Cell: הכוח ומבנה. שווי ובטריות. דוגמאות של תאי כוח

מחקרים ניסיוניים מודרניים קבעו כי התא הוא יחידה מבנית ותפקודית מורכבת כמעט של כל יצורי חיים, למעט וירוסים, אשר הם צורות חיים הלא הסלולר. מחקרים ציטולוגיה מבנה ופעילות הסלולר: נשימה, תזונה, רבייה, גדילה. תהליכים אלה יידונו במאמר זה.

מבנה התא

באמצעות ביולוגי אור מיקרוסקופ אלקטרונים גילו כי תאים בצמחים ובבעלי חיים מכילים יחידת שטח (nadmembrannye ו submembrane מתחמים), הציטופלסמה האברונים. בתאים חיים על פני הממברנה הוא glycocalyx המכיל אנזימים ומתן כוח התא מחוץ בציטופלסמה. בשנת תאי צמח, פרוקריוטים (בקטריות כחוליות) ופטריות מעל הממברנה נוצר דופן התא, אשר מורכב של תאית, ליגנין או murein.

הגרעין הוא אברון חובה של אאוקריוטים. זהו חומר תורשתי - DNA שיש הכרומוזומים הטופס. בקטריות כחוליות המכילות נוקלאואיד, מתנהג כמו מנשא של חומצה דאוקסיריבונוקלאית. כולם לבצע פונקציה מאוד ספציפית, גרימת תהליכים תאיים מטבולית.

למה אנו מתכוונים ידי "מזון התא" המונח

תאים גילויים החיים אינם אלא העברת אנרגיה ולהמירו מסוג אחד למשנהו (על פי החוק הראשון של התרמודינמיקה). אנרגיה, הממוקמת חומרים המזינים הנסתר, לא. מדינה הנכנס E. נכנסה מולקולות ATP. על השאלה מה כוח תאים בביולוגיה, יש תשובה שלוקחת בחשבון את ההנחות הבאות:

1. תא כמו מערכות ביולוגיות פתוחות דורש זרימה מתמדת של אנרגיה מהסביבה.
2. חומרים אורגניים אשר נדרשים עבור הכח, התא ניתן להשיג בשתי דרכים:

א) מן המדיום התאי, בצורה של תרכובות מוכנות;

ב) באופן עצמאי לסנתז חלבונים, פחמימות ושומנים, מ פחמן דו חמצני, אמוניה, וכו '

לכן, כל האורגניזמים מחולקים המטבוליזם heterotrophic ו אוטוטרופי אילו תכונות ביוכימיה מחקרים.

מטבוליזם ואנרגיה

חומרים אורגניים להיכנס לתא לעבור מחשוף, לפיה אנרגיה משתחררת בצורת ATP או NADP-H2. סט שלם של תגובות של התבוללות dissimilation - המטבוליזם של זה. להלן נבחנים את השלבים במטבוליזם אנרגיה, מתן תאי heterotrophic תזונה. ראשית, חלבונים, פחמימות, שומנים מחולקים מונומרים שלהם: חומצות אמינו, גלוקוז, חומצות שומן גליצרול ו. ואז, בעיכול ללא חמצן, הם כפופים ריקבון נוסף (עיכול אנאירובי).

בדרך זו יש מופעל rickettsia הטפיל תאי, כלמידיה, וחיידקים פתוגניים כגון Clostridium. גלוקוז ידבק פטרייה-שמרים unicellular אתנול, חיידקי חומצה לקטית - חומצה לקטית כדי. לפיכך, גליקוליזה, אלכוהול, בוטירית, תסיסת חומצת חלב - אלה הם דוגמאות של תאי הכח כתוצאת עיכול אנאירובי heterotrophs.

אוטוטרופי ותכונות של תהליכים מטבוליים

עבור אורגניזמים חיים על פני כדור הארץ, מקור האנרגיה העיקרי הוא השמש. הודות לו, עונה על הצרכים של תושבי הפלנטה שלנו. חלקם מסונתזים מזינים בשל אנרגיית האור, הם נקראים phototrophic. אחרים - בעזרת האנרגיה של תגובות חמצון-חיזור, הם נקראים chemotroph. בשנת אצות חד תאי תזונת תא, תמונות של אשר מוצגות להלן, להיות photosynthetically.

צמחים ירוקים מכילים כלורופיל, המהווה חלק של הכלורופלסט. הוא משמש כאנטנה, ללכוד קוונטים של אור. האור והמופעים אפלים של תגובת אנזימטית המתרחשת פוטוסינתזה (מחזור קלווין), שתוצאתו היא ההיווצרות של פחמן דו-חמצן של חומרים אורגניים המשמשים להזנה. לכן, תא שכוחם נובע השימוש באנרגיית אור, התייחס אוטוטרופי או phototrophic.

חד תאי בשם hemosintetikami, ליצירת חומרים אורגניים באמצעות האנרגיה המשתחררת באמצעות תגובות כימיות, למשל: תרכובות של חיידקי ברזל לחמצן ברזל ברזליות כדי וברזל, ואת האנרגיה המשתחררת הולכת הסינתזה של מולקולות גלוקוז.

לפיכך, האורגניזמים-סינתטי תמונה ללכוד אנרגיית אור ולהפוך אותו מונו קוולנטיים אנרגיה סוכרים. ואז לאורך הקישורים של אנרגית רשתות מזון מועבר לתאים של אורגניזמים heterotrophic. במילים אחרות, הודות פוטוסינתזה, יש את כל האלמנטים המבניים של הביוספרה. אנחנו יכולים לומר כי התאים כי הכוח מגיע באופן אוטוטרופי, "הזנות" לא רק את עצמו אלא גם את כל תושבי כדור הארץ.

כמו אורגניזמים heterotrophic להאכיל

תאים אשר תזונה תלויה בקבלה בו חומרים אורגניים מן הסביבה החיצונית, שנקראו heterotrophic. אורגניזמים כגון פטריות, בעלי חיים, אנשים, וחיידקים טפילים לשבור פחמימות, חלבונים ושומנים בעזרת אנזימי עיכול.

ואז, המונומרים וכתוצאה נספג על ידי התא והשתמש בו כדי לבנות אברונים החיים שלה. מזינים מומסים להיכנס לתא ידי פינוציטוזה, וחלקיקי מזון מוצק - phagocytosis. אורגניזמים heterotrophic ניתן לחלק saprotroph וטפילים. הראשון (למשל, חיידקים בקרקע, פטריות, חרקים) ניזונים חומר אורגני מת, ואת האחרון (חיידקים, תולעים, פטריות טפיליות) - תאים ורקמות של אורגניזמים חיים.

Mixotrophy, ההפצה בטבע שלהם

מזון מעורב בטבע הוא די נדיר הוא כלי צורה (idioadaptatsy) לגורמים סביבתיים שונים. Mixotrophic התנאי העיקרי - הוא הנוכחות תאי אברונים המכילים כלורופיל למערכות פוטוסינתזת אנזים כי לשבור מזינים מוכנים לבוא מהסביבה. לדוגמה, חיה חד-תאיים ירוק עינן ירוק מכיל כרומטופור hyaloplasm עם כלורופיל.

כאשר המאגר, שבה לשכון עינן ירוק, מואר היטב, הוא ניזון הצמח, כלומר. א Autotrophically ידי הפוטוסינתזה. כתוצאה מכך של פחמן דו-חמצני הוא מסונתז גלוקוז, המהווה את התא ומשמש כמזון. לילה מופעל עינן ירוק heterotrophically ביקוע חומרים אורגניים על ידי אנזימים ממוקמים וקואולות העיכול. לכן, תאי כוח mixotrophic, מדענים מאמינים ההוכחה של אחדות מוצא של צמחים ובעלי חיים.

צמיחת תאים ויחסיה עם trophico

הגדלת אורך, מסה, נפח, כמו כל הגוף ואת האיברים והרקמות שלה, שנקרא צמיחה. הוא לא יכול להיות בלי אספקה קבועה של חומרים מזינים לתאים המשמשים כאבני היסוד. כדי לקבל את התשובה לשאלה איך לגדל תא המתרחש תזונה אוטוטרופי, יש צורך להבהיר האם הוא גוף עצמאי או חלק של יחידה מבנית של הפרט התאי. במקרה הראשון, את הצמיחה תבוצע במהלך שלבי ביניים של מחזור התא. זה תהליכים במהירות חילוף חומרי פלסטיק להתרחש. אורגניזמים heterotrophic כוח הקשורים correlatively עם הנוכחות של האוכל באה מן הסביבה החיצונית. צמיחה של אורגניזם רב-תאיים מתרחשת לגרום להפעלה של רקמות חינוכי biosynthetic, כמו גם את השכיחות של התהליכים האנאבוליים, תגובות קטבוליות לעיל.

תפקידיו של חמצן בתוך תאי מזון heterotrophic

אורגניזמים אירוביים: כמה חיידקים, פטריות, בעלי חיים ואנשים להשתמש בחמצן לעיכול שלם של חומרים מזינים כגון גלוקוז לפחמן דו-חמצני ומים (מעגל קרבס). זה מתרחש מטריקס המיטוכונדריה המכיל את H המערכת האנזימטית + -ATP-ASE, אשר מסנתז מולקולה של ATP מ ADP. באורגניזמים פרוקריוטים, כגון חיידקים אירוביים ו כחוליות, צעד dissimilation החמצן מתרחש על קרום התא של תאי.

אספקת הספציפיות של גמטות

בביולוגיה מולקולרית וכוח תא ציטולוגיה ניתן לתאר בקצרה את התהליך ממשיך מזין בה, הסינתזה שלהם מחשוף של כמויות מסוימות של אנרגיה בצורה של מולקולות ATP. גמטות Trophism: ביציות וזרע, יש לו כמה מאפיינים הקשורים סגולי גבוהה של הפונקציות שלהם. הדבר נכון במיוחד של תאי רבייה הנשיים, נאלצים לצבור כמות גדולה של חומרים מזינים, בעיקר בצורה של חלמון ביצה.

לאחר ההפריה, הוא ישתמש בהם עבור ריסוק היווצרות העובר. הזרעונים במהלך ההתבגרות (spermatogenesis) מתקבלים חומרים אורגניים מתאי סרטולי, ממוקם הראשוני באבוביות. לפיכך, שני סוגי הגמטות יש קצב חילוף חומרים גבוה, אשר ניתן בשל טרופיות תא הפעילות.

תפקידה של תזונה מינרלים

תהליכים מטבוליים אינם אפשריים ללא זרם קטיונים ואניונים שמרכיבים את המלחים. לדוגמא, הכרחי יון מגנזיום פוטוסינתזה, עבור המיטוכונדריה מערכות אנזימטיות - יוני אשלגן וסידן, כדי לשמור hyaloplasm קיבולת חציצה - הנוכחות של יוני נתרן, כמו גם חומצת אניוני קרבונט. פתרונות של מלחים להיכנס לתא ידי פינוציטוזה או דיפוזיה דרך קרום התא. תזונת מינרלי טמון בשני תאי אוטוטרופי ו heterotrophic.

לסיכום, ראינו כי הערך של תאי הכח גדולים באמת, שכן התהליך הזה מוביל להיווצרות של חומרי בנייה (פחמימות, שומנים וחלבונים) של פחמן דו חמצני ב אורגניזמים אוטוטרופי. תאי heterotrophic ניזונים חומרים אורגניים נוצרו עקב פעילות autotrophs. האנרגיה וכתוצאה מכך הם משתמשים לצורך רבייה, גידול, תנועה, ותהליכים חיוניים אחרים.