Cell (biologie)
Schema structurii celulare animal: 1 - nucleol; 2 - miez; 3 - ribozom; 4 - veziculă; 5, 8 - reticulul endoplasmic; 6 - complexul Golgi; 7 - membrana celulară; 9 - mitocondrii; 10 - vacuole; 11 - citoplasmă; 12 - lizozomi; 13 - centrioles.
Există mai multe forme și dimensiuni ale celulelor diferite. Celulele pot fi plate, ax în formă, sferice, au fanere. Ca o regulă, forma lor depinde de poziția corpului și funcția care le efectuează. O funcție, la rândul ei, este determinată de structura externă și internă.
Aproape toate celulele de oameni și animale sunt în mod fundamental structura similară. In afara ei sunt acoperite cu membrana plasmatică, care separă conținutul celulei din mediul exterior. In interiorul sunt nucleul si citoplasma cu organite.
Membrana plasmatică asigură percepția și transmiterea semnalelor de mediu în celulă. Curgerea prin membrană este realizată într-o cușcă a unor substanțe și excreție acestora - altele. Toate aceste procese sunt caracterizate printr-o structură specială a membranei și să permită păstrarea materialelor anorganice și organice în interiorul celulei în concentratii strict definite, adică pentru a menține compoziția chimică constantă a celulelor.
Toate celulele vii constau din citoplasmă (spațiul interior umplut celulei), în care sunt aranjate diferite organite celulare și incluziuni precum și materialul genetic sub formă de molecule de ADN. Citoplasmatic - semifluide (studnepodobnaya) mediul intern al celulei. Ea are o structuri permanente de specialitate - organite, precum și componente non-permanente, sau activat (grasimi, glicogen, pigmenti.). Pentru organite celulare includ reticulului endoplasmatic, ribozomi, mitocondrii, lizozomi, aparatul Golgi etc. Ele efectuează funcții vitale, oferind tot felul de activitate de celule ..
Organite numite mitocondrii, sunt compușii care sunt o sursă de energie produsă. In lizozomii prin activitatea proteinelor specifice (enzime) procese au loc separarea moleculelor organice complexe care aparțin unei cuști, pentru mai simple. Deci celula sintetizeaza conexiunea sale necesare.
O parte obligatorie a oricărei capacitatea de a diviza celula este nucleul. Acesta controlează aproape toate funcțiile celulei, inclusiv diviziunea. De obicei, celula are un singur nucleu, cel puțin - câteva sau mai multe. La baza sunt aranjate cromozomi. conținând ADN. în care informația genetică este conținută. Toate celulele corpului uman au 46 de cromozomi. Excepțiile sunt sexul, care conțin doar 23 de cromozomi.
Unele celule sunt flageli, cili, fir contractile - organite speciale.
spațiu celulă este membrana celulelor limitată [1]. Celulele vegetale sunt acoperite cu o coajă tare a porilor conțin cloroplast.
Existența nucleului celulei este baza pentru diviziunea celulelor din materialele nucleare și non-nucleare, dar, de fapt, diferența în structura celulelor acestor grupuri nu este numai nuclee.
Organisme pot consta din una sau mai multe celule. In organismele multicelulare, celulele diferitelor organe diferă semnificativ unele de altele, atât în morfologice și biochimice prin punct de vedere structural.
Celulele organismelor vii conțin specii multiple de compuși chimici cu structură și proprietăți diferite. Compoziția acestor combinații pot fi diferite în diferite grupe de organisme. Majoritatea celulelor este format din apă (70 - 80%) [2]. Se creează un mediu favorabil al reacțiilor biochimice și pot fi, de asemenea, un rezultat al reacțiilor biochimice. Compoziția altor elemente este de obicei hrănite în celulele dalyah greutate cu excepția apei.
40-60% în greutate uscată de celule constă din proteine cu diferite funcții, de la construcția de transport și altele de reglementare și de multe [3]. Proteinele sunt făcute din aminoacizi, la rândul său. Majoritatea aminoacizi sunt atașate la proteine și alte elemente, conferindu-le proprietăți specifice.
În plus față de proteine, aminoacizi formează peptide și polipeptide. Ei efectua o varietate de funcții sunt hormoni, antibiotice naturale, și așa mai departe. D.
Acizii nucleici (ADN și ARN) joacă un rol important în transferul de informații genetice, precum și în biosinteza proteinelor.
Carbohidratii îndeplini funcția principală a energiei, și funcția de stocare a energiei.
Lipidele sunt baza a membranei celulare, dar altele decât că acestea sunt implicate în aproape toate procesele celulare (de reglementare, transport, comunicații, metabolice).
Celula este format din următoarele substanțe chimice: oxigen (65% din greutatea corpului), carbon (18% din greutatea corporală), hidrogen (10% din greutatea corporală), azot (3% greutate corporală) și alte elemente care alcătuiesc mai puțin de 2 % din greutatea corpului uman.
Proprietățile celulelor
Cele mai multe celule organisme multicelulare nu au contact direct cu mediul extern. Habitat este celula intercelular, lichidul tisular. Între cușcă și acest lichid este în mod constant schimbate cu diferiți compuși. Colecția de tot felul de transformări de materie și energie în celule și, prin urmare, organismul se numește metabolismul. Activitatea celulelor metabolismului energetic și oferă procese și relația sa cu mediul înconjurător.
Toate celulele vii, caracterizate prin iritabilitate, - capacitatea de a reacționa la stimuli (lumină, temperatură, mecanică și influențe chimice).
Unele celule (de exemplu, nervoase) pot trece de la latența la o stare de excitație sau inhibiție. Capacitatea celulelor de a excitației - reacția specifică, care se exprimă în schimbarea rapidă a sarcinii electrice a membranei plasmatice numita excitabilitate.
Diferența fundamentală a tuturor celulelor excitabile de non-excitabil este capacitatea lor de a modifica permeabilitatea membranelor lor ca răspuns la stimuli.
Celulele nervoase și musculare poate efectua un impuls electric. Această capacitate se numește conductivitate.
fibre musculare, în plus față de excitabilitate și conductivitatea, caracterizată prin posibilitatea de declin. Datorită ei, se schimbă forma și mărimea lor, și astfel îndeplini funcția motorie.
Pentru organele interne celulele sunt caracterizate prin secreția - formarea și excreția anumitor substanțe (secrete) ale celulelor dincolo. Distinge extern (de exemplu, suc gastric, lapte, saliva) și interne (substanțe din celule în sânge sau limfă) secreție.
La creșterea țesutului cardiac și recuperarea numărului de celule se află procesul de fisiune. Toate celulele noi sunt formate prin divizarea celor existente. Cu toate acestea, unele celule datorită funcției de înaltă specializare diviziune a pierdut. Astfel de celule includ celule individuale roșii din sânge, sistemul nervos, celulele musculare cardiace si altele.
specializarea celulară înrădăcinată în procesul de evoluție. Unii dintre ei au dobândit capacitatea de a proteja organismul impotriva factorilor de mediu, acesta din urmă - pentru a transmite organelor de informații și țesuturi, și altele - pentru a asigura mișcarea, a patra - suport, a cincea - generație necesară pentru corpul de compuși biologici. Specializarea a fost reflectat sub forma de celule, structura lor, speranța de viață. Mușchi și majoritatea celulelor nervoase devin alungite in lungime, celulele pielii dobândit o formă plată. celule sexuale masculine (sperma) au un flagellum și sunt capabili să se miște, iar celulele albe din sânge se poate deplasa prin abilitatea de a forma pseudopodia (ca un amoeba). Mai mult decât atât diferențele exterioare, numărul de celule din organoids schimbat. De exemplu, capabilă să reducă secreția celulei sau au un număr mare de mitocondrii, care se acumulează energie. Astfel, aspectul și numărul de organite poate judeca funcția celulei.
funcții vitale
Metabolismul și energie în celulă
Pentru orice celulă vie este caracteristică a metabolismului. Acest lucru înseamnă că celula mănâncă, respiră și eliberează în mediu a diferitelor substanțe. În acest caz, există o acumulare de energie, care este cheltuit pe menținerea proceselor celulare de viață și de reproducere.
Primirea substanțelor în celula trece prin întreaga sa suprafață și numai în stare dizolvată. membrană citoplasmatică având permeabilitate selectivă. Unele substanțe pot intra într-o celulă numai în cazul în care sunt transportă vor fi cheltuite de energie a celulei. Este adesea substanțe organice complexe ale căror molecule sunt mari. Multe substanțe anorganice cu membrană citoplasmatică este capabil să treacă nestingherit. Astfel de substanțe pot pătrunde în celulă, fără cheltuieli de energie numai în cazul în care concentrația lor va fi mai mic in interiorul celulei decat in afara, și în acest fel substanțele în celulă se numește difuzie.
Apa intră în celulă prin osmoză. Această penetrare a apei unilateral prin penetrarea selectivă a membranei celulare. Apa se deplasează dintr-o soluție mai puțin concentrată la mai concentrată. Cea mai mare concentrația substanțelor din celulă, mai mult se intră în apă. A intrat în apă cu celule își mărește volumul. In celulele de plante si apa ciupercilor trece prin citoplasmă și se acumulează în vacuole. Volumul vacuole în același timp crește, se pune presiune asupra citoplasma. Citoplasma la rândul său, pune presiune pe piele. In celula exista o presiune care se numește saturației și pătrunderea apei în celule încetează. Dacă apa este parțial consumată, presiunea turgescenței va scădea, iar apa prin osmotică din nou va curge în celulă.
Celulele vii respira pe tot parcursul vieții lor. Ca urmare, celulele obține energie pentru toate procesele de viata. Mai multă energie este eliberată doar atunci când astfel de reacții implicate oxigen. Prin urmare, majoritatea speciilor de organisme vii folosite pentru respirație este gazul. In interiorul celulelor de oxigen, a primit în procesul de difuzie, acesta reacționează cu substanțe organice. Astfel, există o eliberare de energie și transformarea substanțelor organice în anorganice: apă și dioxid de carbon. Ultima prin difuzie în afara celulei. Prin urmare, oxigenul este intotdeauna insotita de respiratie de schimb de gaze, la care oxigenul intră în celulă, și dioxid de carbon iese din ea.
Distrugerea substanțelor organice la anorganice în timpul respirației, celula primește energie pentru a mentine procesele lor vitale. organisme heterotrofe (animale. Fungi) trebuie să obțină substanțe organice din mediu. Autotrophs (plante) sunt în măsură să le sintetizeze din substanțe anorganice simple. Se folosește energia luminii. Acest proces are loc numai în cloroplastele celulelor vegetale și se numește fotosinteza.
diviziunea și creșterea celulară
Divizarea celulelor canceroase (microscop optic, filmare lentă)
Acesta se află în capacitatea celulelor de a dubla atunci când reproducerea bazată pe anumite condiții. Este dovedit faptul că nici unul dintre celula nu poate apărea din nou din componentele non-viață. Toate celulele noi sunt formate din pre-existente.
dublarea numărului de cromozomi înainte de a se produce divizarea in nucleul celulelor. Acest lucru produce două seturi de cromozomi care transportă aceleași informații despre procesele de viață. Aceasta este baza celor două celule noi vor fi similare cu celula din care sunt formate. Apoi, toate cromozomi condensa și a devenit similar cu structura de bastoane. In astfel de cromozomi formă devin vizibile la microscop. Dizolvă membrane nucleare și cromozomii sunt în citoplasmă celulei. Toate celelalte organite migrează spre membrana citoplasmatică. Acest lucru permite cromozomi în celulele rămâne în centru. Dupa care cromozomi sunt împărțite în două grupe, care au aceeași compoziție. Acesta este motivul pentru care atât rezultă din diviziunea celulara va transporta exact aceleași informații. Fiecare dintre cele două seturi de cromozomi de la centrul de celule este mutat la unul dintre polii săi. După aceea, celulele. Împărțire în două
În plante partiție de celule începe să se formeze din mijlocul părții centrale a celulei. Acesta crește în toate direcțiile, până când ajunge la membrana plasmatică exterioară. În acest moment, una dintre cele două celule fiice sunt produse, în care peretele divizare, care a divizat celulă, obținută în aceeași rezistență și structură, ca întreg învelișul celulei originale. Concomitent cu construirea de ziduri în jurul fiecărui grup de cromozomi, care sunt aproape de poli, formând o nouă membrană nucleară. Apoi, rândul său, cromozomul tijei în filamentos. După aceea, ei încep să își exercite funcțiile. La procesul de diviziune celulară se termină.
Două celule fiice, care sunt copii ale reciproc și ale celulei mama originală, începe propriile lor vieți. In fiecare dintre celulele fiice după diviziune este deja parte din toate cele necesare pentru existența organite. Acest lucru permite celulelor imediat după divizarea pentru a efectua toate funcțiile vitale. De obicei, după diviziunea celulară a crescut ușor în dimensiuni și să continue să trăiască sau moarte, sau până la diviziunea următoare. In celulele fiice organisme multicelulare rezultate din divizarea celulelor mamă inițiale, etc. pot avea o structură diferită și de a efectua diverse funcții. Acest lucru va depinde de care parte a informațiilor conținute în cromozomi, celulele vor fi utilizate pe tot parcursul vieții.