الخلية: السلطة وهيكل. قيمة خلايا الطاقة. أمثلة من خلايا الطاقة

وقد أثبتت الدراسات التجريبية الحديثة أن الخلية هي وحدة الهيكلية والوظيفية معقدة من الكائنات الحية كلها تقريبا، باستثناء الفيروسات، والتي هي أشكال الحياة غير الخلوية. دراسات علم الخلايا هيكل والنشاط الخلوي: التنفس والتغذية والتكاثر والنمو. وسوف تناقش هذه العمليات في هذه الورقة.

هيكل الخلية

باستخدام الضوء والمجهر الالكتروني علماء الأحياء قد وجدت أن الخلايا النباتية والحيوانية تحتوي على وحدة السطح (nadmembrannye وsubmembrane المجمعات)، السيتوبلازم والعضيات. في الخلايا الحيوانية على الغشاء هو الكنان السكري تحتوي على إنزيمات وتوفير الطاقة لخلية خارج السيتوبلازم. في الخلايا النباتية، بدائيات النوى (البكتيريا والبكتيريا الزرقاء) والفطريات على غشاء يتم تشكيل جدار الخلية، والذي يتكون من السليلوز، اللجنين أو murein.

النواة هي عضية الإلزامية من حقيقيات النوى. بل هو مادة وراثية - DNA وجود الصبغيات النموذج. البكتيريا والبكتيريا الزرقاء تحتوي على الجسم النووي، بوصفها الناقل للحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين. أنهم جميعا أداء وظيفة محددة بدقة، مما تسبب في العمليات الخلوية التمثيل الغذائي.

ماذا نعني بمصطلح "خلية الغذاء"

الحياة مظاهر الخلايا ليست سوى نقل الطاقة وتحويلها من نوع لآخر (وفقا للقانون الأول للديناميكا الحرارية). الطاقة، وتقع في المواد الغذائية في خفية، ر. وغني عن الدولة E. ملزمة إلى جزيئات ATP. وفيما يتعلق بمسألة ما خلايا الطاقة في علم الأحياء، وهناك جوابا يأخذ بعين الاعتبار المسلمات التالية:

1. خلية باعتباره النظم البيولوجية مفتوحة تتطلب تدفق مستمر من الطاقة من البيئة.
2. المواد العضوية التي مطلوبة من أجل السلطة، الخلية يمكن الحصول بطريقتين:

أ) من المتوسط خارج الخلية، في شكل مركبات جاهزة.

ب) تجميع مستقل البروتينات والكربوهيدرات والدهون ومن ثاني أكسيد الكربون والأمونيا، الخ

لذلك، يتم تقسيم جميع الكائنات في التمثيل الغذائي غيرية التغذي والذي يتميز دراسات الكيمياء الحيوية.

الأيض والطاقة

المواد العضوية التي تدخل الخلية تخضع الانقسام، حيث يتم تحرير الطاقة في شكل ATP أو NADP-H2. مجموعة كاملة من ردود الفعل من الاستيعاب وعكس التمثل - انها عملية التمثيل الغذائي. أدناه ننظر إلى مراحل عملية التمثيل الغذائي والطاقة، و توفير خلايا متغايرة التغذية. أولا، يتم تقسيم البروتينات والكربوهيدرات، والدهون أسفل إلى أحادية على: الأحماض الأمينية والجلوكوز والجلسرين والأحماض الدهنية. ثم، في عملية الهضم خالية من الأكسجين، فهي تخضع لمزيد من تسوس (الهضم اللاهوائي).

وبهذه الطريقة هناك مدعوم الطفيليات داخل الخلايا كساح، الكلاميديا، والبكتيريا المسببة للأمراض مثل كلوستريديوم. وحيدة الخلية فطر الخميرة يلتصق الجلوكوز إلى الإيثانول، بكتريا حمض اللاكتيك - إلى حامض اللبنيك. وهكذا، تحلل، والكحول، زبدي، اللبنيك التخمير حمض - وهذه أمثلة من خلايا الطاقة نتيجة للهضم اللاهوائي في كائن غيري التغذية.

ذاتي التغذية وملامح من عمليات التمثيل الغذائي

للكائنات الحية على الأرض، مصدر الطاقة الرئيسي هو الشمس. شكرا له، يلبي احتياجات سكان كوكبنا. وقد تم تجميع بعضها المواد الغذائية بسبب الطاقة الضوئية، ما يطلق عليه ضوئي التغذي. أخرى - مع مساعدة من الطاقة من تفاعلات الأكسدة والاختزال، ما يطلق عليه كيميائي التغذية. في الطحالب وحيدة الخلية تغذية الخلايا، يتم تقديم الصور التي أدناه، يكون الضوئي.

النباتات الخضراء تحتوي على الكلوروفيل، وهو جزء من بلاستيدات الخضراء. انه بمثابة الهوائي، والتقاط كمات الضوء. النور والظلام مراحل عملية البناء الضوئي التي تحدث رد فعل الأنزيمي (دورة كالفن)، والنتيجة التي هو تشكيل ثاني أكسيد الكربون من المواد العضوية المستخدمة لتغذية. ولذلك، فإن الخلايا التي القوة ويرجع ذلك إلى استخدام الطاقة الضوئية، وأشار ذاتي التغذي أو ضوئي التغذي.

الكائنات الحية وحيدة الخلية تسمى hemosintetikami، لتشكيل المواد العضوية باستخدام الطاقة المنطلقة من التفاعلات الكيميائية، على سبيل المثال، مركبات بكتيريا الحديد أكسدة الحديد الحديدية لالحديديك، ويذهب الطاقة المنطلقة إلى تخليق جزيئات الجلوكوز.

وهكذا، فإن الكائنات الحية الصورة الاصطناعية التقاط طاقة الضوء وتحويله إلى طاقة أحادية التساهمية والسكريات. ثم على طول حلقات السلاسل الغذائية الطاقة وتحويلها إلى خلايا الكائنات متغايرة. وبعبارة أخرى، وذلك بفضل لعملية التمثيل الضوئي، وهناك كل العناصر الهيكلية للمحيط الحيوي. يمكننا ان نقول ان الخلايا التي تأتي السلطة بطريقة ذاتية التغذية، "يغذي" ليس فقط نفسه ولكن أيضا جميع سكان كوكب الأرض.

كما تتغذى الكائنات متغايرة

الخلايا التي تعتمد التغذية على استلام المواد العضوية فيها من البيئة الخارجية، ودعا غيرية. الكائنات الحية مثل الفطريات والحيوانات والناس، والبكتيريا الطفيلية كسر الكربوهيدرات والبروتينات والدهون مع مساعدة من الإنزيمات الهضمية.

ثم، يتم امتصاصها مونومرات الناجم عن الخلية، وأنها تستخدم لبناء العضيات والحياة. المغذيات الذائبة تدخل الخلية الإحتساء، وجزيئات الطعام الصلبة - البلعمة. الكائنات متغايرة يمكن تقسيمها إلى saprotroph والطفيليات. أول (على سبيل المثال، بكتريا التربة والفطريات وبعض الحشرات) تتغذى على المواد العضوية الميتة، والثاني على (البكتيريا والديدان والفطريات الطفيلية) - خلايا وأنسجة الكائنات الحية.

Mixotrophy، توزيعها في الطبيعة

الغذاء المختلط في الطبيعة أمر نادر الحدوث جدا وهو أداة النموذج (idioadaptatsy) إلى العوامل البيئية المختلفة. حالة مختلط التغذي الرئيسي - هو وجود في الخلايا والعضيات التي تحتوي على الكلوروفيل لأنظمة التمثيل الضوئي والانزيم الذي كسر المواد الغذائية الجاهزة القادمة من البيئة. على سبيل المثال، وهو حيوان وحيد الخلية الحنديرة الأخضر يحتوي chromatophores الجبلة الشفافة مع الكلوروفيل.

عندما الخزان، حيث أن الحنديرة يسكن، مضاءة جيدا، فإنه يتغذى على النبات، أي. E. Autotrophically عن طريق التمثيل الضوئي. ونتيجة لغاز ثاني أكسيد الكربون ويتم تصنيع الجلوكوز، وهو الخلايا وتستخدم كغذاء. الحنديرة بالطاقة يلة الشق heterotrophically المواد العضوية عن طريق الانزيمات الموجودة في فجوات في الجهاز الهضمي. وهكذا، خلايا الطاقة مختلط التغذي، يعتقد العلماء دليلا على وحدة الأصل من النباتات والحيوانات.

نمو الخلايا وعلاقتها مع trophico

زيادة طول والكتلة والحجم، مثل الجسد كله وأجهزتها والأنسجة، ودعا النمو. وقال انه لا يمكن أن يكون من دون امدادات ثابتة من المواد الغذائية إلى الخلايا التي تشكل لبنات البناء. للحصول على الجواب على السؤال عن كيفية زراعة خلايا الذي يحدث التغذية ذاتية التغذية، فمن الضروري توضيح ما إذا كان هو هيئة مستقلة أو جزءا من وحدة الهيكلية للفرد متعددة الخلايا. في الحالة الأولى، سيتم تنفيذ النمو خلال الطور البيني من دورة الخلية. يقوم بمعالجة بسرعة الأيض البلاستيك تحدث. الكائنات متغايرة الطاقة المصاحبة correlatively مع وجود المواد الغذائية القادمة من البيئة الخارجية. نمو ومتعددة الخلايا يحدث نتيجة في تفعيل الأنسجة السكروز التعليمية، فضلا عن انتشار عمليات الابتنائية، وردود الفعل تقويضي أعلاه.

دور الأوكسجين في خلايا متغايرة الغذاء

الكائنات الهوائية: بعض أنواع البكتيريا والفطريات والحيوانات والناس يستخدمون الأكسجين للهضم كامل من المواد المغذية مثل الجلوكوز إلى ثاني أكسيد الكربون والماء (دورة كريبس). ويحدث ذلك في المصفوفة الميتوكوندريا التي تحتوي على نظام الأنزيمية H + -ATP-بورصة عمان، والذي يجمع جزيء ATP من ADP. في الكائنات بدائية النواة، مثل البكتيريا الهوائية والبكتيريا الزرقاء، تحدث خطوة الأكسجين عكس التمثل في الغشاء البلازمي للخلايا.

العرض خصوصية الأمشاج

في علم الأحياء الجزيئية وعلم الخلايا خلية طاقة يمكن وصفها بإيجاز كما يباشر عملية المغذيات فيها، والتوليف والانقسام كميات معينة من الطاقة في شكل جزيئات ATP. الأمشاج اغتذاء: البويضات والحيوانات المنوية، لديه بعض الخصائص المرتبطة بخصوصية عالية وظائفهم. هذا ينطبق بشكل خاص من الخلايا التناسلية للأنثى، ويجبرون على تتراكم كميات كبيرة من المواد الغذائية، وذلك أساسا في شكل صفار البيض هذا.

بعد الإخصاب، وسيتم استخدامها لسحق وتشكيل الجنين. يتم الحصول على الحيوانات المنوية أثناء النضج (الحيوانات المنوية) المواد العضوية من خلايا سيرتولي، وتقع في الأنابيب المنوية. وهكذا، كلا النوعين من الأمشاج لديها معدل الأيض عالية، وهو أمر ممكن بسبب غذائي الخلية النشطة.

دور التغذية المعدنية

عمليات التمثيل الغذائي ليست ممكنة دون تدفق الكاتيونات والأنيونات التي تشكل الأملاح المعدنية. على سبيل المثال، ضرورية لايون الضوئي المغنيسيوم، نظم الأنزيمية الميتوكوندريا - أيونات البوتاسيوم والكالسيوم، للحفاظ على التخزين المؤقت قدرة الجبلة الشفافة - وجود أيونات الصوديوم وكذلك حمض الأنيونات كربونات. الحلول من الأملاح المعدنية تدخل الخلية الإحتساء أو نشرها من خلال غشاء الخلية. التغذية المعدنية الكامنة في كل من الخلايا ذاتية التغذية ومتغايرة.

وباختصار، رأينا أن قيمة الخلايا قوة عظمى حقا، لأن هذه العملية تؤدي إلى تشكيل لمواد البناء (الكربوهيدرات والدهون والبروتينات) من ثاني أكسيد الكربون في الكائنات ذاتية التغذية. خلايا متغايرة تتغذى على المواد العضوية تشكلت بسبب النشاط autotrophs. مما أدى الطاقة التي يستخدمونها للتكاثر والنمو والحركة، والعمليات الحيوية الأخرى.