Glavni procesi celičnega življenja

Celica je osnovna enota vseh organizmov. Od njegovega stanja je odvisna stopnja aktivnosti, sposobnost prilagajanja okoljem. Procesi celičnega življenja so predmet določenih pravilnosti. Stopnja aktivnosti vsake od njih je odvisna od faze življenjskega cikla. Skupaj sta dve razlikovali: medfazni in delitev (faza M). Prvi potrebuje čas med nastankom celice in njegovo smrtjo ali delitvijo. V medfaznem obdobju so praktično vsi glavni procesi vitalne aktivnosti celice: prehrana

Medfazna obdobja

Čas celične rasti med razdelki je razdeljen na več stopenj:

• predintetsko ali fazo G-1, - začetno obdobje: sinteza matriksne RNK, proteinov in nekaterih drugih celičnih elementov;
• sintetična ali faza S: podvojitev DNA;
• post-sintetična ali G-2 faza: priprava na mitozo.

Poleg tega nekatere celice po diferenciaciji prenehajo deliti. V njihovi interfazi ni časa G-1. So v tako imenovani fazi počitka (G-0).

Presnova

Kot smo že omenili, se življenjski proces večine življenjskih procesov pojavlja v medfaznem obdobju. Glavno se šteje za metabolizem. Zahvaljujoč temu potekajo ne le razne notranje reakcije, ampak tudi medcelični procesi, ki povezujejo posamezne strukture s celotnim organizmom.

Izmenjava snovi je del določene sheme. Procesi vitalne aktivnosti celice so v veliki meri odvisni od njenega spoštovanja, odsotnosti kakršnih koli kršitev v njej. Snovi, preden vplivajo na znotrajcelično okolje, morajo prodreti v membrano. Nato se podvržejo določeni obdelavi v procesu hranjenja ali dihanja. V naslednji fazi se predelani izdelki uporabljajo za sintetiziranje novih elementov ali preoblikovanje obstoječih struktur. Izdelki izmenjave, ki ostanejo po vseh transformacijah, ki so škodljive za celico ali jih preprosto ne potrebujejo, se odstranijo v zunanje okolje.

Asimilacija in disimilacija

Ureditev dosledne spremembe v preoblikovanju nekaterih snovi v druge izvajajo encimi. Prispevajo k hitrejšemu pretoku določenih procesov, kar pomeni, da so katalizatorji. Vsak tak "pospeševalnik" vpliva samo na specifično transformacijo, ki usmerja tok procesa v eni smeri. Na novo oblikovane snovi nadalje izpostavlja delovanje drugih encimov, ki spodbujajo njihovo nadaljnjo preoblikovanje.

Hkrati so vsi procesi celičnega življenja povezani tako ali drugače z dvema nasprotnima tendencama: asimilacijo in razkosavanjem. Za presnovo so osnova njihova interakcija, ravnovesje ali nekaj nasprotovanja. Različne snovi, ki prihajajo od zunaj, se s pomočjo encimov preoblikujejo v običajne in potrebne celice. Te sintetične transformacije imenujemo asimilacija. V takem primeru je za takšne reakcije potrebna energija. Njegov vir je proces razsipavanja ali uničenja. Razkroj snovi spremlja sproščanje energije, ki je potrebna za nadaljevanje glavnih procesov celične vitalne aktivnosti. Razprševanje spodbuja tudi oblikovanje enostavnejših snovi, ki se nato uporabijo za novo sintezo. V tem primeru se proizvaja del produktov razpadanja.

Procesi celične aktivnosti so pogosto povezani z ravnotežjem sinteze in razpada. Torej, rast je mogoča samo z prevlado asimilacije pred razdvajanjem. Zanimivo je, da se celica ne more razvijati nedoločno: vsebuje nekatere meje, na katere se ustavi rast.

Penetracija

Prevoz snovi iz okolja v celico je pasiven in aktiven. V prvem primeru prenos postane možen zaradi difuzije in osmoze. Aktivni prevoz spremljajo poraba energije in se pogosto dogaja kljub tem procesom. Tako npr. Prodrejo kalijevi ioni. Vbrizga se v celico, tudi če njihova koncentracija v citoplazmi presega njegovo raven v zunanjem okolju.

Značilnosti snovi vplivajo na njihovo stopnjo prepustnosti celična membrana. Na primer, Organska snov lažje spadajo v citoplazmo kot anorganske. Za prepustnost je pomembna tudi velikost molekul. Tudi lastnosti membrane so odvisne od fiziološkega stanja celice in takih značilnosti okolja kot temperature in osvetlitve.

Napajanje

Pri vnosu snovi iz okolja sodelujejo precej dobro proučeni procesi vitalne aktivnosti: dihanje celice in njegova prehrana. Slednji se izvaja s pomočjo pinocitoze in fagocitoze.Mehanizem obeh procesov je podoben, toda med pinocitozo so posneti manjši in gostej delci. Molekule absorbirane snovi adsorbirajo membrana, zajeta s posebnimi izrastki in potopljena z njimi v celico. Posledično se tvori kanal, ki mu sledijo mehurčki iz membrane, ki vsebujejo delce hrane. Postopoma se sproščajo iz lupine. Nadalje so delci izpostavljeni zelo blizu prebavnih procesov. Po številnih preobrazbah se snovi razcepijo na enostavnejše in se uporabljajo za sintetiziranje elementov, ki so potrebni za celico. Hkrati se nekatere proizvedene snovi sproščajo v okolje, saj niso predmet nadaljnje predelave ali uporabe.

Dihanje

Prehrana ni edini proces, ki spodbuja videz v celici potrebnih elementov. Dihanje je zelo podobno temu. Predstavlja vrsto zaporednih transformacij ogljikovih hidratov, lipidov in aminokislin, zaradi česar se pojavljajo nove snovi: ogljikov dioksid in voda. Najpomembnejši del postopka je nastanek energije, ki jo celica shranjuje v obliki ATP in nekaterih drugih spojin.

S sodelovanjem s kisikom

Procesi življenja človeške celice, tako kot mnogi drugi organizmi, so nepredstavljivi brez aerobnega dihanja. Glavna snov, ki je zanj potrebna, je kisik. Sproščanje potrebne energije in nastanek novih snovi nastane kot posledica oksidacije.

Postopek dihanja je razdeljen na dve fazi:

• glikoliza;

• stopnja kisika.

Glikoliza je cepitev glukoze v celična citoplazma pod delovanjem encimov brez sodelovanja kisika. Predstavlja enajst zaporednih zamenjav reakcij drug drugega. Kot rezultat, dve molekuli ATP nastanejo iz ene molekule glukoze. Produkti razgradnje sodijo v mitohondrije, kjer se začne kisikova faza. Zaradi več drugih reakcij nastajajo ogljikov dioksid, dodatne ATP molekule in atomi vodika. Na splošno celica prejme 38 molekul ATP iz ene molekule glukoze. To je zaradi velike količine shranjene energije aerobno dihanje in velja za bolj učinkovito.

Anaerobno dihanje

Obstaja še ena vrsta dihanja za bakterije. Namesto kisika uporabljajo sulfate, nitrate in podobno. Ta vrsta dihanja je manj učinkovita, vendar igra pomembno vlogo pri kroženju snovi v naravi. Zahvaljujoč anaerobnim organizmom se izvaja biogeokemijski cikel žvepla, dušika in natrija. Na splošno se procesi nadaljujejo podobno kot dihanje s kisikom. Po prekinitvi glikolize nastale snovi vstopijo v fermentacijsko reakcijo, katere rezultat je lahko etilni alkohol ali mlečna kislina.

Razdražljivost

Celica nenehno sodeluje z okoljem. Odgovor na vpliv različnih zunanjih dejavnikov imenujemo razdražljivost. Izraža se pri prehodu celice v vznemirljivo stanje in pojavu reakcije. Vrsta odziva na zunanje vplive se razlikuje glede na funkcionalne značilnosti. Mišične celice ustrezajo kontrakcijam, žleznim celicam - izločanju izločanja in nevroni - ustvarjanju živčnega impulza. Razdražljivost je osnova mnogih fizioloških procesov. Zahvaljujoč se na primer izvajajo živčni predpisi: nevroni lahko prenesejo vzbujanje ne samo na podobne celice, ampak tudi na elemente drugih tkiv.

Divizija

Tako obstaja določena ciklična shema. Procesi življenja celice v njej se ponavljajo v celotnem obdobju medfazne in se zaključijo bodisi s smrtjo celice bodisi z njenim deljenjem. Samoregulacija je ključ do reševanja življenja kot celote po izginotju določenega organizma. Med rastjo celic asimilacija presega razpršenost, prostornina raste hitreje kot površina. Posledično se zavirajo procesi vitalne aktivnosti celice, začnejo se globoke transformacije, po katerih postane celica nemogoča, prehaja na delitev. Na koncu procesa se oblikujejo nove celice s povečanim potencialom in presnovo.

Nemogoče je povedati, kateri procesi celične vitalne aktivnosti igrajo najpomembnejšo vlogo. Vsi so medsebojno povezani in brez pomena ločeni drug od drugega. Tanek in dobro delujoč mehanizem dela, ki obstaja v kletki, znova opozarja na modrost in veličino narave.