Обучението помощ за студентите от отдела за кореспонденция на Факултета по екология и биология -

Предмет 1. ОСНОВИ НА физиологията на клетката

клетъчна активност се извършва непрекъснато по време на химическите реакции, съвкупността от които представлява метаболизма.
^

1.1. Доставка на вещества в клетката

За да се извърши метаболитна нужда непрекъснато движение вътре в клетката им и между клетката и околната среда. Движението на вещества, свързани с мембрани преодоляване на ограничаване клетки и клетъчни органели. Изследването на механизмите на движение и на клетъчната пропускливост проблем.

Проникването на вещества в клетката през клетъчната стена и цитоплазмената мембрана. В този случай само проникне в клетката, някои съединения, в определени съотношения. Следователно, клетката не е непроницаема структура, но не и напълно пропускливи. Клетката има селективна пропускливост - свойство да премине друго вещество и забавяне.

Чрез клетъчната стена на плазмената мембрана лесно да премине всички разтворени вещества. Те се движат през каналите на порите и така наречената "свободно пространство" на разположение за дифузия на йони и молекули. Материалът на клетъчната стена поглъща и ги концентрира върху повърхността, създавайки доставка на йони в клетката. Селективност собственост като клетъчната цитоплазма обвързани, която преминава през себе си и вода и разтворени вещества, но с различна скорост. Редица вещества тя не минава. Следователно цитоплазмата и е селективна пропускливост е свързано главно с граница мембрана - плазмената мембрана и tonoplast. Селективна пропускливост е една от специфичните свойства на живата материя, които са възникнали и са били определени в хода на еволюцията.

Начини на абсорбция и отделяне на вещества в клетка и са различни за различни вещества. Може би пасивен получаването на който се извършва поради дифузия и осмоза и активно. какво се случва с енергийните разходи в резултат на ензимни системи за прехвърляне или поноцитоза.

* пасивни входни вещества

Частиците всички вещества притежават кинетична енергия и са в непрекъснато движение. Скорост на движение е различно: най-молекула мобилен газ, най-малко - молекулите на твърди частици, способни само да се люлее около определена точка. Течните молекули се движат относително свободно. хомогенен разтвор сблъскване молекули по време на тяхното движение хаотично появява навсякъде еднакво често средно, така че тяхното разпределение е еднакъв. Ако концентрацията на разтвора е различен, шоковете възникнат неравномерно от различните страни и молекули ще се движат където свободен, т. Е. В по-малка концентрация, доколкото те не са разпределени равномерно в наличното пространство. Това явление се нарича дифузия. Скоростта на дифузия е обратно пропорционално на размера и молекулно тегло.

Дифузията на молекули на разтворител през полупропусклива мембрана се нарича осмоза.

В растителни тъкани там следващия осмоза система: клетъчен сок от една клетка - двоен слой на цитоплазма - клетка на SAP от друга клетка. Някои растителни клетки са в директен контакт с вода или водни разтвори.

сок клетка съдържа разтворени вещества и осмотично активно разтвор. Ако клетъчния сок има по-висока концентрация, отколкото заобикалящата разтвор, който се дължи на по-високо осмотично налягане на водата сок ще проникне в клетката. Въпреки увеличаването на обема, ще окаже натиск върху цитоплазмата вакуола, като я притисна към стената на клетката и създаване на налягане. Клетъчната стена поради своята еластичност ще оказва натиск върху протопласт. Това обратно налягане на клетъчните стени се нарича напрежение тургор. При навлизането на вода в клетката се увеличава. Когато лимитът е достигнат разтегливост на клетъчната стена, усвояването на водата спира.

клетъчната концентрация сок се оказва най-малкият, тургора максимално напрежение, клетката има възможно най-голям обем. Членка напрежение на такава клетка се нарича тургор.

Тургор е нормално физиологично състояние на растителната клетка. Поради тургора на растението запазва формата си, има определена позиция в пространството, е устойчив на механично напрежение.

Ако клетката е в състояние tupgopa пусната в разтвор, осмотичното налягане е по-високо от осмотичното налягане на клетъчния сок, вода втурва към по-концентриран разтвор ще излезе от клетката. Спадът в вакуолата ще доведе до спадане на налягането на своята цитоплазма и цитоплазма - до клетъчните стени. Те се дължат на нейната еластичност, ще бъдат по-малко се протегна, и обема на клетките се намалява. Ако клетките достигнат минимален обем и намаляване на обема на цитоплазмата ще продължи, той се свива, тя ще започне да поддържа темпото на стените и постепенно се събират в центъра на клетката. Плазмолиза се случва - на обратната състоянието на тургора. Ако plazmolizirovannuyu клетка се поставя в чиста вода, тургора се възстанови, ще има deplazmoliz. Дълги и силни плазмолиза може да доведе до смърт на клетките; с частични плазмолиза растителни повяхване.

прием на вода в клетката, въпреки че става чрез осмоза, е ограничено от наличието на ограничен разтеглив клетъчна стена. Следователно, клетката абсорбира вода със сила, равна на разликата между осмотичното налягане на сока клетка и устойчивост R на клетъчната стена, тургор налягане, равно на Т; това е смукателната сила на S. S = P клетки - Т.

Когато осмотичното налягане стане равна тургор (Р = T), силата на засмукване ще бъде равна на 0 (S = 0) и не повече вода, за да влезе в клетката.

Помислете за това, което вещества проникне в клетката чрез дифузия и други подобни. Водните молекули и малки полярни вещества, такива като метанол и други влизат в клетката през порите на мембраната, пълен с вода. Тяхната площ е само на няколко стотни от процента от повърхността на клетката. Вещества, които са разтворими в мазнини, твърде лесно да дифундират в клетката през мембраната, която се основава на липиди. Колкото повече мазнини като вещества се разтварят в носителя, така че бързо да проникне в клетката (обикновено Overton, 1895). Скоростта на проникване се увеличава с удължаване агент въглеводородна верига и увеличаване на броя на хидрофобни групи в молекулата (въглехидрати, мастни киселини и т.н.).

минерални йони имат нисък капацитет проникване. Обикновено, катионите проникват в клетката по-лесно от аниони. Тяхното движение се влияе от потенциалната разлика, че се създава, когато едната страна на мембраната съдържа главно отрицателен, а от друга - положителни йони. Предполага се, че тези вещества неразтворими в мазнини, преминават през порите на мембраната чрез оригинала, пълни с протеинови молекули, носещи електрически заряд. Разликата в пасивна дифузия на аниони и катиони скорост може да се обясни въз основа на порите електрически заряд. Ако обвинението на порите е отрицателен, а след това ще намали ефективната си диаметър на аниони и в същото време няма да се влияе по никакъв начин на дифузията на катиони.

Така, клетъчната мембрана за неполярни молекули е разтворител за полярен - молекулно сито. Пасивна дифузия настъпва по градиента на концентрация (от висока към ниска концентрация); тя е в основата на движението на материалите поради разликата в концентрацията в клетката, така и извън него. Пасивен трансфер на веществата не изисква разход на енергия от страна на живата клетка.

Активно доставка (прехвърляне) - поток от вещества през клетъчните мембрани, придружен от разходите на енергия. Това се наблюдава при влизане в клетката вещества срещу градиент на концентрация, когато концентрацията на клетка проникващ агент в средата е по-ниско от вътре в клетката. Така например, растителни клетки поглъщат калий в стотици и дори хиляди пъти по-голяма, отколкото в околната среда. Кореновите власинки абсорбират срещу градиент на концентрация не само калий, но калций, магнезий и други вещества. Основан активен транспорт на захари, протеини и витамини. секрети корена разкриват наличието на различни органични съединения с сложна структура и голям размер на молекулите.

Всичко това свидетелства за факта, че пропускливостта е едно от проявленията на цитоплазма активен живот.

активен транспортен механизъм е много сложно и все още не е напълно определен. Активен транспорт винаги се случва с енергия. Пряко участие в това отнема външната цитоплазмената мембрана.

^ Transporter система. Първата стъпка да влезе в клетъчни материали е тяхната адсорбция. която се определя като абсорбцията на дадено вещество от разтвор на газообразен флуид или течен повърхностен слой, или на твърдо вещество. адсорбция явление е свързано със специфични свойства на повърхностен слой материал. Поради силното привличане на вътрешната повърхност слой привлича молекули капан близо до вещества и ги поглъща. Молекулите адсорбирани са в движение и могат да напуснат повърхностния слой. Скоростта на абсорбция зависи от температурата, налягането и свойства на веществата.

Съответното движение на вещества в цитоплазмената мембрана може да се обясни със следната схема. Йоните или молекули на вещества, адсорбирани върху външната страна на мембраната, свързани с вещества, които предават разположени в него. След това движението на образувания комплекс - permeant носител + - мембрана permeant и освобождаване на вътрешната повърхност на мембраната. Носителят се връща към външната страна на мембраната.

Ролята на транспортери изпълнява съединения с високо енергийно съдържание безплатно. Тяхната формация и консумира активен пренос на енергия. В същата проникването на лекарството + носител комплекса през мембраната очевидно не изисква енергия.

За растителни клетки инсталиран пиноцитоза (буквално означава "напитки клетки"), дълго известни за животински клетки. Поноцитоза - един вид поглъщане. В области на диафрагмата, където адсорбирания абсорбира вещество инвагинация образуван от вещество, което се изтегля навътре. След това получената otshnurovyvaetsya инвагинация и пиноцитоза флакона с вещество затворена в него се премества в цитоплазмата. След вещество прониква околната мембрана или самата мембрана разтваря, той е включен в замяна клетъчни вещества един.