Tế bào: sức mạnh và cơ cấu. Giá trị của các tế bào năng lượng. Ví dụ về các tế bào năng lượng

nghiên cứu thực nghiệm hiện đại đã chứng minh rằng các tế bào là đơn vị cấu trúc và chức năng phức tạp của hầu hết tất cả các sinh vật sống, ngoại trừ virus, đó là hình thức cuộc sống không di động. nghiên cứu tế bào học cấu trúc và hoạt động tế bào: hô hấp, dinh dưỡng, sinh sản, sinh trưởng. Các quá trình này sẽ được thảo luận trong bài viết này.

cấu trúc tế bào

Bằng cách sử dụng ánh sáng và kính hiển vi điện tử các nhà sinh học đã phát hiện ra rằng tế bào thực vật và động vật chứa đơn vị bề mặt (nadmembrannye và submembrane phức), tế bào chất và các bào quan. Trong các tế bào động vật trên màng là glycocalyx chứa enzyme và cung cấp điện thoại di động bên ngoài tế bào chất. Trong tế bào thực vật, prokaryote (vi khuẩn và vi khuẩn lam) và nấm trên màng được hình thành vách tế bào, trong đó bao gồm cellulose, lignin hoặc murein.

Hạt nhân là bào quan bắt buộc của sinh vật nhân chuẩn. Nó là một vật liệu di truyền - DNA có các nhiễm sắc thể đơn. Vi khuẩn và vi khuẩn lam chứa nucleoid, hoạt động như tàu sân acid deoxyribonucleic. Tất cả họ đều thực hiện chức năng cụ thể chặt chẽ, khiến quá trình tế bào trao đổi chất.

Chúng ta có ý nghĩa gì bởi thuật ngữ "thực phẩm di động"

Cuộc sống biểu hiện tế bào là gì, nhưng việc chuyển giao năng lượng và chuyển đổi nó từ một loại khác (theo quy định của pháp luật đầu tiên của nhiệt động lực học). Năng lượng, nằm ở chất dinh dưỡng trong ẩn, t. Bang E. ràng buộc đi vào các phân tử ATP. Về câu hỏi về những gì sức mạnh tế bào trong sinh học, có một câu trả lời mà sẽ đưa vào tài khoản các định đề sau đây:

1. Một tế bào như một hệ thống sinh học mở đòi hỏi một dòng chảy liên tục của năng lượng từ môi trường.
2. các chất hữu cơ được yêu cầu cho sức mạnh, các tế bào có thể thu được bằng hai cách:

a) từ môi trường ngoại bào, dưới dạng các hợp chất đã sẵn sàng;

b) tổng hợp một cách độc lập protein, carbohydrate và chất béo, từ carbon dioxide, amoniac, vv

Vì vậy, tất cả các sinh vật được chia thành các quá trình chuyển hóa dị dưỡng và tự dưỡng có tính năng nghiên cứu hóa sinh.

Sự trao đổi chất và năng lượng

các chất hữu cơ xâm nhập vào tế bào trải qua sự phân tách, trong đó năng lượng được giải phóng dưới dạng ATP hoặc NADP-H2. Toàn bộ tập hợp các phản ứng đồng hóa và làm cho khác - sự trao đổi chất của nó. Dưới đây chúng ta nhìn vào các giai đoạn của quá trình chuyển hóa năng lượng, cung cấp các tế bào dị dưỡng dinh dưỡng. Thứ nhất, protein, carbohydrate, và chất béo được chia nhỏ thành các monome của họ: các axit amin, glucose, glycerol và các axit béo. Sau đó, trong quá trình tiêu hóa oxy tự do, họ phải tuân theo sự phân rã thêm (tiêu hóa kỵ khí).

Bằng cách này có được trang bị ký sinh trùng nội bào rickettsia, chlamydia, và vi khuẩn gây bệnh như Clostridium. Đơn bào nấm men-glucose cleave thành ethanol, vi khuẩn axit lactic - để axit lactic. Như vậy, glycolysis, rượu, butyric, quá trình lên men axit lactic - đây là những ví dụ của các tế bào năng lượng như là kết quả của quá trình tiêu hóa kỵ khí trong dị dưỡng.

Tự dưỡng và tính năng của các quá trình trao đổi chất

Đối với các sinh vật sống trên trái đất, các nguồn năng lượng chính là mặt trời. Nhờ có anh, đáp ứng các nhu cầu của các cư dân của hành tinh chúng ta. Một số trong số họ được tổng hợp chất dinh dưỡng do năng lượng ánh sáng, chúng được gọi là quang hợp Phototrophic. Khác - với sự giúp đỡ của năng lượng của phản ứng oxi hóa khử, chúng được gọi là chemotroph. Trong tảo đơn bào dinh dưỡng tế bào, hình ảnh trong số đó được trình bày dưới đây, hãy quang hợp.

cây xanh có chứa chất diệp lục, mà là một phần của lục lạp. Ông đóng vai trò như một ăng-ten, chụp lượng tử ánh sáng. Ánh sáng và pha tối của quang hợp xảy ra phản ứng enzyme (Calvin chu kỳ), kết quả trong số đó là sự hình thành của carbon dioxide của các chất hữu cơ được sử dụng để ăn. Vì vậy, một tế bào có sức mạnh là do việc sử dụng năng lượng ánh sáng, được gọi tự dưỡng hoặc quang hợp Phototrophic.

sinh vật đơn bào được gọi là hemosintetikami, cho sự hình thành các chất hữu cơ sử dụng năng lượng giải phóng bởi các phản ứng hóa học, ví dụ, các hợp chất của vi khuẩn sắt oxy hóa sắt II để sắt và năng lượng giải phóng đi vào quá trình tổng hợp các phân tử glucose.

Do đó, các sinh vật ảnh tổng hợp thu năng lượng ánh sáng và chuyển đổi nó thành năng lượng kết cộng hóa trị mono- và polysaccharides. Sau đó, dọc theo các liên kết của chuỗi thức ăn năng lượng được chuyển giao cho các tế bào của sinh vật dị dưỡng. Nói cách khác, nhờ quang hợp, có tất cả các yếu tố cấu trúc của sinh quyển. Chúng tôi có thể nói rằng các tế bào năng lượng đến cách tự dưỡng "nguồn cấp dữ liệu" không chỉ bản thân mà còn tất cả các cư dân của hành tinh Trái đất.

Như vật dị dưỡng nuôi

Tế bào mà nuôi dưỡng phụ thuộc vào nhận trong đó các chất hữu cơ từ môi trường bên ngoài, gọi là dị dưỡng. Sinh vật như nấm, động vật, con người, và vi khuẩn ký sinh phá vỡ carbohydrate, protein và chất béo với sự giúp đỡ của các enzym tiêu hóa.

Sau đó, các monome kết quả được hấp thụ bởi các tế bào và sử dụng nó để xây dựng các bào quan và cuộc sống của mình. chất dinh dưỡng hòa tan vào tế bào bằng pinocytosis, và các hạt thức ăn rắn - thực bào. sinh vật dị dưỡng có thể được chia thành saprotroph và ký sinh trùng. Đầu tiên (ví dụ, vi khuẩn, nấm, một số loài côn trùng) ăn chất hữu cơ chết, và sau này (vi khuẩn, sâu, ký sinh trùng nấm) - tế bào và các mô của cơ thể sống.

Mixotrophy, phân phối của họ trong tự nhiên

thức ăn hỗn hợp trong tự nhiên là khá hiếm và là một công cụ biểu mẫu (idioadaptatsy) các yếu tố môi trường khác nhau. Điều kiện chính mixotrophic - là sự hiện diện trong các tế bào và các bào quan chứa chất diệp lục cho các hệ thống quang hợp và enzyme phân hủy các chất dinh dưỡng sẵn sàng đến từ môi trường. Ví dụ, một động vật đơn bào Euglena xanh chứa tế bào sắc tố hyaloplasm với chất diệp lục.

Khi hồ chứa, trong đó Euglena sống, đủ ánh sáng, nó nuôi dưỡng bằng thực vật, tức là. E. Autotrophically bởi quang hợp. Như một kết quả của carbon dioxide được tổng hợp glucose, đó là các tế bào và sử dụng như thực phẩm. Euglena powered đêm heterotrophically bóc các chất hữu cơ bởi các enzyme nằm trong không bào tiêu hóa. Do đó, các tế bào năng lượng mixotrophic, các nhà khoa học tin rằng các bằng chứng về sự hiệp nhất của nguồn gốc thực vật và động vật.

tăng trưởng tế bào và mối quan hệ của nó với trophico

Tăng độ dài, khối lượng, khối lượng, giống như toàn bộ cơ thể và các cơ quan và các mô, được gọi là tăng trưởng. Ông không thể thiếu một nguồn cung cấp liên tục các chất dinh dưỡng cho các tế bào đóng vai trò như các khối xây dựng. Để có được câu trả lời cho câu hỏi làm thế nào để phát triển các tế bào xảy ra dinh dưỡng tự dưỡng, nó là cần thiết để làm rõ cho dù đó là một cơ quan độc lập hoặc là một phần của một đơn vị cấu trúc của cá nhân đa bào. Trong trường hợp đầu tiên, tốc độ tăng trưởng sẽ được thực hiện trong interphase của chu kỳ tế bào. Nó nhanh chóng xử lý sự trao đổi chất nhựa xảy ra. sinh vật dị dưỡng sức mạnh tương ứng liên quan đến sự hiện diện của thực phẩm đến từ môi trường bên ngoài. Tăng trưởng của một sinh vật đa bào xảy ra kết quả trong sự hoạt hóa của các mô sinh tổng hợp giáo dục, cũng như sự phổ biến của các quá trình đồng hóa, phản ứng dị hóa ở trên.

Vai trò của oxy trong một loại thực phẩm tế bào dị

sinh vật hiếu khí: một số vi khuẩn, nấm, động vật và người sử dụng oxy cho quá trình tiêu hóa hoàn toàn các chất dinh dưỡng như glucose để carbon dioxide và nước (Krebs cycle). Nó xảy ra trong ma trận của ty lạp thể có chứa các hệ thống enzyme H + -ATP-ase, mà tổng hợp một phân tử ATP từ ADP. Trong các sinh vật prokaryote, chẳng hạn như vi khuẩn hiếu khí và vi khuẩn lam, bước làm cho khác oxy xảy ra ở màng sinh chất của tế bào.

cung cấp đặc hiệu của giao tử

Trong sinh học phân tử và điện thoại di động tế bào có thể được mô tả ngắn gọn như quá trình tiến hành các chất dinh dưỡng trong đó, tổng hợp và phân tách của một lượng năng lượng nhất định dưới dạng các phân tử ATP của họ. Trophism giao tử: trứng và tinh trùng, nó có một số đặc điểm liên kết với một độ đặc hiệu cao chức năng của mình. Điều này đặc biệt đúng với các tế bào sinh dục nữ, buộc phải tích lũy một nguồn cung cấp lớn các chất dinh dưỡng, chủ yếu theo hình thức lòng đỏ trứng.

Sau khi thụ tinh, nó sẽ sử dụng chúng để nghiền và sự hình thành của phôi thai. Các tinh trùng trong sự trưởng thành (tinh trùng) thu được chất hữu cơ từ các tế bào Sertoli, nằm ở ống có hột giống. Như vậy, cả hai loại giao tử có một tỷ lệ trao đổi chất cao, mà có thể do dinh dưỡng tế bào hoạt động.

Vai trò của dinh dưỡng khoáng

quá trình trao đổi chất là không thể nếu không có sự tràn vào của các cation và anion tạo nên các muối khoáng. Ví dụ, cần thiết cho quá trình quang ion magiê, cho các hệ thống enzyme mitochondria - ion kali và canxi, để duy trì đệm suất hyaloplasm - sự hiện diện của các ion natri cũng như các anion axit cacbonat. Giải pháp của muối khoáng vào tế bào bằng pinocytosis hoặc khuếch tán qua màng tế bào. dinh dưỡng khoáng vốn có trong cả các tế bào tự dưỡng và dị dưỡng.

Nói tóm lại, chúng ta đã thấy rằng giá trị của các tế bào năng lượng thực sự tuyệt vời, vì quá trình này dẫn đến sự hình thành của một loại vật liệu xây dựng (carbohydrate, chất béo và protein) của carbon dioxide trong sinh vật tự dưỡng. các tế bào dị dưỡng ăn các chất hữu cơ được hình thành do hoạt động tự dưỡng. Kết quả là năng lượng mà họ sử dụng cho sinh sản, tăng trưởng, chuyển động, và các quá trình quan trọng khác.