, die niet-cellulaire levensvormen zijn. Cytologie studies van de structuur en de cellulaire activiteit: ademhaling, voeding, voortplanting, groei. Deze processen worden in dit document besproken.

celstructuur

Via licht- en elektronenmicroscoop biologen hebben ontdekt dat plantaardige en dierlijke cellen bevatten oppervlakte-eenheid (nadmembrannye en submembrane complexen), cytoplasma en organellen. In dierlijke cellen via membraan glycocalyx met enzymen en leveren -energiesysteem buiten het cytoplasma. In plantencellen, is prokaryoten (bacteriën en cyanobacteriën) en schimmels op het gevormde membraan de celwand, bestaande uit cellulose, lignine of mureïne.

De kernel is verplicht organel of eukaryoten. Het is een erfelijk materiaal - DNA met de vorm chromosomen. Bacteriën en cyanobacteriën bevatten nucleoid, als drager van deoxyribonucleïnezuur. Ze alle uit te voeren strikt specifieke functie, waardoor de metabolische cellulaire processen.

Wat bedoelen we met de term "cel food"

Life manifestaties cellen zijn niets anders dan de overdracht van energie en om te zetten van het ene type naar het andere (volgens de eerste wet van de thermodynamica). Energie, gelegen aan voedingsstoffen in de verborgen, t. E. gebonden toestand gaat in ATP moleculen. Op de vraag wat de macht cellen in de biologie, is er een antwoord dat rekening houdt met de volgende stellingen:

1. Cel open biologische systemen vereist een constante stroom van energie uit de omgeving.
2. Organische stoffen die nodig zijn voor de stroom, kan de cel worden verkregen op twee manieren:

a) het extracellulaire medium in de vorm van kant verbindingen;

b) onafhankelijk synthetiseren van eiwitten, koolhydraten en vetten uit kooldioxide, ammonia, etc.

Daarom worden alle organismen onderverdeeld in de heterotrofe en autotrofe stofwisseling die studies biochemie kenmerkt.

Metabolisme en energie

Organische stoffen die de cel ondergaan splitsing, waarbij energie vrij in de vorm van ATP of NADP-H2. Het geheel van de reacties van assimilatie en dissimilatie - het metabolisme. Hieronder kijken we naar de stadia van de energiestofwisseling, het verstrekken van voeding heterotrofe cellen. Eerst worden proteïnen, koolhydraten en lipiden onderverdeeld in de monomeren: aminozuren, glucose, glycerol en vetzuren. Vervolgens, in de zuurstofvrije digestie zij onder verder verval (vergisting).

Op deze manier is er aangedreven intracellulaire parasieten rickettsia, chlamydia, en ziekteverwekkende bacteriën zoals Clostridium. Eencellige schimmels gist aankleven glucose naar ethanol, melkzuurbacteriën - melkzuur. Aldus glycolyse, alcohol, boterzuur, melkzuur fermentatie - zijn voorbeelden van de kracht cellen als gevolg van anaërobe vergisting in heterotrofe.

Autotrofe en kenmerken van de metabole processen

Voor levende organismen op aarde, de belangrijkste energiebron is de zon. Dankzij hem, voldoet aan de behoeften van de bewoners van onze planeet. Sommigen van hen zijn gesynthetiseerd voedingsstoffen als gevolg van de lichtenergie, worden ze phototrophic genoemd. Anderen - met de hulp van de energie van redox reacties, ze heten chemotroof. In eencellige algen cel voeding, is foto's van die hieronder gegeven zijn, zijn fotosynthetisch.

Groene planten bevatten chlorofyl, dat deel uitmaakt van de chloroplast. Hij fungeert als antenne, capture quanta van het licht. De lichte en donkere fasen fotosynthese optreedt enzymreactie (Calvincyclus), waarvan het resultaat is de vorming van koolstofdioxide van organische stoffen voor het voeden. Daarom, een cel waarvan het vermogen door het gebruik van lichtenergie, bedoelde autotrofe of phototrophic.

Eencelligen hemosintetikami genaamd, voor de vorming van organische stoffen door de energie die vrijkomt door de chemische reacties, bijvoorbeeld verbindingen met ijzerbacteriën oxideren ferro-ijzer tot ferri en de vrijgekomen energie naar de synthese van glucosemoleculen.

Dus de foto-synthetische organismen vangen lichtenergie omzetten in energie covalente mono- en polysacchariden. Dan langs de schakels van de voedselketen energie wordt overgebracht naar de cellen van heterotrofe organismen. Met andere woorden, dankzij de fotosynthese, zijn alle structurele elementen van de biosfeer. We kunnen zeggen dat de cellen die macht komt autotrofe manier, "voedt" niet alleen zichzelf, maar ook alle inwoners van de planeet Aarde.

Zoals heterotrofe organismen voeden

Cellen die voeding afhangt daarin opnemen organische substanties uit de externe omgeving, genaamd heterotrofe. Organismen zoals schimmels, dieren, mensen, en parasitaire bacteriën breken koolhydraten, eiwitten en vetten, met de hulp van de spijsverteringsenzymen.

Vervolgens worden de resulterende monomeren geabsorbeerd door de cel en gebruikte het om zijn organellen en het leven op te bouwen. Opgeloste voedingsstoffen voer de cel door pinocytosis en vast voedsel deeltjes - fagocytose. Heterotrofe organismen kunnen worden onderverdeeld in saprotroph en parasieten. De eerste (bijvoorbeeld de bodem bacteriën, schimmels, sommige insecten) zich voeden met dood organisch materiaal, en de laatste (bacteriën, wormen, parasitaire schimmels) - cellen en weefsels van levende organismen.

Mixotrophy, de distributie ervan in de natuur

Gemengde voedsel in de natuur is vrij zeldzaam en is een vorm gereedschap (idioadaptatsy) aan diverse omgevingsfactoren. De belangrijkste voorwaarde mixotrofe - is de aanwezigheid van cellen en organellen die chlorofyl fotosynthese en enzymsystemen die naar beneden om voedingsstoffen uit het milieu te breken. Bijvoorbeeld kan een eencellig dier euglena groen bevat hyaloplasm chromatophores chlorofyl.

Als het reservoir, waarbij de verblijftijd euglena, goed verlicht, voedt op de plant, dwz. E. autotroof door fotosynthese. Door het kooldioxide wordt gesynthetiseerd glucose, die de cel en gebruikt als voedsel. euglena aangedreven nacht heterotroof het splitsen van organische stoffen door enzymen in het spijsverteringsstelsel vacuolen. Zo mixotrofe energiecellen, wetenschappers geloven dat het bewijs van de eenheid van oorsprong van planten en dieren.

celgroei en de relatie met trophico

Het verlengen, massa, volume, zoals het gehele lichaam en de organen en weefsels, genaamd groei. Hij kan niet zonder een constante toevoer van voedingsstoffen naar de cellen die dienen als de bouwstenen. Het antwoord op de vraag hoe groeien cellen die autotrofe voeding voorkomt krijgen, is het noodzakelijk te verduidelijken of het een onafhankelijk orgaan of een gedeelte van een structurele eenheid van het multicellulaire individu. In het eerste geval zal de groei worden uitgevoerd tijdens de interfase van de celcyclus. Het verwerkt snel metabolisme kunststof optreden. Vermogen heterotrofe organismen korrelatief in verband met de aanwezigheid van voedsel afkomstig van de externe omgeving. Groei van een multicellulair organisme optreedt resulteren in activering van biosynthetische educatieve weefsels, alsmede de aanwezigheid van anabole processen, katabole reacties hierboven.

De rol van zuurstof in een keukenmachine heterotrofe cellen

Aeroob: sommige bacteriën, schimmels, dieren en mensen gebruiken zuurstof voor volledige digestie van nutriënten zoals glucose tot kooldioxide en water (Krebs cyclus). Het komt in de mitochondriale matrix bevattende het enzymatisch systeem H + -ATP-ase, waarbij een molecuul ATP synthetiseert van ADP. In prokaryote organismen, zoals bacteriën en aerobe cyanobacteriën, zuurstof dissimilatie stap plaatsvindt bij het plasmamembraan van cellen.

Specificiteit levering van gameten

In de moleculaire biologie en cytologie-energiesysteem kan kort worden omschreven als het proces verder daarin voedingsstoffen, hun synthese en splitsing van bepaalde hoeveelheden energie in de vorm van ATP moleculen. Trophism gameten: eicellen en sperma, het heeft een aantal kenmerken die geassocieerd worden met een hoge specificiteit van hun functies. Dit geldt vooral voor de vrouwelijke reproductieve cellen, gedwongen om een grote toevoer van voedingsstoffen ophopen, voornamelijk in de vorm van eidooier.

Na de bevruchting, zal het hen te gebruiken voor het breken en de vorming van het embryo. De spermatozoa tijdens de rijping (spermatogenese) wordt verkregen organische stoffen uit Sertoli cellen in de testes. Aldus beide soorten gameten een hoge stofwisseling, hetgeen mogelijk is door de actieve cel trofische.

De rol van de minerale voeding

metabolische processen niet mogelijk zonder de instroom van kationen en anionen waaruit de minerale zouten. Bijvoorbeeld, noodzakelijk voor fotosynthese magnesiumion, enzymatische systemen mitochondriën - de aanwezigheid van natriumionen en carbonaat anionen zuur - kaliumionen en calcium, met buffercapaciteit hyaloplasm handhaven. Oplossingen van minerale zouten de cel binnenkomen door pinocytose of diffusie door het celmembraan. Minerale voeding die inherent zijn aan zowel autotrofe en heterotrofe cellen.

Samengevat hebben we gezien dat de waarde van de energiecellen echt goed, omdat dit proces leidt tot de vorming van een bouwstof (koolhydraten, vetten en eiwitten) van kooldioxide in autotrofe organismen. Heterotrofe cellen voeden organische stoffen gevormd als gevolg autotrophs activiteit. De resulterende energie die zij reproductie, groei, beweging en andere vitale processen.