ÎNTREBARE 2: Celula este un sistem elementar viu. La nivel celular se manifestă majoritatea proprietăților de bază ale materiei vii - metabolismul și energia, creșterea, dezvoltarea, iritarea, auto-reproducerea. Putem separa de celula cateva componente sau chiar molecule si sa ne asiguram ca multe dintre ele au caracteristici functionale specifice. Astfel, de exemplu, fibrilele actin-myosin izolate pot fi reduse ca răspuns la adăugarea de ATP; Multe enzime care participă la sinteza sau dezintegrarea moleculelor biologice complexe lucrează activ în afara celulei; ribozomii izolați în prezența factorilor necesari pot sintetiza o proteină; În prezent, s-au dezvoltat sisteme non-celulare de sinteză enzimatică a acizilor nucleici etc. Pot fi considerate în viață toate componentele intracelulare separate? Probabil nu, pentru că au doar o anumită proprietate a celor vii, și nu întregul complex de astfel de caracteristici. Numai o celulă este cea mai mică unitate care are toate proprietățile luate împreună care îndeplinesc definiția de "viață"
Celula este un sistem deschis, deoarece existența ei este posibilă numai în condițiile unui schimb constant al materiei și al energiei cu mediul.
Celula nu este doar o unitate de structură, ci și o unitate de funcționare. Toate sistemele sale sunt interconectate și funcționează ca un întreg.
Celulele heterotrofe comite carbohidratilor in afara, iar celulele autotrofe înșiși le creează prin fotosinteză (de CO2 și H2O, care provin din mediul înconjurător) sau chemosynthesis. Majoritatea carbohidratilor sunt scobita pentru a elibera energie. Energia obținută este legată sub formă de ATP. celulă ATF energie utilizează pentru diferite procese de viață - .. Synthesis, substanțe de izolare, mișcare etc. Glucoză și alți carbohidrați sunt de asemenea folosite pentru biosinteza polizaharide, care sunt sub formă de glicolipide și glicoproteine încorporate în glycocalyx (la animale), sub formă de substanțe hemiceluloză și pectice - în peretele celular al plantelor, sub formă de chitină - în peretele celular al ciupercilor. Celuloza membranelor de celule vegetale este sintetizată pe plasmalemă sau în peretele celular. Celulele verzi autotrofe transmite majoritatea carbohidratilor lor sintetizate celule heterotrofe non-verzi, în principal sub formă de zaharoză.
Celulele vegetative sintetizează majoritatea aminoacizilor care alcătuiesc proteinele. Sinteza anumitor aminoacizi poate fi efectuată de aceștia în cloroplaste, în mitocondrii și în citoplasmă. Celulele de animale sintetizează singuri unii aminoacizi (înlocuibile), unele dintre celulele animalelor de aminoacizi (de neînlocuit) provin din mediul înconjurător; pentru aceasta absorb proteinele, în principal prin endocitoză, și apoi le despart cu ajutorul enzimelor lizozomale la aminoacizi.
Proteinele, inclusiv enzimele, sunt sintetizate pe ribozomi cu ARNm și ARNt. Această sinteză este în principal în citoplasmă, precum și în cloroplaste și mitocondrii. Proteinele din citoplasmă să treacă în nucleul celulei (histone si non-histone proteine cromozomiale, subunități proteice ribozomi și altele.) In mitocondrii si cloroplaste.
Pe ribozomii asociate cu ER, se sintetizează proteinele de rezervă și export, care, cu participarea complexului Golgi, exocitoză părăsesc celula.
Toate aceste și alte procese sunt realizate prin implementarea informațiilor genetice, care este concentrată în moleculele ADN ale nucleului, plastidelor și mitocondriilor. În organele numite, apare replicarea ADN - o condiție necesară pentru diviziunea lor identică și celula în ansamblu, precum și pentru transcripție care asigură apariția diferitelor tipuri de ARN. Pe ribozomi, cu participarea tuturor tipurilor de ARN, se realizează traducerea - etapa finală a realizării informațiilor genetice sau sinteza proteinelor. Prin intermediul proteinelor, sunt reglementate sinteza și scindarea substanțelor din celulă, sinteza ATP, creșterea celulelor, pregătirea și implementarea diviziunii celulare și alte procese.
Astfel, celula este un sistem biologic deschis, cea mai mică unitate de viață - o unitate de structură, funcționare, reproducere a organismelor și interdependența lor cu mediul.
Studiul celulei este asociat cu descoperirea și utilizarea unui microscop și cu îmbunătățirea tehnicilor de microscopie. Celula în sine, sau mai degrabă membrana celulară, a fost descoperită în secolul al XVII-lea de fizicianul englez R. Hooke. Considerând sub microscop o secțiune subțire a fișei, Hooke a descoperit că acesta constă în celule separate prin partiții. Aceste celule a numit celule.
Pentru o lungă perioadă de timp, partea principală a celulei a fost considerată a fi cochilie. N. Gruy M. Malpighi (1671), studiind anatomia plantelor, a descoperit și cele mai mici celule numite celulă. Pentru prima dată sub microscop, unele celule de organisme animale au fost examinate de către A. Lewenhoek (1674). Cu toate acestea, nivelul de cunoaștere despre celulă, atins în secolul al XVII-lea. nu sa schimbat semnificativ până la începutul secolului al XIX-lea. Și numai 200 de ani mai târziu a devenit clar: principalul lucru în cușcă nu este friptura, ci conținutul interior. Mai târziu, odată cu îmbunătățirea microscopului și a tehnicii de microscopie, s-au acumulat și informații despre celulele animalelor și plantelor. Pe baza lor s-au format idei despre organizarea celulară a întregii lumi organice. În 1883, botanistul englez Robert Brown a arătat că nucleul este o componentă indispensabilă a celulei.
Pe baza acestor date și propria lor de cercetare, botanistul german M. Schleiden a făcut o concluzie importantă cu privire la organizarea celulară a plantei. Zoologul T. Schwann, pe baza studiilor de obiecte zoologice și datele de predecesorii săi în 1838 a aprobat o realizare majoră a biologiei teoretice: celula este o unitate elementară de structură și de dezvoltare a tuturor organismelor vegetale și animale. Ulterior, teoria celulară a fost testată în mod repetat și completată de multe fapte noi.
Medicul german R. Virchow a demonstrat că în afara mătușilor nu există viață, că principala componentă a celulei este nucleul. Academicianul Academiei de Științe din Rusia, Karl Baer, a descoperit un ovul de mamifere și a stabilit că toate organismele încep să se dezvolte dintr-o singură celulă. Descoperirea lui K. Baer a arătat că celula nu este doar o unitate de structură, ci și o unitate de dezvoltare a tuturor organismelor vii.
Îmbunătățirea ulterioară a tehnicilor microscopice, crearea unui microscop electronic și a metodelor de biologie moleculară au făcut posibilă o penetrare mai profundă în studiul celulei, pentru a înțelege structura sa complexă și varietatea proceselor biochimice care au loc în ea.
Derivații de protoplast includ: 1) vacuole; 2) incluziune; 3) peretele celular; 4) substanțe fiziologic active: enzime, vitamine, fitohormoni etc .; 5) produse metabolice.
Vacuoles - cavități în protoplast - derivații reticulului endoplasmatic. Ele sunt limitate la membrana - tonoplast și umplut cu sapă de celule. sevă Cell se acumulează în canalele reticulului endoplasmatic sub formă de picături, care sunt apoi fuzionate pentru a forma un vacuole. În celulele tinere există multe vacuole mici, în celula veche de obicei există un vacuole mare. In seva celulei de zaharuri dizolvate (glucoză, fructoză, zaharoză, inulină), proteine solubile, acizi organici (oxalic, malic, citric, tartric, formic, acetic, etc.), diverse glicozide, taninuri, alcaloizi (atropina, papaverina, morfină etc), enzime, vitamine, volatile, etc. în seva celulară a multor plante sunt pigmenți - .. antocianii (roșu, albastru culoare, violet de diferite nuanțe) antohlory (galben), antofeiny (culoare maro închis). În vacuole de semințe proteinele proteice sunt conținute. În celulă se dizolvă și mulți compuși anorganici.
Vacuoles - localizarea depozitelor produselor finale ale metabolismului.
Vacuolii formează mediul apos intern al celulei, cu ajutorul lor se efectuează reglarea metabolismului apei-sare. Vacuoles suportă presiunea hidrostatică a turgorului în interiorul celulelor, care ajută la menținerea formei părților neodrevesnevshih ale plantelor - frunze, flori. presiunea turgescenței asociată cu tonoplast permeabilitatea selectivă pentru fenomenul apei si osmoza - one-way difuzia apei printr-o membrană semipermeabilă în direcția concentrație mai mare de sare a soluției apoase. Intrarea seva celulară a apei exercită o presiune asupra citoplasmei și prin ea - la peretele celular, determinând starea elastică, adică oferind un turgor. Lipsa de apă în celulă conduce la plasmoliză, adică pentru a reduce volumul vacuolelor și a separa protoplastele din membrană. Plasmoliza poate fi reversibilă.
Incluziunile - substanțe produse ca urmare a activității celulei sau ca rezervă sau ca drojdiilor. Includerea localizată sau hyaloplasm și organite sau în vacuole în stare solidă sau lichidă. Incluziunile constituie o rezervă nutrienți, cum ar fi boabe de amidon din tuberculi de cartofi, bulbi, rizomi și alte organe de plante, sunt depozitate în leucoplaste tip special - amiloplaste.
Peretele celular este o formare structurală solidă, dând fiecărei celule o formă și o forță. Realizează un rol protector, protejând celula de deformare, rezistă presiunii osmotice ridicate a vacuolei centrale mari și împiedică ruperea celulelor. Peretele celular este produsul vieții protoplastice. Peretele celular primar se formează imediat după diviziunea celulară și constă în principal din substanțe pectină și celuloză. Extinderea este rotunjită, formând spații intercelulare umplută cu substanțe de apă, aer sau pectină. Odată cu moartea protoplastei, celula moartă este capabilă să realizeze apă și să își îndeplinească rolul mecanic. Peretele celular poate crește doar în grosime. Pe suprafața interioară a peretelui celular primar, începe să se depună un perete secundar celular. Îngroșarea este internă și externă. Încărcările exterioare sunt posibile numai pe o suprafață liberă, de exemplu, sub formă de spini, tuberculi și alte formațiuni (spori, boabe de polen). Îngroșarea internă este reprezentată de îngroșări sculpturale sub formă de inele, spirale, vase etc. Doar porii rămân nerafinați - se plasează în peretele vitro al celulei. Prin porii plasmodemului - cordoanele citoplasme - se efectuează metabolismul dintre celule, iritarea este transferată de la o celulă la alta etc. Porii sunt simpli și marginiti. Porii simpli se găsesc în celulele parenchim și prozenhimny, vasele și traheidele mărginite, conduc apa și mineralele.
Peretele celular secundar este construit în principal din celuloză sau fibră (C6H10O5) n - o substanță foarte persistentă, insolubilă în apă, acizi și alcalii.
Odată cu vârsta, pereții celulari suferă modificări, impregnate cu diverse substanțe. Tipurile de modificări: atacuri de plută, lignification, kutinizatsiya, mineralizare și mucilaginized. Astfel, în suberization peretii celulelor impregnate cu o suberin substanță specială la lignification - lignina la kutinizatsii - cutin substanțe grăsime asemănătoare, prin mineralizare - săruri minerale, cea mai mare parte de carbonat de calciu și siliciu la pereții celulelor mucilaginized absorb cantități mari de apă și se umfla foarte mult.
Enzime, vitamine, fitohormoni. Enzimele sunt catalizatori organici de natură proteică, prezenți în toate organele și componente ale celulei.
Vitaminele sunt substanțe organice cu compoziție chimică diferită, sunt prezente ca componente în enzime și acționează ca catalizatori. Vitaminele sunt desemnate prin litere majuscule ale alfabetului latin, A, B, C, D, etc Există vitamine solubile în apă (B, C, PP, H și colab.) Și liposolubile (A, D, E) ..
Vitaminele solubile în apă se găsesc în miezul celular și vitaminele solubile în grăsimi sunt în citoplasmă. Există mai mult de 40 de vitamine.
Phytohormonele sunt substanțe fiziologic active. Cele mai studiate hormoni de creștere sunt auxinul și gibberelina.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: