Zelle ist die elementare Einheit aller Organismen. Der Grad der Aktivität, die Fähigkeit, sich an Umweltbedingungen anzupassen, hängt von seinem Zustand ab. Die Lebensvorgänge der Zelle unterliegen bestimmten Mustern. Der Grad der Aktivität von jedem von ihnen hängt von der Phase des Lebenszyklus ab. Insgesamt gibt es zwei davon: Interphase und Teilung (Phase M). Die erste umfasst die Zeit zwischen der Bildung einer Zelle und ihrem Tod oder ihrer Teilung. Während der Interphase laufen fast alle Hauptprozesse der vitalen Aktivität der Zelle aktiv ab: Ernährung, Atmung, Wachstum, Reizbarkeit, Bewegung. Die Zellreproduktion findet nur in der M-Phase statt.
Zwischenphasen
Die Zeit des Zellwachstums zwischen den Teilungen wird in mehrere Stadien unterteilt:
- präsynthetisch oder Phase G-1, - Anfangsphase: Synthese von Boten-RNA, Proteinen und einigen anderen zellulären Elementen;
- synthetisch oder Phase S: DNA-Verdopplung;
- postsynthetische oder G-2-Phase: Vorbereitung auf die Mitose.
Außerdem hören einige Zellen nach der Differenzierung auf, sich zu teilen. In ihremes gibt keine G-1-Periode in der Interphase. Sie befinden sich in der sogenannten Ruhephase (G-0).
Stoffwechsel
Wie bereits erwähnt, laufen die lebenswichtigen Prozesse einer lebenden Zelle zum größten Teil während der Übergangsphase ab. Der wichtigste ist der Stoffwechsel. Dank ihm finden nicht nur verschiedene innere Reaktionen statt, sondern auch interzelluläre Prozesse, die einzelne Strukturen mit dem gesamten Organismus verbinden.
Stoffwechsel hat ein bestimmtes Muster. Die lebenswichtigen Prozesse einer Zelle hängen weitgehend von ihrer Beobachtung ab, dem Fehlen jeglicher Störungen darin. Substanzen müssen die Membran durchdringen, bevor sie die intrazelluläre Umgebung beeinflussen. Dann durchlaufen sie eine bestimmte Verarbeitung im Ernährungs- oder Atmungsprozess. In der nächsten Stufe werden die resultierenden Verarbeitungsprodukte verwendet, um neue Elemente zu synthetisieren oder bestehende Strukturen umzuwandeln. Die nach all den Umwandlungen verbleibenden Stoffwechselprodukte, die für die Zelle schädlich sind oder von ihr einfach nicht benötigt werden, werden an die äußere Umgebung abgegeben.
Assimilation und Dissimilation
Enzyme sind an der Regulierung des sukzessiven Wechsels von Umwandlungen einer Substanz in eine andere beteiligt. Sie tragen zum schnelleren Ablauf bestimmter Prozesse bei, wirken also als Katalysatoren. Jeder dieser "Beschleuniger" wirkt sich nur auf eine bestimmte Transformation aus und lenkt den Prozess in eine Richtung. Die neu gebildeten Substanzen werden weiteren Enzymen ausgesetzt, die zu ihrer weiteren Umwandlung beitragen.
Zur gleichen Zeit allesDie Prozesse der Zellvitalität sind auf die eine oder andere Weise mit zwei entgegengesetzten Tendenzen verbunden: Assimilation und Dissimilation. Für den Stoffwechsel ist ihr Zusammenspiel, Gleichgewicht oder ein gewisser Gegensatz die Grundlage. Eine Vielzahl von Substanzen, die von außen kommen, werden unter Einwirkung von Enzymen in das für die Zelle Gewohnte und Notwendige umgewandelt. Diese synthetischen Transformationen werden Assimilation genannt. Diese Reaktionen benötigen jedoch Energie. Seine Quelle sind die Prozesse der Dissimilation oder Zerstörung. Der Zerfall einer Substanz wird von der Freisetzung von Energie begleitet, die für den Fortgang der grundlegenden Prozesse der lebenswichtigen Aktivität der Zelle erforderlich ist. Die Dissimilation fördert auch die Bildung einfacherer Substanzen, die dann für neue Synthesen verwendet werden. Einige der Zerfallsprodukte werden entfernt.
Die Lebensvorgänge einer Zelle werden oft mit dem Gleichgewicht von Auf- und Abbau in Verbindung gebracht. Wachstum ist also nur möglich, wenn Assimilation über Dissimilation siegt. Interessanterweise kann eine Zelle nicht unbegrenzt wachsen: Sie hat bestimmte Grenzen, bei deren Erreichen das Wachstum aufhört.
Infiltration
Der Stofftransport aus der Umgebung in die Zelle erfolgt passiv und aktiv. Im ersten Fall wird die Übertragung durch Diffusion und Osmose möglich. Aktiver Transport geht mit Energieaufwand einher und läuft diesen Prozessen oft entgegen. So dringen beispielsweise Kaliumionen ein. Sie werden in die Zelle injiziert, auch wenn ihre Konzentration im Zytoplasma ihr Niveau übersteigtUmgebung.
Eigenschaften von Substanzen beeinflussen den Grad der Durchlässigkeit der Zellmembran für sie. Organische Substanzen gelangen also leichter in das Zytoplasma als anorganische. Für die Permeabilität spielt auch die Größe der Moleküle eine Rolle. Außerdem hängen die Eigenschaften der Membran vom physiologischen Zustand der Zelle und Umgebungsmerkmalen wie Temperatur und Licht ab.
Essen
An der Aufnahme von Stoffen aus der Umwelt sind relativ gut erforschte Lebensvorgänge beteiligt: die Zellatmung und ihre Ernährung. Letzteres wird mit Hilfe von Pinozytose und Phagozytose durchgeführt.
Der Mechanismus beider Prozesse ist ähnlich, aber kleinere und dichtere Partikel werden während der Pinozytose eingefangen. Moleküle der absorbierten Substanz werden von der Membran adsorbiert, von speziellen Auswüchsen eingefangen und mit ihnen in die Zelle eingetaucht. Als Ergebnis wird ein Kanal gebildet, und dann treten Blasen aus der Membran auf, die Lebensmittelpartikel enth alten. Allmählich lösen sie sich aus der Schale. Außerdem werden die Partikel Prozessen ausgesetzt, die dem Verdau sehr nahe kommen. Nach einer Reihe von Umwandlungen werden die Substanzen in einfachere zerlegt und zur Synthese der für die Zelle notwendigen Elemente verwendet. Gleichzeitig wird ein Teil der gebildeten Stoffe in die Umwelt abgegeben, da er keiner weiteren Verarbeitung oder Nutzung unterliegt.
Atmung
Ernährung ist nicht der einzige Prozess, der zum Auftreten der notwendigen Elemente in der Zelle beiträgt. Atem durchsein Wesen ist ihm sehr ähnlich. Es ist eine Reihe aufeinanderfolgender Umwandlungen von Kohlenhydraten, Lipiden und Aminosäuren, wodurch neue Substanzen entstehen: Kohlendioxid und Wasser. Der wichtigste Teil des Prozesses ist die Bildung von Energie, die von der Zelle in Form von ATP und einigen anderen Verbindungen gespeichert wird.
Mit Sauerstoff
Die Lebensvorgänge einer menschlichen Zelle, wie vieler anderer Organismen, sind ohne aerobe Atmung nicht denkbar. Der dafür notwendige Hauptstoff ist Sauerstoff. Die Freisetzung dringend benötigter Energie sowie die Bildung neuer Substanzen erfolgt durch Oxidation.
Der Atemvorgang wird in zwei Phasen unterteilt:
- Glykolyse;
- Sauerstoffstadium.
Glykolyse ist der Abbau von Glukose im Zytoplasma einer Zelle unter Einwirkung von Enzymen ohne Beteiligung von Sauerstoff. Es besteht aus elf aufeinanderfolgenden Reaktionen. Dadurch werden aus einem Glucosemolekül zwei ATP-Moleküle gebildet. Die Zerfallsprodukte gelangen dann in die Mitochondrien, wo die Sauerstoffstufe beginnt. Als Ergebnis mehrerer weiterer Reaktionen werden Kohlendioxid, zusätzliche ATP-Moleküle und Wasserstoffatome gebildet. Im Allgemeinen erhält die Zelle 38 ATP-Moleküle von einem Glucosemolekül. Aufgrund der großen Menge an gespeicherter Energie gilt die aerobe Atmung als effizienter.
Anaerobe Atmung
Bakterien haben eine andere Art der Atmung. Sie verwenden Sulfate, Nitrate usw. anstelle von Sauerstoff. Diese Art der Atmung ist weniger effizient, spielt aber eine große Rolle. Rolle im Stoffkreislauf der Natur. Dank anaerober Organismen wird der biogeochemische Kreislauf von Schwefel, Stickstoff und Natrium durchgeführt. Im Allgemeinen laufen die Prozesse ähnlich wie bei der Sauerstoffatmung ab. Nach Beendigung der Glykolyse gehen die entstehenden Stoffe eine Fermentationsreaktion ein, die zu Ethylalkohol oder Milchsäure führen kann.
Reizbarkeit
Die Zelle interagiert ständig mit der Umgebung. Die Reaktion auf den Einfluss verschiedener äußerer Faktoren wird Reizbarkeit genannt. Es äußert sich im Übergang der Zelle in einen erregbaren Zustand und dem Auftreten einer Reaktion. Je nach Funktionsmerkmalen unterscheidet sich die Art der Reaktion auf äußere Einflüsse. Muskelzellen reagieren mit Kontraktion, Drüsenzellen mit Sekretion und Neuronen mit der Erzeugung eines Nervenimpulses. Reizbarkeit liegt vielen physiologischen Prozessen zugrunde. Dank ihm wird zum Beispiel die Nervenregulation durchgeführt: Neuronen können Erregungen nicht nur an ähnliche Zellen, sondern auch an Elemente anderer Gewebe übertragen.
Abteilung
Daher gibt es ein gewisses zyklisches Muster. Die Lebensvorgänge der darin befindlichen Zelle wiederholen sich während der gesamten Interphase und enden entweder mit dem Tod der Zelle oder ihrer Teilung. Die Selbstreproduktion ist der Schlüssel zur Erh altung des Lebens im Allgemeinen nach dem Verschwinden eines bestimmten Organismus. Während des Zellwachstums übersteigt die Assimilation die Dissimilation, das Volumen wächst schneller als die Oberfläche. Als Ergebnis Prozessedie vitale Aktivität der Zelle wird gehemmt, tiefe Transformationen beginnen, nach denen die Existenz der Zelle unmöglich wird, sie geht zur Teilung über. Am Ende des Prozesses werden neue Zellen mit erhöhtem Potenzial und Stoffwechsel gebildet.
Es ist unmöglich zu sagen, welche Prozesse der Zellvitalität die wichtigste Rolle spielen. Alle sind miteinander verbunden und isoliert voneinander bedeutungslos. Der subtile und gut geölte Arbeitsmechanismus, der in der Zelle existiert, erinnert uns wieder einmal an die Weisheit und Erhabenheit der Natur.
