Cell - елементарен структурна и функционална единица на жив организъм

Cell - елементарен структурна и функционална единица на жив организъм.

Проучване живи клетки, участващи в такива науки като физика, биофизика, химия, клетъчната биология, кибернетика.

От създаването на клетъчната теория (1839) идеи за структурата на клетките и техните органели, химичния им състав се променили драстично.

Съвременните методи за изследване на клетките не е възможно без микроскоп на светлина и електрони. За разделяне органели клетки използват центрофугиране за разделяне на биомолекули, използвайки хроматография и електрофореза. С помощта на радиоактивни изотопи могат да учат на скоростта на химичните реакции в живите клетки.

Всички клетки са съставени от три части: плика цитоплазмата и ядрото

* Стената на клетката - е комплекс на клетъчната стена и плазмената мембрана, която разделя клетката от околната среда.

Клетъчната стена на клетки от животни, растения и гъби се различават по структура на слоя външна обвивка. В растения и гъби на повърхността на клетката е клетъчна стена. В растенията, се състои от полизахарид - целулоза в гъби - от хитин. Клетъчната стена е защитна обвивка осигурява тургор на клетките през клетъчната стена се простира вода, соли, молекули на органични вещества.

При животни, клетъчната стена на клетката не е така. Чрез цитоплазмата на съседен плазмената мембрана

^ Плазмената мембрана (плазмалемата). Съгласно клетъчната стена е плазмената мембрана (мембрана - кожата, филм) граничи непосредствено с цитоплазмата. Дебелината на плазмената мембрана на около 10 пМ. Съставът на плазмената мембрана се състои от въглехидрати, протеини и липиди. Те са подреден подредени и свързани един с друг чрез химически взаимодействия. (Фиг. 2)

Клетките, които са различни многоклетъчен животинска тъкан (епителен, мускул, и др.) Са свързани един с друг. В съединенията от двете клетки на всяка мембрана могат да образуват гънки или издатини, които дават съединения с специална сила. Съединение на растителни клетки е осигурен чрез образуване на тънък канал, който изпълни цитоплазма и плазмената мембрана ограничен. За такива канали, преминаващи през клетъчната мембрана от една клетка в друга получава хранителни вещества, йони, въглехидрати и други съединения.

На повърхността на много животински клетки малките тънки израстъци на цитоплазма могат да бъдат покрити плазмена мембрана - микровласинките.

Плазмената мембрана има важни функции.

^ 1. образува бариера. разделяне на вътрешните съдържанието от външната клетка среда.

2. Превоз на вещества. Между клетките и околната среда се извършва непрекъснато метаболизъм. От околната среда в клетката влиза водата, различни соли под формата на индивидуални йони, неорганични и органични молекули (ендоцитоза). Те влизат в клетката през много тънък канал на плазмената мембрана. Чрез селективно пропускливост (полупропусклива) мембрана на плазмени клетки, получени метаболитни продукти, както и вещества, синтезирани в клетка (екзоцитоза).

Транспорт през memranu може да отнеме най-различни начини. Транспорт материал в посока на по-ниска концентрация се нарича дифузия. Прехвърляне вещества често се случва чрез транспорт протеинови молекули транспортери. вграден в мембраната. Водоразтворими вещества преминават през порите.

3. ^ Осигурява откриване на външни стимули (стимули), дължащи се на присъствието на рецепторни сайтове.

Функционалните характеристики на мембраната се определя от неговия химичен състав и структура.

Понастоящем общоприети течност мозайка модел на мембранна структура. липидни молекули в плазмената мембрана са подредени в два реда, за да образуват непрекъснат слой. Повечето фосфолипиди в мембрани, те съдържат остатък на фосфорна киселина. Фосфолипидните молекули в двуслойна са подредени по такъв начин, че хидрофилните "опашките" (глицерол) активно и хидрофобен "главата" (мастна киселина) - навън към водната среда. Следователно вътрешната клетъчна мембрана разделя съдържанието от околната среда.

На външната повърхност на мембраната се формира рецептор слой въглехидрати - гликокаликса. Гликокаликса формация, както и растителни клетъчни стени, е се дължат жизнените клетки. Гликолипиди, гликопротеини, липопротеини откриване вещества, които се намират около клетката.

В допълнение към липиди в мембраната съдържа протеини (60%). Те определят специфичните функции на мембраната. Молекулите на протеини и липиди са мобилни, могат да се движат предимно в равнината на мембраната. Протеинови молекули не образуват непрекъснат слой.

а) периферни протеини - разположени върху външната или вътрешната повърхност на мембраната,

б) poluintegralnye протеини - се потапят в двоен слой на различни дълбочини подкрепа структура на мембраната,

в) трансмембранни протеини - прониква през мембраната, докато контакт с околната среда, външната и вътрешната клетъчни катализира метаболитни реакции осигури транспорт на катиони и аниони образуват пори.

* Превоз на вещества. Има различни механизми за транспорт на вещества през мембраната.

Пасивен транспорт е без разходи за енергия - е дифузия и осмоза.

Вещества, които се движат от зони с висока концентрация по-ниска, т.е.. Е. градиент на концентрация. скорост транспорт зависи от величината на наклона. След двуслойни молекули лесно прониква мастноразтворими вещества. Молекули на вода, която се вещества разтворител могат да проникнат в двоен слой, т. К. Те са много малки и неутрален (осмоза). Преминават през порите на молекули на захари, аминокиселини, нуклеотиди и други полярни молекули. (Фиг. 4)

* Активен транспорт противоречи електро - химически градиент.

Изпълнява своите молекули - носители, чиято работа изисква ATP енергия. Най-проучен система - това е калиев - натриев помпа (Фигура 4). Концентрацията на К + йони в клетката е по-висока от отвън, и концентрацията на Na + йони в клетката е по-малко от външната страна. Активно изпомпване клетка К + в клетката и Na + навън. Това отнема почти една трета от енергийните клетки. Този механизъм се поддържа в работно състояние мембрана (генерира напрежение) и през него може да транспортира други вещества. Това се извършва така нервни импулси в нервните клетки.

^ Фагоцитоза (ендоцитоза)

Молекулите на органични вещества, като например протеини и полизахариди, хранителни частици, бактерии навлизат в клетката чрез фагоцитоза (гръцки "фаг." - погълне). В фагоцитоза участва пряко плазмена мембрана. На мястото, където клетките са в контакт с повърхността на частиците на гъсто вещество, мембраната се огъва, образува вдлъбнатина и заобикаля частиците, че "мембрана опаковка" пада в клетката. Сформирана храносмилателната вакуола, той получи в клетката храносмилане органична материя.

Също така клетка абсорбира големи капки вода. Този процес се нарича - поноцитоза. фагоцитоза феномен е бил открит от български учен, Нобелова награда И. И. Mechnikovym.

1). Клетъчната стена е течност мозайка структура. Функционалните характеристики на неговата определени от неговия химичен състав и структура.

2) през мембрана на жива клетка независимо един може да проникне както пасивно и активно, ако:

те са в състояние да се разтвори липидната мембрана,
те се разтварят във вода и да имат достатъчно малък размер на молекулите,
в клетъчна концентрация на тези вещества е по-малък, отколкото в околната среда,
има специални молекули - носители на субстанции, които са програмирани за транспортиране на тези вещества.

3). Не всички вещества околните клетки, са в състояние да проникнат през мембраната. Ето защо, мембраната - полупропусклива.

4). Мембраната носи в клетката тези вещества, които са необходими за тяхното собствено метаболизъм, т.е. транспорт - .. Селективно.

глосар

Cell - елементарен структурна и функционална единица на жив организъм
Клетъчната стена - е сложна структура, която разделя клетката от околната среда.
Cell стена - представлява защитна обвивка, осигурява тургор на клетките през клетъчната стена се простира вода, соли, органични молекули на много вещества.
мембрана плазма (мембрана - кожата, филм) - част от клетъчната мембрана, граничещи директно към цитоплазмата.
Прехвърляне вещества често се случва чрез транспорт протеинови молекули транспортери. вграден в мембраната.
На външната повърхност на мембраната се формира рецептор слой въглехидрати - гликокаликса.
Периферни протеини са - разположени върху външната или вътрешната повърхност на мембраната.
Poluintegralnye протеини - се потапят в двоен слой на различни дълбочини подкрепа структура на мембраната,
Трансмембранни протеини - проникват през мембраната.
Пасивен транспорт е без разходи за енергия - е дифузия и осмоза. Вещества, които се движат от зони с висока концентрация по-ниска, т.е.. Е. градиент на концентрация.
Активен транспорт е срещу електро - химически градиент. Изпълнява своите молекули - носители, чиято работа изисква ATP енергия.
Ендоцитозата - процес, при който от околната среда в клетката влиза водата, различни соли под формата на индивидуални йони, неорганични и органични молекули,
Екзоцитоза - процес, при който клетките са получени от продукти на обмяната на веществата, както и вещества, синтезирани в клетката,
Фагоцитоза - активно улавяне част на мембраната на големи частици храна от околната среда.
Пиноцитоза - активно улавяне част на мембраната на големи водни частици от околната среда.

Отговори на тестови въпроси.

Какво е - клетъчната мембрана, от които части от него се състои от?

Обвивка на клетки - набор от клетъчната стена и плазмената мембрана разделяне на клетката от околната среда.

Кои вещества са включени в плазмената мембрана?

Съставът на плазмената мембрана се състои от въглехидрати, протеини и липиди. Те са подреден подредени и свързани един с друг чрез химически взаимодействия.

Какви са слоеве, образувани от обвивката на растителна клетка?

В растителните клетки са клетъчна стена. Чрез цитоплазмата на съседен плазмената мембрана.

Какви са слоеве, образувани от обвивката на животинска клетка?

При животни, клетъчната стена на клетката не е така. Чрез цитоплазмата на съседен плазмената мембрана

Поради как свойствата на липиди, способни да образуват мембрана?

Фосфолипидните молекули в двуслойна са подредени по такъв начин, че хидрофилните "опашките" (глицерол) активно и хидрофобен "главата" (мастна киселина) - навън към водната среда. Следователно вътрешната клетъчна мембрана разделя съдържанието от околната среда.

Поради някои функции на протеините са в състояние да участва в транспортирането на вещества през мембраната?

катализира метаболитни реакции осигури транспорт на катиони и аниони образуват пори.

Списък на функциите на плазмената мембрана?

Той образува бариера, за превоз на вещества, носи признаване на външни стимули (стимулиране).

Как е пасивен транспорт през мембраната?

* Пасивен транспорт става без разходи за енергия - е дифузия и осмоза. Вещества, които се движат от зони с висока концентрация по-ниска, т.е.. Е. градиент на концентрация. скорост транспорт зависи от величината на наклона. След двуслойни молекули лесно прониква мастноразтворими вещества. Молекули на вода, която се вещества разтворител могат да проникнат в двоен слой, т. К. Те са много малки и неутрален (осмоза). Преминават през порите на молекули на захари, аминокиселини, нуклеотиди и други полярни молекули.

Как действа активната транспорт през мембраната?

* Активен транспорт противоречи електро - химически градиент.

Изпълнява своите молекули - носители, чиято работа изисква ATP енергия.

Каква е функцията на натриево-калиев помпата?

Най-проучен система - това е калиев - натриев помпа (Фигура 4). Концентрацията на К + йони в клетката е по-висока от отвън, и концентрацията на Na + йони в клетката е по-малко от външната страна. Активно изпомпване клетка К + в клетката и Na + навън. Това отнема почти една трета от енергийните клетки. Този механизъм се поддържа в работно състояние мембрана (генерира напрежение) и през него може да транспортира други вещества. Това се извършва така нервни импулси в нервните клетки.

Какво е фагоцитозата поноцитоза?

^ Фагоцитоза (ендоцитоза)