Celula - unitatea structurală și funcțională elementară a unui organism viu

Celula - unitatea structurală și funcțională elementară a unui organism viu.

Celulele vii de studiu implicate în științe, cum ar fi fizica, biofizică, chimie, biologie celulara, cibernetica.

De la înființarea teoriei celulare (1839) idei despre structura celulelor și organite lor, compoziția lor chimică sa schimbat dramatic.

Metode moderne de cercetare de celule nu este posibilă fără microscopul de lumină și de electroni. Pentru a separa celulele organite folosi centrifugarea pentru a biomoleculelor separate, folosind cromatografia și electroforeză. Cu ajutorul izotopilor radioactivi pot studia viteza reacțiilor chimice în celulele vii.

Toate celulele sunt compuse din trei părți: plicului, citoplasmă și nucleul

* Peretele celular - este un complex al peretelui celular și membrana plasmatică, care separă celula de mediul înconjurător.

Peretele celular al celulelor de animale, plante și fungi diferă în structura stratului exterior coajă. La plante și fungi de pe suprafața celulei este un perete celular. La plante, se compune dintr-un polizaharid - celuloză în fungi - din chitină. Peretele celular este un înveliș de protecție asigură turgescența celulelor prin peretele celular se extinde apă, săruri, molecule de substanțe organice.

La animale, peretele celular al celulei nu este. Prin citoplasmă membranei plasmatice adiacente

^ Membrana plasmatică (plasmalema). Sub peretele celular este membrana plasmatică (membrana - piele, film) se învecinează direct cu citoplasmă. Grosimea membranei plasmatice de aproximativ 10 nm. Compoziția membranei plasmatice constă din carbohidrați, proteine și lipide. Acestea sunt aranjate ordonat și conectate între ele prin interacțiuni chimice. (Fig. 2)

Celulele care formează diverse țesut pluricelular animal (epitelial, mușchi, și altele.) Sunt conectate unul la celălalt. Joncțiunile celor două celule ale fiecărei membrane pot forma pliuri sau protuberanțe, care dau compuși cu o rezistență specială. Compusul celulelor vegetale este asigurată prin formarea unui canal subțire care a umplut membrana citoplasmatică și plasmă restricționată. Pentru astfel de canale care trec prin membrana celulelor dintr-o celulă în alta primește nutrienți, ioni, hidrați de carbon și alți compuși.

Pe suprafața multor celule animale mici excrescențe subțiri de citoplasmă pot fi acoperite cu membrana plasmatică - microvililor.

Membrana plasmatică are funcții importante.

^ 1. Se formează o barieră. separarea conținutului intern din celula mediului extern.

2. Transportul substanțelor. Între celulele și mediul înconjurător are loc în mod continuu metabolismul. Din mediul în celula intră în apă, o varietate de săruri în formă de ioni individuali, anorganici și molecule organice (endocitoză). Ele intră în celulă printr-un canal foarte subțire a membranei plasmatice. Prin permeabilitate selectivă a membranei (semipermeabila) a produselor derivate celule plasmatice metabolice, precum și substanțele sintetizate în celulă (exocitoza).

Transportul prin memranu poate lua o varietate de moduri. Material de transport în direcția concentrație mai mică se numește difuzie. Substanțe Transferul apare adesea prin proteine de transport molecule transportori. incorporat in membrana. Substanțe solubile în apă trec prin pori.

3. ^ Asigură detectarea stimuli externi (stimuli) datorită prezenței siturilor de receptori.

Caracteristicile funcționale ale membranei sunt determinate prin compoziția sa chimică și structura.

În prezent, în general acceptat modelul lichid-mozaic structurii membranei. moleculele de lipide din membrana plasmatică sunt aranjate în două rânduri pentru a forma un strat continuu. Cele mai multe fosfolipide în membranele, acestea conțin un rest de acid fosforic. molecule fosfolipidice într-un bistrat sunt aranjate în așa fel încât hidrofile „cozile“ (glicerol) activă și hidrofobă „cap“ (acid gras) - spre exterior în mediul apos. Prin urmare, membrana celulelor interioare separă conținutul de mediu.

Pe suprafața exterioară a membranei este formată de receptor carbohidrați strat - glycocalyx. Formarea glycocalyx, precum peretii celulelor de plante, este de celule vitale datorate ei înșiși. Glicolipide, glicoproteine, lipoproteine detecta substanțele care se găsesc în jurul celulei.

În plus față de lipide din membrana conține proteine (60%). Acestea definesc funcțiile specifice ale membranei. Moleculele de proteine si lipide sunt mobile, capabile să se deplaseze în principal în planul membranei. moleculele de proteine nu formează un strat continuu.

a) proteine periferice - dispuse pe suprafața exterioară sau interioară a membranei,

b) proteinele poluintegralnye - sunt scufundate în bistratul la diferite structuri de sprijin adâncimi ale membranei,

c) proteinele transmembranare - pătrunde prin membrană, în timp ce în contact cu mediile celulare exterioare și interioare catalizează reacțiile metabolice, asigura transportul de cationi și anioni formează pori.

* Transportul substanțelor. Există mai multe mecanisme de transport a substanțelor prin membrana.

Transport pasiv este fără costuri energetice - este de difuzie și osmoză.

Substanțele care se deplasează din zonele de mare concentrare la o mai mică, adică. E. Un gradient de concentrație. Viteza de transport depinde de magnitudinea gradientului. După moleculele bistrat penetrează cu ușurință substanțe liposolubile. Molecule de apă, care este substanțe solvent pot penetra bistratul, t. K. Ele sunt foarte mici și neutre (osmoza). Se trece prin porii molecule de zaharuri, aminoacizi, nucleotide și alte molecule polare. (Fig. 4)

* Transportul activ, merge împotriva electro - gradientului chimic.

Efectuati moleculele sale - purtători a căror activitate necesită energie ATP. Sistemul mai studiat - este de potasiu - pompa de sodiu (Figura 4.). Concentrația ionilor K + în interiorul celulei este mai mare decat in afara, iar concentrația ionilor de Na + în celulă este mai mică decât în exterior. pomparea activ K + celulă în celulă și Na + afară. Este nevoie de aproape o treime din celulele de energie. Acest mecanism este sprijinit în stare de funcționare a membranei (tensiunea generată) și prin ea poate transporta alte substanțe. Aceasta a efectuat impulsuri nervoase atât în celulele nervoase.

^ Fagocitoza (endocitoză)

Moleculele de substanțe organice, cum ar fi proteine și polizaharide, particule alimentare, bacteriile intra in celula de fagocitoză (greacă „phage“ -. Devour). In fagocitoză direct implicate membranei plasmatice. La punctul în care celulele sunt în contact cu suprafața unei particule de o materie densă, membrana se curbează, formează o adâncitură și înconjoară particulele care „de ambalare cu membrana“ cufundă în celulă. Formată vacuole digestiv, acesta a primit în celula digera materie organica.

La fel de celule absoarbe picături mari de apă. Acest proces este numit - pinocitoză. Fenomenul fagocitoza a fost descoperit de oamenii de știință din România, Premiul Nobel I. I. Mechnikovym.

1). Peretele celular este structura lichid-mozaic. Caracteristicile funcționale ale acesteia sunt definite prin compoziția sa chimică și structura.

2) Printr-o membrană de o chestiune de celule vii pot pătrunde atât în mod pasiv și activ, în cazul în care:

ei sunt capabili să dizolve membrana lipidică,
acestea sunt dizolvate în apă și au o dimensiune suficient de mică a moleculelor,
într-o concentrație celulară a acestor substanțe este mai mică decât în mediul înconjurător,
există molecule speciale - purtători de substanțe care sunt programate în transportul acestor substanțe.

3). Nu toate substanțele care înconjoară celulele, sunt capabile să penetreze prin membrana. Prin urmare, membrana - semipermeabilă.

4). Membrana transportă în celulă acele substanțe care sunt necesare pentru propriul lor metabolism, și anume de transport - .. selective.

glosar

Celula - unitatea structurală și funcțională elementară a unui organism viu
Peretele celular - este o structură complexă care separă celula de mediul înconjurător.
perete celular - reprezintă un înveliș protector, asigură turgescența celulelor prin peretele celular extinde apa, saruri, molecule organice ale multor substanțe.
Membrana plasmatică (membrana - piele, film) - o parte a membranei celulare se invecineaza direct la citoplasmă.
Substanțe Transferul apare adesea prin proteine de transport molecule transportori. incorporat in membrana.
Pe suprafața exterioară a membranei este formată de receptor carbohidrați strat - glycocalyx.
Proteinele periferice sunt - dispuse pe suprafața exterioară sau interioară a membranei.
Proteinele Poluintegralnye - sunt scufundate în bistratul la diferite structuri de sprijin adâncimi ale membranei,
proteine transmembranare - pătrunde prin membrană.
Transport pasiv este fără costuri energetice - este de difuzie și osmoză. Substanțele care se deplasează din zonele de mare concentrare la o mai mică, adică. E. Un gradient de concentrație.
transport activ este împotriva electro - gradientul chimic. Efectuati moleculele sale - purtători a căror activitate necesită energie ATP.
Endocitoză - procesul prin care din mediul în celula intră în apă, o varietate de săruri în formă de ioni individuali, molecule anorganice și organice,
Exocitoza - procesul prin care celulele sunt derivate din produse de metabolism, precum și substanțe sintetizate în celulă,
Fagocitoza - porțiunea de captare activă a membranei particulelor mari de alimente din mediu.
Pinocitoză - porțiunea de captare activă a membranei de particule mari de apă din mediul înconjurător.

Răspunsuri la întrebările testului.

Ce este - membrana celulară, din care părți constă?

Celulele tecii - un set de perete celular si membrana plasmatică separarea celulelor din mediul înconjurător.

Ce substanțe sunt incluse în membrana plasmatică?

Compoziția membranei plasmatice constă din carbohidrați, proteine și lipide. Acestea sunt aranjate ordonat și conectate între ele prin interacțiuni chimice.

Care sunt straturile formate prin învelișul unei celule de plantă?

In planta celulele au un perete celular. Prin citoplasmă membranei plasmatice adiacente.

Care sunt straturile formate prin învelișul unei celule animal?

La animale, peretele celular al celulei nu este. Prin citoplasmă membranei plasmatice adiacente

Datorită modului în care proprietățile de lipide capabile să formeze o membrană?

molecule fosfolipidice într-un bistrat sunt aranjate în așa fel încât hidrofile „cozile“ (glicerol) activă și hidrofobă „cap“ (acid gras) - spre exterior în mediul apos. Prin urmare, membrana celulelor interioare separă conținutul de mediu.

Datorită unor funcții ale proteinelor sunt în măsură să participe la transportul substanțelor prin membrana?

catalizează reacțiile metabolice, asigura transportul de cationi și anioni formează pori.

Lista funcțiile membranei plasmatice?

Se formează o barieră, transportul substanțelor, realizează recunoașterea stimuli externi (stimul).

Cum este transportul pasiv prin membrana?

* Transport pasivă are loc fără costuri energetice - este de difuzie și osmoză. Substanțele care se deplasează din zonele de mare concentrare la o mai mică, adică. E. Un gradient de concentrație. Viteza de transport depinde de magnitudinea gradientului. După moleculele bistrat penetrează cu ușurință substanțe liposolubile. Molecule de apă, care este substanțe solvent poate penetra bistratul, m. K. Ele sunt foarte mici și neutre (osmoza). Se trece prin porii molecule de zaharuri, aminoacizi, nucleotide și alte molecule polare.

Cum transportul activ prin membrana?

* Transportul activ, merge împotriva electro - gradientului chimic.

Efectuati moleculele sale - purtători a căror activitate necesită energie ATP.

Care este funcția pompei de sodiu-potasiu?

Sistemul mai studiat - este de potasiu - pompa de sodiu (Figura 4.). Concentrația ionilor K + în interiorul celulei este mai mare decat in afara, iar concentrația ionilor de Na + în celulă este mai mică decât în exterior. pomparea activ K + celulă în celulă și Na + afară. Este nevoie de aproape o treime din celulele de energie. Acest mecanism este sprijinit în stare de funcționare a membranei (tensiunea generată) și prin ea poate transporta alte substanțe. Aceasta a efectuat impulsuri nervoase atât în celulele nervoase.

Ce este fagocitoza, pinocitoză?

^ Fagocitoza (endocitoză)