Mga selula ng mga buhay na organismo. Mga istruktura ng cell at ang kanilang mga tungkulin 7 istraktura ng cell

(nuklear). Ang mga prokaryotic cell ay mas simple sa istraktura, tila, sila ay lumitaw sa proseso ng ebolusyon nang mas maaga. Ang mga selulang eukaryotic ay mas kumplikado at lumitaw nang maglaon. Ang mga selula na bumubuo sa katawan ng tao ay eukaryotic.

Sa kabila ng iba't ibang mga anyo, ang organisasyon ng mga selula ng lahat ng nabubuhay na organismo ay napapailalim sa pare-parehong mga prinsipyo ng istruktura.

Prokaryotic cell

Eukaryotic cell

Eukaryotic na istraktura ng cell

Surface complex ng isang selula ng hayop

Binubuo ng glycocalyx, plasmalemmas at ang cortical layer ng cytoplasm na matatagpuan sa ilalim nito. Ang lamad ng plasma ay tinatawag ding plasmalemma, ang panlabas na lamad ng selula. Ito ay isang biological membrane, mga 10 nanometer ang kapal. Una sa lahat, nagbibigay ito ng isang delimiting function na may kaugnayan sa kapaligirang panlabas sa cell. Bilang karagdagan, ito ay gumaganap ng isang function ng transportasyon. Ang cell ay hindi gumugugol ng enerhiya upang mapanatili ang integridad ng lamad nito: ang mga molekula ay hawak ayon sa parehong prinsipyo kung saan ang mga fat molecule ay pinagsasama-sama - ito ay thermodynamically mas kapaki-pakinabang para sa hydrophobic na mga bahagi ng mga molekula na matatagpuan malapit sa isa't isa . Ang Glycocalyx ay kumakatawan sa mga molekula ng oligosaccharides, polysaccharides, glycoproteins at glycolipids na "naka-angkla" sa lamad ng plasma. Ang Glycocalyx ay gumaganap ng mga function ng receptor at marker. Ang plasma membrane ng mga selula ng hayop ay pangunahing binubuo ng mga phospholipid at lipoprotein na may mga naka-embed na molekula ng mga protina, sa partikular, mga antigen sa ibabaw at mga receptor. Sa cortical (katabi ng lamad ng plasma) na layer ng cytoplasm, may mga tiyak na elemento ng cytoskeleton - actin microfilament na iniutos sa isang tiyak na paraan. Ang pangunahing at pinakamahalagang function ng cortical layer (cortex) ay pseudopodial reactions: ejection, attachment at contraction ng pseudopodia. Sa kasong ito, ang mga microfilament ay muling inayos, pinahaba o pinaikli. Ang hugis ng cell ay nakasalalay din sa istraktura ng cytoskeleton ng cortical layer (halimbawa, ang pagkakaroon ng microvilli).

Ang istraktura ng cytoplasm

Ang likidong bahagi ng cytoplasm ay tinatawag ding cytosol. Sa ilalim ng isang magaan na mikroskopyo, tila ang selula ay napuno ng isang bagay tulad ng isang likidong plasma o sol, kung saan ang nucleus at iba pang mga organel ay "lumulutang". Sa katunayan, hindi ito ang kaso. Ang panloob na espasyo ng isang eukaryotic cell ay mahigpit na iniutos. Ang paggalaw ng mga organelles ay pinag-ugnay sa tulong ng mga dalubhasang sistema ng transportasyon, ang tinatawag na microtubule, na nagsisilbing intracellular na "mga kalsada" at mga espesyal na protina na dyneins at kinesins, na gumaganap ng papel na "mga makina". Ang mga indibidwal na molekula ng protina ay hindi rin kumakalat nang malaya sa buong intracellular space, ngunit nakadirekta sa mga kinakailangang compartment gamit ang mga espesyal na signal sa kanilang ibabaw, na kinikilala ng mga cell transport system.

Endoplasmic reticulum

Sa isang eukaryotic cell, mayroong isang sistema ng mga compartment ng lamad (tubes at cisterns) na dumadaan sa isa't isa, na tinatawag na endoplasmic reticulum (o ang endoplasmic reticulum, EPR o EPS). Ang bahaging iyon ng ER, sa mga lamad kung saan nakakabit ang mga ribosom, ay tinutukoy bilang butil-butil(o magaspang) sa endoplasmic reticulum, ang synthesis ng protina ay nangyayari sa mga lamad nito. Ang mga compartment na walang ribosome sa kanilang mga dingding ay tinutukoy bilang makinis(o agranular) EPR, na nakikibahagi sa lipid synthesis. Ang mga panloob na espasyo ng makinis at butil-butil na EPR ay hindi nakahiwalay, ngunit sumanib sa isa't isa at nakikipag-usap sa lumen ng nuclear envelope.

Golgi apparatus

Core

Cytoskeleton

Centrioli

Mitokondria

Paghahambing ng pro- at eukaryotic cells

Ang pinakamahalagang pagkakaiba sa pagitan ng eukaryotes at prokaryotes sa mahabang panahon ang pagkakaroon ng nabuong nucleus at membrane organelles ay isinasaalang-alang. Gayunpaman, noong 1970s-1980s. naging malinaw na ito ay bunga lamang ng mas malalim na pagkakaiba sa organisasyon ng cytoskeleton. Sa loob ng ilang panahon ay pinaniniwalaan na ang cytoskeleton ay katangian lamang ng mga eukaryote, ngunit noong kalagitnaan ng 1990s. Ang mga protina na homologous sa mga pangunahing protina ng eukaryotic cytoskeleton ay natagpuan din sa bakterya.

Ito ay ang pagkakaroon ng isang partikular na nakaayos na cytoskeleton na nagbibigay-daan sa mga eukaryote na lumikha ng isang sistema ng mga mobile internal membrane organelles. Bilang karagdagan, pinapayagan ng cytoskeleton ang endo- at exocytosis (pinapalagay na salamat sa endocytosis na ang mga intracellular symbionts ay lumitaw sa mga eukaryotic cells, kabilang ang mitochondria at plastids). Ang isa pang mahalagang tungkulin ng eukaryotic cytoskeleton ay upang matiyak ang paghahati ng nucleus (mitosis at meiosis) at ang katawan (cytotomy) ng eukaryotic cell (ang paghahati ng prokaryotic cells ay mas madaling ayusin). Ang mga pagkakaiba sa istraktura ng cytoskeleton ay nagpapaliwanag din ng iba pang mga pagkakaiba sa pagitan ng pro at eukaryotes - halimbawa, ang pagiging matatag at pagiging simple ng mga anyo ng mga prokaryotic na selula at isang makabuluhang pagkakaiba-iba ng hugis at ang kakayahang baguhin ito sa eukaryotic, pati na rin ang medyo malaki. laki ng huli. Kaya, ang laki ng prokaryotic cells ay nasa average na 0.5-5 microns, ang laki ng eukaryotic cells ay nasa average mula 10 hanggang 50 microns. Bilang karagdagan, sa mga eukaryote lamang mayroong mga tunay na higanteng mga selula, tulad ng napakalaking itlog ng mga pating o ostriches (sa itlog ng ibon, ang buong pula ng itlog ay isang malaking itlog), mga neuron ng malalaking mammal, na ang mga proseso, na pinalakas ng cytoskeleton, ay maaaring maabot. sampu-sampung sentimetro ang haba.

Anaplasia

Ang pagkasira ng cellular na istraktura (halimbawa, sa mga malignant na tumor) ay tinatawag na anaplasia.

Kasaysayan ng pagtuklas ng cell

Ang unang taong nakakita sa mga selula ay ang Ingles na siyentipiko na si Robert Hooke (kilala sa amin salamat sa batas ni Hooke). Sa isang taon, sinusubukang maunawaan kung bakit lumulutang nang husto ang puno ng cork, sinimulan ni Hooke na suriin ang manipis na mga seksyon ng cork gamit ang kanyang pinabuting mikroskopyo. Nalaman niya na ang cork ay nahahati sa maraming maliliit na selula na nagpapaalala sa kanya ng mga selula ng monasteryo, at tinawag niya ang mga selulang ito na mga selula (sa Ingles na cell ay nangangahulugang "cell, cell, cage"). Sa taon, ang Dutch master na si Anton van Leeuwenhoek, sa tulong ng isang mikroskopyo, ay nakakita sa unang pagkakataon sa isang patak ng tubig na "mga hayop" - gumagalaw na mga nabubuhay na organismo. Kaya, sa simula ng ika-18 siglo, alam ng mga siyentipiko na sa ilalim ng mataas na pagpapalaki, ang mga halaman ay may cellular na istraktura, at nakita nila ang ilang mga organismo, na kalaunan ay tinawag na unicellular. Gayunpaman, ang teorya ng cellular ng istraktura ng mga organismo ay nabuo lamang noong kalagitnaan ng ika-19 na siglo, pagkatapos lumitaw ang mas malakas na mga mikroskopyo at mga pamamaraan para sa pag-aayos at paglamlam ng mga cell ay binuo. Ang isa sa mga tagapagtatag nito ay si Rudolf Virchow, ngunit may ilang mga pagkakamali sa kanyang mga ideya: halimbawa, ipinapalagay niya na ang mga cell ay mahinang konektado sa isa't isa at ang bawat isa ay umiiral "sa sarili nitong." Nang maglaon ay posible na patunayan ang integridad ng cellular system.

Tingnan din

• Paghahambing ng istraktura ng cell ng bakterya, halaman at hayop

Mga link

• Molecular Biology Of The Cell, 4th Edition, 2002 - Molecular Biology Textbook sa English
• Ang Cytology and Genetics (0564-3783) ay nag-publish ng mga artikulo sa Russian, Ukrainian at English na mga wika na pinili ng may-akda, isinalin sa Ingles (0095-4527)

Wikimedia Foundation. 2010.

Tingnan kung ano ang "Cell (biology)" sa ibang mga diksyunaryo:

BIOLOHIYA- BIOLOGY. Nilalaman: I. Kasaysayan ng Biology .............. 424 Vitalism and Machinism. Ang paglitaw ng mga empirikal na agham sa XVI XVIII na siglo. Ang paglitaw at pag-unlad ng teorya ng ebolusyon. Ang pag-unlad ng pisyolohiya sa siglong XIX. Pag-unlad ng cellular learning. Mga resulta ng siglo XIX ... Malaki medikal na ensiklopedya

- (cellula, cytus), ang pangunahing structurally functional unit ng lahat ng buhay na organismo, isang elementarya na sistema ng pamumuhay. Maaari itong umiral bilang isang departamento. organismo (bakterya, protozoa, ilang algae at fungi) o bilang bahagi ng mga tisyu ng mga multicellular na hayop, ... ... Biyolohikal encyclopedic Dictionary

Ang mga cell ng aerobic spore-forming bacteria ay hugis baras at kung ihahambing sa non-spore-bearing bacteria, bilang panuntunan, higit pa malalaking sukat... Ang mga vegetative form ng spore-bearing bacteria ay may mas mahinang aktibong paggalaw, bagaman sila ... ... Biological encyclopedia

Ipadala ang iyong mabuting gawa sa base ng kaalaman ay simple. Gamitin ang form sa ibaba

Ang mga mag-aaral, nagtapos na mga mag-aaral, mga batang siyentipiko na gumagamit ng base ng kaalaman sa kanilang pag-aaral at trabaho ay lubos na magpapasalamat sa iyo.

Nai-post sa http://www.allbest.ru/

Plano

1. Cell, ang istraktura at mga function nito

2. Tubig sa buhay ng cell

3. Metabolismo at enerhiya sa cell

4. Nutrisyon ng cell. Photosynthesis at chemosynthesis

5. Genetic code. Ang synthesis ng protina sa cell

6. Regulasyon ng transkripsyon at pagsasalin sa cell at katawan

Bibliograpiya

1. Cell, ang istraktura at mga function nito

Ang mga cell ay matatagpuan sa intercellular substance, na nagbibigay ng kanilang mekanikal na lakas, nutrisyon at paghinga. Ang mga pangunahing bahagi ng anumang cell ay ang cytoplasm at ang nucleus.

Ang cell ay natatakpan ng isang lamad na binubuo ng ilang mga layer ng mga molekula, na nagsisiguro sa pumipili na pagkamatagusin ng mga sangkap. Ang cytoplasm ay naglalaman ng pinakamaliit na istruktura - mga organelles. Kasama sa mga cell organelle ang: endoplasmic reticulum, ribosomes, mitochondria, lysosomes, Golgi complex, cell center.

Ang cell ay binubuo ng: surface apparatus, cytoplasm, nucleus.

Ang istraktura ng selula ng hayop

Panlabas, o plasma, lamad- nililimitahan ang mga nilalaman ng cell mula sa kapaligiran(ibang mga cell, intercellular substance), ay binubuo ng mga molekula ng lipid at protina, nagbibigay ng komunikasyon sa pagitan ng mga cell, transportasyon ng mga sangkap sa cell (pinocytosis, phagocytosis) at palabas ng cell.

Cytoplasm- ang panloob na semi-likido na kapaligiran ng cell, na nagbibigay ng koneksyon sa pagitan ng nucleus na matatagpuan dito at ng mga organelles. Ang mga pangunahing proseso ng buhay ay nagaganap sa cytoplasm.

Mga cell organelles:

1) endoplasmic reticulum (EPS)- ang sistema ng mga sumasanga na tubules, ay kasangkot sa synthesis ng mga protina, lipid at carbohydrates, sa transportasyon ng mga sangkap, sa cell;

2) ribosom- Ang mga katawan na naglalaman ng rRNA ay matatagpuan sa EPS at sa cytoplasm, ay kasangkot sa synthesis ng protina. Ang EPS at ribosome ay iisang kagamitan para sa synthesis at transportasyon ng protina;

3) mitochondria- "mga istasyon ng kuryente" ng cell, na nililimitahan mula sa cytoplasm ng dalawang lamad. Ang panloob ay bumubuo ng cristae (folds) na nagpapataas sa ibabaw nito. Pinapabilis ng mga enzyme sa cristae ang mga reaksyon ng oksihenasyon ng mga organikong sangkap at ang synthesis ng mga molekulang ATP na mayaman sa enerhiya;

4) Golgi complex- isang pangkat ng mga cavity na nililimitahan ng isang lamad mula sa cytoplasm, na puno ng mga protina, taba at carbohydrates, na ginagamit sa mahahalagang proseso o inalis mula sa cell. Ang synthesis ng mga taba at carbohydrates ay isinasagawa sa mga lamad ng complex;

5) mga lysosome- Ang mga katawan na puno ng mga enzyme ay nagpapabilis sa mga reaksyon ng pagkasira ng protina sa mga amino acid, lipid sa glycerol at fatty acid, polysaccharides sa monosaccharides. Sa lysosomes, ang mga patay na bahagi ng cell, buong mga cell at mga cell ay nawasak.

Mga pagsasama sa cellular- mga akumulasyon ng ekstrang sustansya: protina, taba at carbohydrates.

Core ay ang pinakamahalagang bahagi ng cell.

Ito ay natatakpan ng dalawang lamad na may mga pores kung saan ang ilang mga sangkap ay tumagos sa nucleus, habang ang iba ay pumapasok sa cytoplasm.

Ang mga kromosom ay ang mga pangunahing istruktura ng nucleus, mga tagapagdala ng namamana na impormasyon tungkol sa mga katangian ng organismo. Ito ay ipinadala sa proseso ng paghahati ng selula ng ina sa mga selula ng anak na babae, at sa mga selulang reproduktibo - sa mga organismo ng anak na babae.

Ang nucleus ay ang lugar ng synthesis ng DNA, mRNA, rRNA.

Chemistry ng cell

Ang cell ay isang elementary unit ng buhay sa Earth. Mayroon itong lahat ng mga katangian ng isang buhay na organismo: ito ay lumalaki, dumami, nakikipagpalitan ng mga sangkap at enerhiya sa kapaligiran, at tumutugon sa panlabas na stimuli. Ang simula ng biological evolution ay nauugnay sa paglitaw ng mga cellular life form sa Earth. Ang mga single-celled organism ay mga cell na hiwalay sa isa't isa. Ang katawan ng lahat ng multicellular na organismo - mga hayop at halaman - ay binuo ng higit pa o mas kaunting mga cell, na isang uri ng mga bloke ng gusali na bumubuo sa isang kumplikadong organismo. Hindi alintana kung ang isang cell ay isang integral na sistema ng pamumuhay - isang hiwalay na organismo o isang bahagi lamang nito, ito ay pinagkalooban ng isang hanay ng mga tampok at katangian na karaniwan sa lahat ng mga cell.

Mga 60 elemento ng periodic system ng Mendeleev, na natagpuan sa walang buhay na kalikasan, ay natagpuan sa mga selula. Ito ay isa sa mga patunay ng pagkakatulad ng may buhay at walang buhay na kalikasan. Sa mga buhay na organismo, ang pinaka-masaganang hydrogen, oxygen, carbon at nitrogen, na bumubuo sa halos 98% ng masa ng mga cell. Ito ay dahil sa mga kakaiba mga katangian ng kemikal hydrogen, oxygen, carbon at nitrogen, bilang isang resulta kung saan sila ay naging pinaka-angkop para sa pagbuo ng mga molekula na gumaganap ng mga biological function. Ang apat na elementong ito ay may kakayahang bumuo ng napakalakas na covalent bond sa pamamagitan ng pagpapares ng mga electron na kabilang sa dalawang atomo. Ang mga covalently bonded na carbon atom ay maaaring bumuo ng mga backbone ng hindi mabilang na iba't ibang mga organikong molekula. Dahil ang mga carbon atom ay madaling bumubuo ng mga covalent bond na may oxygen, hydrogen, nitrogen, at gayundin sa sulfur, ang mga organikong molekula ay nagiging lubhang kumplikado at magkakaibang sa istraktura.

Bilang karagdagan sa apat na pangunahing elemento, ang cell sa kapansin-pansing dami (ika-10 at ika-100 na bahagi ng isang porsyento) ay naglalaman ng bakal, potasa, sodium, calcium, magnesium, chlorine, phosphorus at sulfur. Ang lahat ng iba pang elemento (zinc, copper, yodo, fluorine, cobalt, manganese, atbp.) ay nasa cell sa napakaliit na halaga at samakatuwid ay tinatawag na trace elements.

Ang mga elemento ng kemikal ay bahagi ng mga inorganic at organic compound. Kabilang sa mga di-organikong compound ang tubig, mga mineral na asing-gamot, carbon dioxide, mga acid at mga base. Ang mga organikong compound ay mga protina, nucleic acid, carbohydrates, fats (lipids), at lipoids. Bilang karagdagan sa oxygen, hydrogen, carbon at nitrogen, maaari silang maglaman ng iba pang mga elemento. Ang ilang mga protina ay naglalaman ng asupre. Ang posporus ay isang mahalagang bahagi ng mga nucleic acid. Ang molekula ng hemoglobin ay kinabibilangan ng bakal, ang magnesiyo ay kasangkot sa pagtatayo ng molekula ng chlorophyll. Ang mga elemento ng bakas, sa kabila ng napakababang nilalaman ng mga buhay na organismo, ay may mahalagang papel sa mahahalagang proseso. Ang yodo ay bahagi ng hormone thyroid gland- thyroxine, cobalt - sa komposisyon ng bitamina B 12 ang hormone ng insular na bahagi ng pancreas - insulin - ay naglalaman ng zinc.

Mga cell na organikong bagay

Mga ardilya.

Sa mga organikong sangkap ng cell, ang mga protina ay nasa unang lugar kapwa sa dami (10 - 12% ng kabuuang masa ng cell) at sa halaga. Ang mga protina ay mataas na molekular na timbang na mga polimer (na may molekular na timbang na 6000 hanggang 1 milyon pataas), ang mga monomer nito ay mga amino acid. Gumagamit ang mga buhay na organismo ng 20 amino acid, bagama't marami pa. Ang anumang amino acid ay naglalaman ng isang amino group (-NH2), na may mga pangunahing katangian, at isang carboxyl group (-COOH), na may acidic na mga katangian. Dalawang amino acid ang nagsasama sa isang molekula sa pamamagitan ng pagtatatag ng isang HN-CO bond na may paglabas ng isang molekula ng tubig. Ang bono sa pagitan ng amino group ng isang amino acid at ng carboxyl ng isa pa ay tinatawag na peptide bond.

Ang mga protina ay mga polypeptide na naglalaman ng sampu o daan-daang mga amino acid. Ang mga molekula ng iba't ibang mga protina ay naiiba sa bawat isa sa molekular na timbang, bilang, komposisyon ng mga amino acid at ang pagkakasunud-sunod ng kanilang pag-aayos sa polypeptide chain. Samakatuwid, malinaw na ang mga protina ay napaka-magkakaibang, ang kanilang bilang sa lahat ng uri ng mga nabubuhay na organismo ay tinatantya sa 1010 - 1012.

Ang isang chain ng amino acid link na konektado ng covalent peptide bond sa isang tiyak na pagkakasunod-sunod ay tinatawag na pangunahing istraktura ng isang protina.

Sa mga selula, ang mga protina ay nasa anyo ng mga hibla o mga bola (globules). Ito ay dahil sa ang katunayan na sa isang natural na protina, ang polypeptide chain ay inilatag sa isang mahigpit na tinukoy na paraan, depende sa kemikal na istraktura ng mga constituent amino acids nito.

Sa una, ang polypeptide chain coils. Ang pagkahumaling ay lumitaw sa pagitan ng mga atomo ng mga kalapit na mga loop at ang mga bono ng hydrogen ay nabuo, lalo na, sa pagitan ng mga NH- at CO-grupo na matatagpuan sa mga katabing mga loop. Ang isang kadena ng mga amino acid, na pinaikot sa isang spiral, ay bumubuo sa pangalawang istraktura ng protina. Bilang resulta ng karagdagang pagtiklop ng helix, isang configuration na tiyak sa bawat protina ang lumitaw, na tinatawag na tertiary structure. Ang tertiary na istraktura ay dahil sa pagkilos ng mga puwersa ng pagdirikit sa pagitan ng mga hydrophobic radical na naroroon sa ilang mga amino acid at mga covalent bond sa pagitan ng mga SH-group ng amino acid cysteine ​​​​( S-S- relasyon). Ang bilang ng mga amino acid sa pamamagitan ng hydrophobic radical at cysteine, pati na rin ang pagkakasunud-sunod ng kanilang pag-aayos sa polypeptide chain, ay tiyak para sa bawat protina. Dahil dito, ang mga tampok ng tertiary na istraktura ng isang protina ay tinutukoy ng pangunahing istraktura nito. Ang protina ay nagpapakita ng biological na aktibidad lamang sa anyo ng isang tertiary na istraktura. Samakatuwid, ang pagpapalit ng kahit isang amino acid sa polypeptide chain ay maaaring humantong sa isang pagbabago sa configuration ng protina at sa pagbaba o pagkawala ng biological activity nito.

Sa ilang mga kaso, ang mga molekula ng protina ay pinagsama sa isa't isa at maaaring gumanap ng kanilang pag-andar lamang sa anyo ng mga complex. Kaya, ang hemoglobin ay isang kumplikadong may apat na molekula, at sa ganitong anyo lamang ito may kakayahang mag-attach at maghatid ng oxygen. Ang mga magkatulad na pinagsama-sama ay kumakatawan sa quaternary na istraktura ng isang protina. Ayon sa kanilang komposisyon, ang mga protina ay nahahati sa dalawang pangunahing klase - simple at kumplikado. Ang mga simpleng protina ay binubuo lamang ng mga amino acid na nucleic acid (nucleotides), lipids (lipoproteins), Me (metalloproteins), P (phosphoproteins).

Ang mga pag-andar ng mga protina sa cell ay lubhang magkakaibang..

Ang isa sa pinakamahalaga ay ang pag-andar ng gusali: ang mga protina ay kasangkot sa pagbuo ng lahat ng mga lamad ng cell at mga organel ng cell, pati na rin ang mga istruktura ng intracellular. Ang enzymatic (catalytic) na papel ng mga protina ay napakahalaga. Pinapabilis ng mga enzyme ang mga reaksiyong kemikal sa selula ng 10 at 100 milyong beses. Ang motor function ay ibinibigay ng mga espesyal na contractile protein. Ang mga protina na ito ay kasangkot sa lahat ng uri ng paggalaw na kayang gawin ng mga cell at organismo: pagkislap ng cilia at pagkatalo ng flagella sa protozoa, pag-urong ng kalamnan sa mga hayop, paggalaw ng mga dahon sa mga halaman, atbp.

Ang transport function ng mga protina ay upang ikabit ang mga elemento ng kemikal (halimbawa, ang hemoglobin ay nakakabit sa O) o mga biologically active substance (mga hormone) at ilipat ang mga ito sa mga tisyu at organo ng katawan. Ang pag-andar ng proteksiyon ay ipinahayag sa anyo ng paggawa ng mga espesyal na protina, na tinatawag na mga antibodies, bilang tugon sa pagtagos ng mga dayuhang protina o mga selula sa katawan. Ang mga antibodies ay nagbubuklod at nagne-neutralize sa mga dayuhang sangkap. Ang mga protina ay may mahalagang papel bilang mga mapagkukunan ng enerhiya. Sa kumpletong cleavage, 1g. ang mga protina ay inilabas na 17.6 kJ (~ 4.2 kcal). chromosome ng cell membrane

Carbohydrates.

Carbohydrates, o saccharides - mga organikong sangkap na may pangkalahatang formula (CH 2 O) n. Karamihan sa mga carbohydrate ay may dobleng bilang ng mga H atom. mas maraming numero O mga atomo, tulad ng sa mga molekula ng tubig. Samakatuwid, ang mga sangkap na ito ay tinatawag na carbohydrates. Sa isang buhay na selula, ang mga carbohydrate ay matatagpuan sa dami na hindi hihigit sa 1-2, minsan 5% (sa atay, sa mga kalamnan). Ang mga selula ng halaman ay pinakamayaman sa carbohydrates, kung saan ang kanilang nilalaman sa ilang mga kaso ay umabot sa 90% ng masa ng tuyong bagay (mga buto, mga tubers ng patatas, atbp.).

Ang mga karbohidrat ay simple at kumplikado.

Ang mga simpleng carbohydrates ay tinatawag na monosaccharides. Depende sa bilang ng mga carbohydrate atom sa molekula, ang mga monosaccharides ay tinatawag na trioses, tetroses, pentoses, o hexoses. Sa anim na carbon monosaccharides - hexoses - ang pinakamahalaga ay glucose, fructose at galactose. Ang glucose ay matatagpuan sa dugo (0.1-0.12%). Ang mga pentose ng ribose at deoxyribose ay bahagi ng mga nucleic acid at ATP. Kung ang dalawang monosaccharides ay pinagsama sa isang molekula, ang naturang tambalan ay tinatawag na disaccharide. Ang nakakain na asukal, na nakuha mula sa tubo o sugar beet, ay binubuo ng isang molekula ng glucose at isang molekula ng fructose, ang asukal sa gatas ay binubuo ng glucose at galactose.

Ang mga kumplikadong carbohydrates, na nabuo ng maraming monosaccharides, ay tinatawag na polysaccharides. Ang monomer ng polysaccharides tulad ng starch, glycogen, cellulose ay glucose. Ang mga karbohidrat ay gumaganap ng dalawang pangunahing pag-andar: pagbuo at enerhiya. Binubuo ng selulusa ang mga dingding ng mga selula ng halaman. Ang kumplikadong polysaccharide chitin ay nagsisilbing pangunahing bahagi ng istruktura ng panlabas na balangkas ng mga arthropod. Ang chitin ay gumaganap din ng pagpapaandar ng pagbuo sa fungi.

Ang mga karbohidrat ay gumaganap ng papel ng pangunahing mapagkukunan ng enerhiya sa cell. Sa proseso ng oksihenasyon ng 1 g ng carbohydrates, 17.6 kJ (~ 4.2 kcal) ang pinakawalan. Ang starch sa mga halaman at glycogen sa mga hayop ay idineposito sa mga selula at nagsisilbing isang reserbang enerhiya.

Mga nucleic acid.

Ang kahalagahan ng mga nucleic acid sa cell ay napakahusay. Ang mga kakaibang katangian ng kanilang kemikal na istraktura ay nagbibigay ng posibilidad ng pag-iimbak, paglilipat at pagpapadala ng impormasyon tungkol sa istraktura ng mga molekula ng protina, na na-synthesize sa bawat tissue sa isang tiyak na yugto ng indibidwal na pag-unlad, sa pamamagitan ng mana sa mga cell ng anak na babae.

Dahil ang karamihan sa mga katangian at katangian ng mga selula ay dahil sa mga protina, malinaw na ang katatagan ng mga nucleic acid ay mahalagang kondisyon normal na buhay ng mga selula at buong organismo. Anumang mga pagbabago sa istraktura ng mga cell o ang aktibidad ng mga proseso ng physiological sa kanila, kaya nakakaapekto sa mahahalagang aktibidad. Ang pag-aaral ng istraktura ng mga nucleic acid ay napakahalaga para sa pag-unawa sa pagmamana ng mga katangian sa mga organismo at ang mga pattern ng paggana ng parehong indibidwal na mga cell at cellular system - mga tisyu at organo.

Mayroong 2 uri ng nucleic acid - DNA at RNA.

Ang DNA ay isang polimer na binubuo ng dalawang nucleotide helices, na nakapaloob sa paraang nabuo ang isang double helix. Ang mga monomer ng mga molekula ng DNA ay mga nucleotide na binubuo ng isang nitrogenous base (adenine, thymine, guanine, o cytosine), isang carbohydrate (deoxyribose), at isang residue ng phosphoric acid. Ang mga nitrogenous base sa molekula ng DNA ay magkakaugnay sa pamamagitan ng hindi pantay na bilang ng mga H-bond at nakaayos sa mga pares: ang adenine (A) ay palaging laban sa thymine (T), guanine (G) laban sa cytosine (C). Sa eskematiko, ang pag-aayos ng mga nucleotide sa isang molekula ng DNA ay maaaring ilarawan bilang mga sumusunod:

Fig. 1 Pag-aayos ng mga nucleotides sa isang molekula ng DNA

Larawan 1. makikita na ang mga nucleotide ay naka-link sa isa't isa hindi sa pamamagitan ng pagkakataon, ngunit pumipili. Ang kakayahang piliing makipag-ugnayan sa adenine sa thymine at guanine sa cytosine ay tinatawag na complementarity. Ang pantulong na pakikipag-ugnayan ng ilang mga nucleotide ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng mga kakaiba ng spatial na pag-aayos ng mga atomo sa kanilang mga molekula, na nagpapahintulot sa kanila na lumapit sa isa't isa at bumuo ng mga H-bond.

Sa polynucleotide chain, ang mga katabing nucleotides ay naka-link sa pamamagitan ng asukal (deoxyribose) at isang phosphoric acid residue. Ang RNA, tulad ng DNA, ay isang polimer, ang mga monomer nito ay mga nucleotides.

Ang mga nitrogenous base ng tatlong nucleotides ay kapareho ng mga bumubuo sa DNA (A, G, C); ang pang-apat - uracil (U) - ay nasa molekula ng RNA sa halip na thymine. Ang RNA nucleotides ay naiiba sa DNA nucleotides at sa istraktura ng carbohydrate na kasama sa kanila (ribose sa halip na disoxyribose).

Sa kadena ng RNA, ang mga nucleotide ay iniuugnay sa pamamagitan ng pagbuo ng mga covalent bond sa pagitan ng ribose ng isang nucleotide at ng residue ng phosphoric acid ng isa pa. Ang dalawang stranded RNA ay naiiba sa istraktura. Ang dalawang-stranded na RNA ay ang mga tagapag-ingat ng genetic na impormasyon sa isang bilang ng mga virus, i.e. ginagawa nila ang mga function ng chromosome. Isinasagawa ng mga single-stranded RNA ang paglilipat ng impormasyon tungkol sa istruktura ng mga protina mula sa chromosome patungo sa lugar ng kanilang synthesis at kasangkot sa synthesis ng mga protina.

Mayroong ilang mga uri ng single-stranded RNA. Ang kanilang mga pangalan ay dahil sa function na ginanap o ang lokasyon sa cell. Karamihan sa RNA ng cytoplasm (hanggang 80-90%) ay ribosomal RNA (rRNA) na nakapaloob sa mga ribosom. Ang mga molekula ng RRNA ay medyo maliit at binubuo ng isang average ng 10 nucleotides.

Isa pang uri ng RNA (mRNA) na nagdadala ng impormasyon tungkol sa pagkakasunud-sunod ng mga amino acid sa mga protina upang ma-synthesize sa mga ribosome. Ang laki ng mga RNA na ito ay depende sa haba ng segment ng DNA kung saan sila na-synthesize.

Ang mga transport RNA ay nagsisilbi ng ilang mga function. Naghahatid sila ng mga amino acid sa site ng synthesis ng protina, "kilalanin" (sa pamamagitan ng prinsipyo ng complementarity) ang triplet at RNA na naaayon sa inilipat na amino acid, at isinasagawa ang eksaktong oryentasyon ng amino acid sa ribosome.

Mga taba at lipoid.

Ang mga taba ay mga compound ng mataas na molecular weight fatty acids at glycerol trihydric alcohol. Ang mga taba ay hindi natutunaw sa tubig - sila ay hydrophobic.

Ang cell ay palaging naglalaman ng iba pang kumplikadong hydrophobic fat-like substance na tinatawag na lipoids. Ang isa sa mga pangunahing pag-andar ng taba ay enerhiya. Sa panahon ng paghahati ng 1 g ng taba sa CO 2 at H 2O, ang isang malaking halaga ng enerhiya ay inilabas - 38.9 kJ (~ 9.3 kcal).

Ang pangunahing tungkulin ng mga taba sa mundo ng hayop (at bahagyang halaman) ay imbakan.

Ang mga taba at lipoid ay gumaganap din ng isang function ng gusali: sila ay bahagi ng mga lamad ng cell. Dahil sa mahinang thermal conductivity nito, kaya ng taba proteksiyon na function... Sa ilang mga hayop (seal, whale), ito ay idineposito sa subcutaneous adipose tissue, na bumubuo ng isang layer hanggang sa 1 m makapal.Ang pagbuo ng ilang lipoid ay nauuna sa synthesis ng isang bilang ng mga hormone. Dahil dito, ang mga sangkap na ito ay mayroon ding tungkulin ng pag-regulate ng mga metabolic na proseso.

2. Tubig sa buhay ng cell

Mga kemikal na sangkap na bumubuo sa cell: inorganic (tubig, mineral salts)

Tinitiyak ang pagkalastiko ng cell.

Ang mga kahihinatnan ng pagkawala ng tubig ng cell ay ang pagkalanta ng mga dahon, pagkatuyo ng mga prutas.

Pagpapabilis ng mga reaksiyong kemikal dahil sa pagkatunaw ng mga sangkap sa tubig.

Tinitiyak ang paggalaw ng mga sangkap: ang pagpasok ng karamihan sa mga sangkap sa cell at ang kanilang pag-alis mula sa cell sa anyo ng mga solusyon.

Tinitiyak ang pagkalusaw ng marami mga kemikal na sangkap(isang bilang ng mga asing-gamot, asukal).

Pakikilahok sa isang bilang ng mga reaksiyong kemikal.

Pakikilahok sa proseso ng regulasyon ng init dahil sa kakayahang mapabagal ang pag-init at mabagal na paglamig.

Tubig. H 2O- ang pinakakaraniwang tambalan sa mga buhay na organismo. Ang nilalaman nito sa iba't ibang mga cell ay nag-iiba sa loob ng medyo malawak na mga limitasyon.

Ang napakahalagang papel ng tubig sa pagtiyak ng mahahalagang proseso ay dahil sa mga katangiang physicochemical nito.

Ang polarity ng mga molekula at ang kakayahang bumuo ng mga bono ng hydrogen ay gumagawa ng tubig na isang mahusay na solvent para sa isang malaking bilang ng mga sangkap. Karamihan sa mga reaksiyong kemikal na nagaganap sa selula ay maaari lamang maganap sa isang may tubig na solusyon.

Ang tubig ay kasangkot din sa maraming pagbabagong kemikal.

Ang kabuuang bilang ng mga hydrogen bond sa pagitan ng mga molekula ng tubig ay nag-iiba sa t °. Sa t ° ang natutunaw na yelo ay sumisira ng humigit-kumulang 15% ng mga hydrogen bond, sa t ° 40 ° C - kalahati. Kapag napunta sa gas na estado, ang lahat ng mga bono ng hydrogen ay nawasak. Ipinapaliwanag nito ang mataas na tiyak na kapasidad ng init ng tubig. Kapag ang temperatura ng panlabas na kapaligiran ay nagbabago, ang tubig ay sumisipsip o naglalabas ng init dahil sa pagkalagot o bagong pagbuo ng mga hydrogen bond.

Sa ganitong paraan, ang mga pagbabago sa temperatura sa loob ng cell ay mas mababa kaysa sa kapaligiran. Ang mataas na init ng singaw ay sumasailalim sa mahusay na mekanismo ng paglipat ng init sa mga halaman at hayop.

Ang tubig, bilang isang solvent, ay nakikibahagi sa mga phenomena ng osmosis, na gumaganap ng isang mahalagang papel sa buhay ng cell ng katawan. Ang Osmosis ay ang pagtagos ng mga solvent molecule sa pamamagitan ng isang semipermeable membrane sa isang solusyon ng isang substance.

Ang mga semi-permeable na lamad ay yaong nagpapahintulot sa mga solvent na molekula na dumaan, ngunit hindi pinapayagan ang mga molekula (o mga ion) ng isang solute na dumaan. Dahil dito, ang osmosis ay isang one-way na pagsasabog ng mga molekula ng tubig sa direksyon ng isang solusyon.

Mga mineral na asin.

Karamihan sa inorganic sa loob ng mga cell ay nasa anyo ng mga asin sa isang dissociated o solid na estado.

Ang konsentrasyon ng mga cation at anion sa cell at sa kapaligiran nito ay hindi pareho. Ang osmotic pressure sa cell at ang mga buffering properties nito ay higit na nakadepende sa konsentrasyon ng mga salts.

Ang buffering ay ang kakayahan ng isang cell na mapanatili ang isang bahagyang alkaline na reaksyon ng mga nilalaman nito sa isang pare-parehong antas. Nilalaman mga mineral na asing-gamot sa cell sa anyo ng mga cation (K +, Na +, Ca2 +, Mg2 +) at anion (--HPO | ~, - H 2PC> 4, --SG, --NSS * s). Balanse ng nilalaman ng mga cation at anion sa cell, na tinitiyak ang katatagan ng panloob na kapaligiran ng katawan. Mga halimbawa: ang kapaligiran sa cell ay bahagyang alkalina, sa loob ng cell mataas na konsentrasyon K + ions, at sa kapaligiran na nakapalibot sa cell - Na + ions. Ang pakikilahok ng mga mineral na asing-gamot sa metabolismo.

3 ... Opagpapalitan ng mga sangkap at enerhiya sa cell

Ang metabolismo ng enerhiya sa cell

Adenosine triphosphate (abbr. ATF, eng. Asya-Pasipiko) - nucleotide, ay gumaganap ng isang napakahalagang papel sa metabolismo ng enerhiya at mga sangkap sa mga organismo; Una sa lahat, ang tambalan ay kilala bilang isang unibersal na pinagmumulan ng enerhiya para sa lahat ng mga prosesong biochemical na nagaganap sa mga buhay na sistema.

Ang ATP ay nagbibigay ng enerhiya para sa lahat ng mga pag-andar ng cell: mekanikal na gawain, biosynthesis, paghahati, atbp. - mga may guhit na kalamnan), ang nilalaman nito ay maaaring umabot ng hanggang 0.5%. Ang synthesis ng ATP sa mga selula ay nangyayari pangunahin sa mitochondria. Tulad ng naaalala mo (tingnan ang 1.7), kinakailangan na gumastos ng 40 kJ para sa synthesis ng 1 mole ng ATP mula sa ADP.

Ang metabolismo ng enerhiya sa cell ay nahahati sa tatlong yugto.

Ang unang yugto ay paghahanda.

Sa panahon nito, ang malalaking molekula ng polimer ng pagkain ay nasira sa mas maliliit na fragment. Ang mga polysaccharides ay nahahati sa di- at ​​monosaccharides, mga protina - sa amino acids, fats - sa glycerol at fatty acids. Sa panahon ng mga pagbabagong ito, ang maliit na enerhiya ay inilabas, ito ay nawala sa anyo ng init, at ang ATP ay hindi nabuo.

Ang ikalawang yugto ay hindi kumpleto, walang oxygen, agnas ng mga sangkap.

Sa yugtong ito, ang mga sangkap na nabuo sa yugto ng paghahanda ay nabubulok ng mga enzyme sa kawalan ng oxygen.

Suriin natin ang yugtong ito gamit ang halimbawa ng glycolysis - ang enzymatic breakdown ng glucose. Ang glycolysis ay nangyayari sa mga selula ng hayop at sa ilang mga microorganism. Sa buod, ang prosesong ito ay maaaring katawanin bilang sumusunod na equation:

C 6H 12O 6 + 2H 3P 04 + 2ADP> 2C 3H 603 + 2ATP + 2H 2O

Kaya, sa panahon ng glycolysis mula sa isang molekula ng glucose, dalawang molekula ang nabuo, tatlong - carbon pyruvic acid (C 3H 4O 3), na sa maraming mga cell, halimbawa, sa mga selula ng kalamnan, ay nagiging lactic acid (C 3H 6O 3), at ang enerhiya na inilabas sa panahon na ito ay sapat na upang i-convert ang dalawang ADP molecule sa dalawang ATP molecule.

Sa kabila ng maliwanag na pagiging simple nito, ang glycolysis ay isang multistep na proseso, na may higit sa sampung yugto na na-catalyze ng iba't ibang mga enzyme. 40% lamang ng inilabas na enerhiya ang iniimbak ng cell sa anyo ng ATP, at ang natitirang 60% ay nawawala sa anyo ng init. Dahil sa multi-stage glycolysis, ang inilabas na maliliit na bahagi ng init ay walang oras upang painitin ang cell sa isang mapanganib na antas.

Ang glycolysis ay nangyayari sa cytoplasm ng mga cell.

Sa karamihan ng mga selula ng halaman at ilang fungi, ang pangalawang yugto ng metabolismo ng enerhiya ay kinakatawan ng alkohol na pagbuburo:

C 6H 12O 6 + 2H 3PO 4 + 2ADP> 2C 2H 5OH + 2C 02 + 2ATP + 2H2O

Ang mga unang produkto ng alcoholic fermentation ay kapareho ng para sa glycolysis, ngunit ang resulta ay ethyl alcohol, carbon dioxide, tubig, at dalawang ATP molecule. May mga microorganism na nagde-decompose ng glucose sa acetone, acetic acid at iba pang mga sangkap, ngunit sa anumang kaso, ang "energy gain" ng cell ay dalawang ATP molecule.

Ang ikatlong yugto ng metabolismo ng enerhiya ay kumpletong pagkasira ng oxygen, o cellular respiration.

Sa kasong ito, ang mga sangkap na nabuo sa ikalawang yugto ay nawasak hanggang sa mga huling produkto - СО 2 at Н 2О. Ang yugtong ito ay maaaring isipin tulad ng sumusunod:

2C 3H 6O 3 + 6O 2 + 36H 3PO 4 + 36 ADP> 6CO 2 + 42 H 2O + 36ATP.

Kaya, ang oksihenasyon ng dalawang molekula ng tatlong carbonic acid na nabuo sa panahon ng enzymatic cleavage ng glucose sa CO2 at H2O ay humahantong sa pagpapalabas ng isang malaking bilang sapat na enerhiya upang bumuo ng 36 na molekula ng ATP.

Ang cellular respiration ay nangyayari sa mitochondrial cristae. Ang kahusayan ng prosesong ito ay mas mataas kaysa sa glycolysis at humigit-kumulang 55%. Bilang resulta ng kumpletong cleavage ng isang glucose molecule, 38 ATP molecules ang nabuo.

Upang makakuha ng enerhiya sa mga selula, bilang karagdagan sa glucose, maaaring gamitin ang iba pang mga sangkap: mga lipid, mga protina. Gayunpaman, ang nangungunang papel sa metabolismo ng enerhiya sa karamihan ng mga organismo ay kabilang sa mga asukal.

4 ... Pkumakainmga selula. Photosynthesis at chemosynthesis

Ang nutrisyon ng cell ay nangyayari bilang isang resulta ng isang bilang ng mga kumplikadong reaksyon ng kemikal, kung saan ang mga sangkap na pumapasok sa cell mula sa panlabas na kapaligiran (carbon dioxide, mineral salts, tubig) ay pumapasok sa katawan ng cell mismo sa anyo ng mga protina, asukal, taba. , mga langis, nitrogen at phosphorus compound.

Ang lahat ng nabubuhay na organismo na nabubuhay sa Earth ay maaaring hatiin sa dalawang grupo, depende sa kung paano nila nakukuha ang mga organikong bagay na kailangan nila.

Unang pangkat - mga autotroph, na sa pagsasalin mula sa Greek ay nangangahulugang "self-nourishing". Nagagawa nilang independiyenteng lumikha ng lahat ng mga organikong sangkap na kailangan nila upang makabuo ng mga selula at mahahalagang proseso mula sa mga hindi organiko - tubig, carbon dioxide at iba pa. Tumatanggap sila ng enerhiya para sa mga kumplikadong pagbabagong-anyo alinman mula sa sikat ng araw at tinatawag na mga phototroph, o mula sa enerhiya ng mga pagbabagong kemikal ng mga compound ng mineral, at sa kasong ito ay tinatawag na chemotrophs. Ngunit ang parehong mga phototrophic at chemotrophic na organismo ay hindi nangangailangan ng organikong bagay mula sa labas. Ang lahat ng berdeng halaman at maraming bakterya ay nabibilang sa mga autotroph.

Isang panimula na naiibang paraan ng pagkuha ng mga kinakailangang organic compound sa heterotrophs. Ang mga heterotroph ay hindi maaaring nakapag-iisa na mag-synthesize ng mga naturang sangkap mula sa mga hindi organikong compound at nangangailangan ng patuloy na pagsipsip ng mga yari na organikong sangkap mula sa labas. Pagkatapos ay "muling ayusin" nila ang mga molekula na nakuha mula sa labas para sa kanilang sariling mga pangangailangan.

Mga heterotrophic na organismo ay direktang umaasa sa mga produkto ng photosynthesis na ginawa ng mga berdeng halaman. Halimbawa, ang pagkain ng repolyo o patatas, nakakakuha tayo ng mga substance na na-synthesize sa mga selula ng halaman dahil sa enerhiya ng sikat ng araw. Kung kumakain tayo ng karne mula sa mga alagang hayop, dapat nating tandaan na ang mga hayop na ito ay kumakain ng mga pagkaing halaman: damo, butil, atbp. Kaya, ang kanilang karne ay binuo mula sa mga molekula na nakuha mula sa mga pagkaing halaman.

Kabilang sa mga heterotroph ang fungi, hayop, at maraming bacteria. Ang ilang mga cell ng isang berdeng halaman ay heterotrophic din: cambium at root cells. Ang katotohanan ay ang mga selula ng mga bahaging ito ng halaman ay hindi kaya ng photosynthesis at kumakain ng mga organikong sangkap na na-synthesize ng mga berdeng bahagi ng halaman.

Nutrisyon ng cell: lysosome at intracellular digestion

Ang mga lysosome, ang bilang kung saan sa isang cell ay umabot sa ilang daan, ay bumubuo ng isang tipikal na espasyo.

May mga lysosome na may iba't ibang hugis at sukat; ang kanilang panloob na istraktura ay nakikilala sa pamamagitan ng isang espesyal na iba't. Ang pagkakaiba-iba na ito ay makikita sa morphological terminology. Mayroong maraming mga termino para sa mga particle na kilala natin ngayon bilang lysosomes. Kabilang sa mga ito: siksik na katawan, natitirang katawan, cytosome, cytosegresome, at marami pang iba.

Sa chemically speaking, ang pagtunaw ng pagkain ay nangangahulugan ng pagpapailalim nito sa hydrolysis, i.e. paggamit ng tubig upang hatiin ang iba't ibang mga bono kung saan ang mga bloke ng gusali ng natural na mga natural na macromolecule ay konektado. Halimbawa, ang mga peptide bond na nag-uugnay sa mga amino acid sa mga protina, mga glycolysis bond na nag-uugnay sa mga asukal sa polysaccharides, at mga ester bond sa pagitan ng mga acid at alkohol. Para sa karamihan, ang mga bono na ito ay napaka-stable, nasisira lamang sa ilalim ng malubhang kondisyon ng temperatura at mga halaga ng pH (acidic o alkaline na kapaligiran).

Ang mga buhay na organismo ay hindi makalikha o makatiis katulad na mga kondisyon, at gayon pa man ay natutunaw nila ang pagkain nang walang kahirapan. At ginagawa nila ito sa tulong ng mga espesyal na catalyst - hydrolytic enzymes, o hydrolases, na itinago sa digestive system. Ang mga hydrolase ay mga tiyak na katalista. Ang bawat isa sa kanila ay mahigpit na nahati tiyak na uri kemikal na dumidikit. Dahil ang pagkain ay kadalasang binubuo ng maraming sangkap na may iba't ibang chemical bond, ang panunaw ay nangangailangan ng sabay-sabay na coordinated o sequential na partisipasyon ng iba't ibang enzymes. talaga, mga katas ng pagtunaw itinago sa gastrointestinal tract naglalaman ng isang malaking bilang ng iba't ibang mga hydrolases, na nagpapahintulot sa katawan ng tao na ma-assimilate ang maraming kumplikadong mga produkto ng pagkain na pinagmulan ng halaman at hayop. Gayunpaman, ang kakayahang ito ay limitado at ang katawan ng tao ay hindi kayang digest ang selulusa.

Ang mga pangunahing probisyon na ito ay nalalapat, sa esensya, sa mga lysosome. Sa bawat lysosome, makikita natin ang isang buong koleksyon ng iba't ibang hydrolases - higit sa 50 species ang natukoy - na kung magkakasama ay may kakayahang ganap o halos ganap na pagtunaw ng marami sa mga pangunahing natural na sangkap, kabilang ang mga protina, polysaccharides, nucleic acid, ang kanilang mga kumbinasyon at mga derivatives. . Gayunpaman, tulad ng gastrointestinal tract ng tao, ang mga lysosome ay nailalarawan sa pamamagitan ng ilang mga limitasyon sa kanilang kapasidad sa pagtunaw.

Sa bituka, ang mga huling produkto ng panunaw (natunaw) ay "nalinis" sa pamamagitan ng pagsipsip ng bituka: inaalis sila ng mga mucosal cell, kadalasan sa tulong ng mga aktibong bomba, at pumapasok sa daluyan ng dugo. May katulad na nangyayari sa mga lysosome.

Ang iba't ibang maliliit na molekula na nabuo sa panahon ng panunaw ay inililipat sa pamamagitan ng lysosomal membrane sa cytoplasm, kung saan ginagamit ito ng mga metabolic system ng cell.

Ngunit kung minsan ay hindi nangyayari ang panunaw o ito ay hindi kumpleto at hindi umabot sa yugto kung saan ang mga produkto nito ay maaaring pinuhin. Sa karamihan ng mga pinakasimpleng organismo at mas mababang mga invertebrates, ang mga ganitong sitwasyon ay hindi nagiging sanhi ng anumang mga espesyal na kahihinatnan, dahil ang kanilang mga selula ay may kakayahang alisin ang mga nilalaman ng kanilang mga lumang lysosome sa pamamagitan lamang ng pagtatapon nito sa kapaligiran.

Sa mas mataas na mga hayop, maraming mga cell ang hindi maalis ang laman ng kanilang mga lysosome sa ganitong paraan. Nasa estado sila ng talamak na "constipation". Ito ang malubhang disbentaha na sumasailalim sa maraming mga kondisyon ng pathological na nauugnay sa labis na pagkarga ng mga lysosome. Dyspepsia, hyperacidity, constipation at iba pang digestive disorder.

Aftotrophic na nutrisyon

Ang buhay sa Earth ay nakasalalay sa mga autotrophic na organismo. Halos lahat ng organikong bagay na kinakailangan para sa mga buhay na selula ay ginawa sa panahon ng photosynthesis.

Photosynthesis(mula sa Griyego.photo - liwanag at synthesis - tambalan, kumbinasyon) - ang pagbabagong-anyo ng mga berdeng halaman at photosynthetic microorganism ng mga di-organikong sangkap (tubig at carbon dioxide) sa mga organikong sangkap dahil sa solar energy, na na-convert sa enerhiya ng mga bono ng kemikal sa mga molekula ng mga organikong sangkap.

Mga yugto ng photosynthesis.

Sa proseso ng photosynthesis, ang tubig na mahina sa enerhiya at carbon dioxide ay na-convert sa enerhiya-intensive na organikong bagay - glucose. Sa kasong ito, ang solar energy ay naipon sa mga kemikal na bono ng sangkap na ito. Bilang karagdagan, sa panahon ng proseso ng photosynthesis, ang oxygen ay inilabas sa atmospera, na ginagamit ng mga organismo para sa paghinga.

Ngayon ay itinatag na ang photosynthesis ay nangyayari sa dalawang yugto - liwanag at madilim.

Sa light phase, dahil sa solar energy, ang mga molekula ng chlorophyll ay nasasabik at na-synthesize ang ATP.

Kasabay ng reaksyong ito, ang tubig (H 20) ay nabubulok sa ilalim ng pagkilos ng liwanag na may paglabas ng libreng oxygen (02). Ang prosesong ito ay tinawag na photolysis (mula sa Griyego. Mga larawan - liwanag at lysis - paglusaw). Ang mga resultang hydrogen ions ay nakatali sa isang espesyal na sangkap - isang carrier ng hydrogen ions (NADP) at ginagamit sa susunod na yugto.

Ang pagkakaroon ng liwanag ay hindi kinakailangan para sa mga reaksyon ng temporal na yugto. Ang pinagmumulan ng enerhiya dito ay ang mga molekulang ATP na na-synthesize sa light phase. Sa yugto ng tempo, nagaganap ang asimilasyon ng carbon dioxide mula sa hangin, ang pagbawas nito sa mga hydrogen ions at ang pagbuo ng glucose dahil sa paggamit ng enerhiya ng ATP.

Ang impluwensya ng mga kondisyon sa kapaligiran sa photosynthesis.

Gumagamit lamang ang photosynthesis ng 1% ng solar energy na nahuhulog sa dahon. Ang photosynthesis ay nakasalalay sa iba't ibang mga kondisyon sa kapaligiran. Una, ang prosesong ito ay nagpapatuloy nang mas matindi sa ilalim ng impluwensya ng mga pulang sinag ng solar spectrum (Larawan 58). Ang antas ng intensity ng photosynthesis ay tinutukoy ng dami ng inilabas na oxygen, na nagpapalipat-lipat ng tubig mula sa silindro. Ang rate ng photosynthesis ay nakasalalay din sa antas ng pag-iilaw ng halaman. Ang pagtaas sa tagal ng mga oras ng liwanag ng araw ay humahantong sa isang pagtaas sa produktibidad ng photosynthesis, ibig sabihin, ang dami ng organikong bagay na nabuo ng halaman.

Ang kahalagahan ng photosynthesis.

Ginagamit ang mga produktong photosynthetic:

· Mga organismo bilang sustansya, pinagmumulan ng enerhiya at oxygen para sa mahahalagang proseso;

· Sa paggawa ng tao ng pagkain;

· Bilang isang materyales sa gusali para sa mga gusali ng tirahan, sa paggawa ng mga kasangkapan, atbp.

Utang ng sangkatauhan ang pagkakaroon nito sa photosynthesis.

Ang lahat ng reserbang gasolina sa Earth ay mga produktong nabuo bilang resulta ng photosynthesis. Gamit ang karbon at kahoy, nakukuha natin ang enerhiya na nakaimbak sa organikong bagay sa panahon ng photosynthesis. Kasabay nito, ang oxygen ay inilabas sa kapaligiran.

Tinataya ng mga siyentipiko na kung walang photosynthesis, ang buong supply ng oxygen ay mauubos sa loob ng 3000 taon.

Chemosynthesis.

Bilang karagdagan sa photosynthesis, may isa pang kilalang paraan para sa pagkuha ng enerhiya at pag-synthesize ng mga organikong sangkap mula sa mga di-organikong sangkap. Ang ilang bakterya ay nakakakuha ng enerhiya sa pamamagitan ng pag-oxidize ng iba't ibang mga inorganic na sangkap. Hindi nila kailangan ng liwanag upang lumikha ng mga organikong sangkap. Ang proseso ng pag-synthesize ng mga organikong sangkap mula sa mga inorganic, na nagaganap dahil sa enerhiya ng oksihenasyon ng mga inorganic na sangkap, ay tinatawag na chemosynthesis (mula sa Latin chemistry - chemistry at Greek synthesis - compound, kumbinasyon).

Ang chemosynthetic bacteria ay natuklasan ng Russian scientist na si S.N. Vinogradsky. Depende sa katotohanan, sa panahon ng oksihenasyon, kung anong enerhiya ng sangkap ang inilabas, ang chemosynthetic iron bacteria, sulfur bacteria at azotobacteria ay nakikilala.

5 ... Geneticcue code. Ang synthesis ng protina sa cell

Genetic code - isang sistema mga talaan ng namamana na impormasyon sa mga molekula ng nucleic acid sa anyo ng isang pagkakasunod-sunod ng mga nucleotides. Ang genetic code ay batay sa paggamit ng isang alpabeto na binubuo lamang ng apat na letra-nucleotides, na naiiba sa mga nitrogenous base: A, T, G, C.

Ang mga pangunahing katangian ng genetic code ay ang mga sumusunod:

1. Ang genetic code ay triplet. Triplet (codon) - isang sequence ng tatlong nucleotides na nag-encode ng isang amino acid. Dahil ang mga protina ay naglalaman ng 20 amino acids, malinaw na ang bawat isa sa kanila ay hindi maaaring ma-encode ng isang nucleotide (dahil mayroon lamang apat na uri ng nucleotides sa DNA, sa kasong ito, 16 na amino acid ang nananatiling hindi naka-encode). Nawawala din ang dalawang nucleotide upang mag-encode ng mga amino acid, dahil 16 na amino acid lamang ang maaaring ma-encode sa kasong ito. Ibig sabihin, pinakamaliit na bilang Ang mga nucleotide na naka-encode ng isang amino acid ay katumbas ng tatlo. (Sa kasong ito, ang bilang ng mga posibleng triplets ng nucleotides ay 43 = 64).

2. Ang redundancy (degeneracy) ng code ay bunga ng pagiging triplet nito at nangangahulugan na ang isang amino acid ay maaaring ma-encode ng ilang triplets (dahil mayroong 20 amino acids, at 64 triplets). Ang mga pagbubukod ay methionine at tryptophan, na naka-encode ng isang triplet lamang. Bilang karagdagan, ang ilang mga triplet ay may mga tiyak na pag-andar.

Kaya, sa molekula ng mRNA, tatlo sa kanila, ang UAA, UAH, at UGA, ay mga termination codon, iyon ay, mga stop signal na huminto sa synthesis ng polypeptide chain. Ang triplet na katumbas ng methionine (AUG), na matatagpuan sa simula ng DNA chain, ay hindi nag-encode ng amino acid, ngunit gumaganap ng function ng pagsisimula (excitation) ng pagbabasa.

3. Kasabay ng redundancy, ang code ay may pag-aari ng hindi malabo, na nangangahulugan na ang bawat codon ay tumutugma lamang sa isang partikular na amino acid.

4. Ang code ay collinear; ang pagkakasunud-sunod ng mga nucleotides sa isang gene ay eksaktong tumutugma sa pagkakasunud-sunod ng mga amino acid sa isang protina.

5. Ang genetic code ay hindi magkakapatong at compact, ibig sabihin, hindi ito naglalaman ng "punctuation marks". Nangangahulugan ito na ang proseso ng pagbabasa ay hindi pinapayagan ang posibilidad ng magkakapatong na mga haligi (triplets), at, simula sa isang tiyak na codon, ang pagbabasa ay patuloy na nagpapatuloy, triplet pagkatapos triplet, hanggang sa mga stop signal (termination codons). Halimbawa, sa mRNA, ang sumusunod na pagkakasunud-sunod ng mga nitrogenous base AUGGUGTSUUAAUGUG ay mababasa lamang ng mga naturang triplets: AUG, GUG, CUU, AAU, GUG, at hindi AUG, UGG, GGU, GUG, atbp. o AUG, GGU, UGC, CUU, atbp. o sa ibang paraan (halimbawa, codon AUG, punctuation mark G, codon UGC, punctuation mark U, atbp.).

6. Ang genetic code ay unibersal, iyon ay, ang nuclear genes ng lahat ng mga organismo ay nag-encode ng impormasyon tungkol sa mga protina sa parehong paraan, anuman ang antas ng organisasyon at sistematikong posisyon ng mga organismo na ito.

Ang synthesis ng protina sa cell

Ang biosynthesis ng protina ay nangyayari sa bawat buhay na selula. Ito ay pinaka-aktibo sa mga batang lumalagong mga cell, kung saan ang mga protina ay synthesize upang bumuo ng kanilang mga organelles, pati na rin sa secretory cell, kung saan ang mga protina-enzymes at protina-hormones ay synthesize.

Ang pangunahing papel sa pagtukoy ng istraktura ng mga protina ay kabilang sa DNA. Ang isang piraso ng DNA na naglalaman ng impormasyon tungkol sa istruktura ng isang protina ay tinatawag na gene. Ang isang molekula ng DNA ay naglalaman ng ilang daang mga gene. Sa isang molekula ng DNA, nakasulat ang isang code tungkol sa pagkakasunud-sunod ng mga amino acid sa isang protina sa anyo ng tiyak na pagsasama-sama ng mga nucleotide. Ang DNA code ay halos ganap na na-decipher. Ang kakanyahan nito ay ang mga sumusunod. Ang bawat amino acid ay tumutugma sa isang seksyon ng DNA chain ng tatlong katabing nucleotides.

Halimbawa, ang seksyon T - T - T ay tumutugma sa amino acid lysine, ang segment na A - C - A - cystine, C - A - A - valine, atbp. Mayroong 20 iba't ibang mga amino acid, ang bilang ng mga posibleng kumbinasyon ng Ang 4 na nucleotides 3 ay katumbas ng 64. Samakatuwid, mayroong higit sa sapat na mga triplet upang i-encode ang lahat ng mga amino acid.

Ang synthesis ng protina ay isang kumplikadong multistep na proseso na kumakatawan sa isang kadena ng mga sintetikong reaksyon na nagpapatuloy ayon sa prinsipyo ng matrix synthesis.

Dahil ang DNA ay matatagpuan sa cell nucleus, at ang synthesis ng protina ay nangyayari sa cytoplasm, mayroong isang tagapamagitan na naglilipat ng impormasyon mula sa DNA patungo sa mga ribosom. Ang tagapamagitan na ito ay i-RNA. :

Sa biosynthesis ng protina, ang mga sumusunod na hakbang ay tinutukoy, na pupunta sa iba't ibang parte mga cell:

1. Ang unang yugto - ang synthesis ng i-RNA ay nangyayari sa nucleus, kung saan ang impormasyong nakapaloob sa DNA gene ay muling isinulat sa i-RNA. Ang prosesong ito ay tinatawag na transkripsyon (mula sa Latin na "transcript" - muling pagsulat).

2. Sa ikalawang yugto, ang mga amino acid ay pinagsama sa mga molekula ng t-RNA, na sunud-sunod na binubuo ng tatlong nucleotides - mga anticodon, sa tulong kung saan natutukoy ang kanilang triplet codon.

3. Ang ikatlong yugto ay ang proseso ng direktang synthesis ng polypeptide bond, na tinatawag na pagsasalin. Ito ay nangyayari sa ribosomes.

4. Sa ika-apat na yugto, ang pagbuo ng pangalawang at tersiyaryong istraktura ng protina ay nangyayari, iyon ay, ang pagbuo ng pangwakas na istraktura ng protina.

Kaya, sa proseso ng biosynthesis ng protina, ang mga bagong molekula ng protina ay nabuo alinsunod sa eksaktong impormasyon na nakaimbak sa DNA. Tinitiyak ng prosesong ito ang pag-renew ng mga protina, mga proseso ng metabolic, paglago at pag-unlad ng mga selula, iyon ay, lahat ng mga proseso ng buhay ng cell.

Mga Chromosome (mula sa Griyegong "chromium" - kulay, "soma" - katawan) - napakahalagang istruktura ng cell nucleus. Naglalaro ang pangunahing tungkulin sa proseso ng cell division, tinitiyak ang paglipat ng namamana na impormasyon mula sa isang henerasyon patungo sa isa pa. Ang mga ito ay manipis na mga hibla ng DNA na nakagapos sa mga protina. Tinatawag ang mga thread chromatid binubuo ng DNA, mga pangunahing protina (histones) at acidic na protina.

Sa isang cell na hindi naghahati-hati, pinupuno ng mga chromosome ang buong volume ng nucleus at hindi nakikita sa ilalim ng mikroskopyo. Bago magsimula ang paghahati, nangyayari ang spiralization ng DNA at ang bawat chromosome ay nagiging nakikilala sa ilalim ng mikroskopyo.

Sa panahon ng spiralization, ang mga chromosome ay nababawasan ng libu-libong beses. Sa ganitong estado, ang mga chromosome ay mukhang dalawang magkaparehong filament (chromatids) na nakahiga nang magkatabi, na konektado ng isang karaniwang site - isang centromere.

Ang bawat organismo ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang pare-parehong bilang at istraktura ng mga chromosome. Sa mga somatic cell, ang mga chromosome ay palaging ipinares, iyon ay, mayroong dalawang magkaparehong chromosome sa nucleus, na bumubuo ng isang pares. Ang ganitong mga chromosome ay tinatawag na homologous, at ang mga nakapares na set ng mga chromosome sa somatic cells ay tinatawag na diploid.

Kaya, diploid recruitment Ang mga chromosome ng tao ay binubuo ng 46 na chromosome, na bumubuo ng 23 pares. Ang bawat pares ay binubuo ng dalawang magkaparehong (homologous) chromosome.

Ang mga tampok na istruktura ng chromosome ay ginagawang posible na makilala ang kanilang 7 grupo, na itinalaga ng mga Latin na titik A, B, C, D, E, F, G. Ang lahat ng mga pares ng chromosome ay may mga serial number.

Ang mga lalaki at babae ay may 22 pares ng magkaparehong chromosome. Ang mga ito ay tinatawag na autosomes. Ang isang lalaki at isang babae ay magkaiba sa isang pares ng mga chromosome, na tinatawag na sex. Ang mga ito ay itinalaga ng mga titik - malaking X (pangkat C) at maliit na Y (pangkat C,). V katawan ng babae 22 pares ng autosome at isang pares (XX) ng sex chromosomes. Ang mga lalaki ay may 22 pares ng autosome at isang pares (XY) ng sex chromosomes.

Unlike somatic cells, ang mga cell ng mikrobyo ay naglalaman ng kalahati ng hanay ng mga chromosome, ibig sabihin, naglalaman sila ng isang chromosome ng bawat pares! Ang set na ito ay tinatawag na haploid. Ang isang haploid na hanay ng mga chromosome ay nangyayari sa panahon ng pagkahinog ng cell.

6 ... Rregulasyon ng transkripsyon at pagsasalin sa cell atorganismo

Operan at repressor.

Ito ay kilala na ang hanay ng mga chromosome, iyon ay, ang hanay ng mga molekula ng DNA, ay pareho sa lahat ng mga selula ng isang organismo.

Dahil dito, ang bawat cell sa katawan ay may kakayahang mag-synthesize ng anumang dami ng bawat katangian ng protina ng isang partikular na organismo. Sa kabutihang palad, hindi ito nangyayari, dahil ang mga cell ng isang partikular na tisyu ay dapat magkaroon ng isang tiyak na hanay ng mga protina na kinakailangan upang maisagawa ang kanilang pag-andar sa isang multicellular na organismo, at sa anumang kaso ay synthesize ang mga "extraneous" na mga protina na katangian ng mga cell ng iba pang mga tisyu.

Halimbawa, ang mga hormone ng halaman ay dapat na synthesize sa root cell, at ang mga enzyme ay dapat na synthesize sa mga cell ng dahon upang matiyak ang photosynthesis. Bakit ang lahat ng mga protina, ang impormasyon tungkol sa kung saan ay magagamit sa mga chromosome nito, ay hindi na-synthesize sa isang cell nang sabay-sabay?

Ang ganitong mga mekanismo ay mas nauunawaan sa mga prokaryotic na selula. Sa kabila ng katotohanan na ang mga prokaryote ay mga unicellular na organismo, ang kanilang transkripsyon at pagsasalin ay kinokontrol din, dahil sa isang pagkakataon ang isang cell ay maaaring mangailangan ng isang tiyak na protina, at sa isa pang sandali ang parehong protina ay maaaring maging mapanganib dito.

Ang genetic unit ng mekanismo para sa regulasyon ng synthesis ng protina ay dapat ituring na isang operon, na kinabibilangan ng isa o higit pang mga structural genes, ibig sabihin, mga gene na nagdadala ng impormasyon tungkol sa istraktura ng mRNA, na, naman, ay nagdadala ng impormasyon tungkol sa istraktura ng protina. . Sa harap ng mga gene na ito, sa simula ng operon, mayroong isang promoter - isang "landing site" para sa enzyme RNA polymerase. Sa pagitan ng promoter at ng structural genes sa operon, mayroong isang piraso ng DNA na tinatawag na operator. Kung ang isang espesyal na protina, isang repressor, ay nauugnay sa operator, kung gayon ang RNA polymerase ay hindi maaaring magsimula ng mRNA synthesis.

Ang mekanismo ng regulasyon ng synthesis ng protina sa mga eukaryotes.

Ang regulasyon ng gawain ng mga gene sa mga eukaryote, lalo na pagdating sa isang multicellular na organismo, ay mas kumplikado. Una, ang mga protina na kinakailangan upang magbigay ng anumang function ay maaaring ma-encode sa mga gene ng iba't ibang chromosome (tandaan na sa prokaryotes, ang DNA sa isang cell ay kinakatawan ng isang solong molekula). Pangalawa, ang mga gene mismo ay mas kumplikado sa mga eukaryote kaysa sa mga prokaryote; mayroon silang "tahimik" na mga rehiyon kung saan hindi binabasa ang mRNA, ngunit may kakayahang i-regulate ang gawain ng mga kalapit na rehiyon ng DNA. Pangatlo, sa isang multicellular na organismo, kinakailangan upang tumpak na ayusin at i-coordinate ang gawain ng mga gene sa mga selula ng iba't ibang mga tisyu.

Ang koordinasyon na ito ay isinasagawa sa antas ng buong organismo at higit sa lahat sa tulong ng mga hormone. Ginagawa ang mga ito tulad ng sa mga glandular na selula panloob na pagtatago at sa mga selula ng maraming iba pang mga tisyu, halimbawa, ang kinakabahan. Ang mga hormone na ito ay nagbubuklod sa mga espesyal na receptor na matatagpuan alinman sa lamad ng selula o sa loob ng selula. Bilang resulta ng pakikipag-ugnayan ng receptor sa hormone sa cell, ang ilang mga gene ay isinaaktibo o, sa kabaligtaran, pinipigilan, at ang synthesis ng mga protina sa cell na ito ay nagbabago ng katangian nito. Halimbawa, pinapagana ng adrenal hormone adrenaline ang pagkasira ng glycogen sa glucose sa mga selula ng kalamnan, na humahantong sa isang pinabuting supply ng mga selulang ito na may enerhiya. Ang isa pang hormone, ang insulin, na itinago ng pancreas, sa kabilang banda, ay nagtataguyod ng pagbuo ng glycogen mula sa glucose at ang imbakan nito sa mga selula ng atay.

Dapat ding tandaan na ang 99.9% ng DNA sa lahat ng tao ay pareho at ang natitirang 0.1% lamang ang tumutukoy sa natatanging katangian ng bawat tao: hitsura, mga katangian ng karakter, metabolismo, isang pagkahilig sa ilang mga sakit, isang indibidwal na reaksyon sa droga, at marami pang iba....

Maaaring ipagpalagay na ang ilan sa mga "hindi gumagana" na mga gene sa ilang mga cell ay nawala, nawasak. Gayunpaman, napatunayan ng ilang mga eksperimento na hindi ito ang kaso. Sa ilalim ng ilang mga kundisyon, ang isang buong palaka ay maaaring lumaki mula sa isang tadpole intestinal cell, na posible lamang kung ang lahat ng genetic na impormasyon ay napanatili sa nucleus ng cell na ito, bagaman ang ilan sa mga ito ay hindi ipinahayag sa anyo ng mga protina habang ang cell ay bahagi. ng dingding ng bituka. Dahil dito, sa bawat cell ng isang multicellular na organismo, isang bahagi lamang ng genetic na impormasyon na nakapaloob sa DNA nito ang ginagamit. Nangangahulugan ito na dapat mayroong mga mekanismo na "i-on" o "i-off" ang gawain ng isa o ibang gene sa iba't ibang mga selula.

Ang kabuuang haba ng mga molekula ng DNA na nasa 46 na kromosoma ng tao ay halos 2 metro. Kung ang mga titik ng alpabeto ay genetically na naka-encode na may triplet code, kung gayon ang DNA ng isang cell ng tao ay sapat na upang i-encrypt ang 1000 makapal na volume ng teksto!

Ang lahat ng mga organismo sa Earth ay binubuo ng mga cell. Mayroong unicellular at multicellular na mga organismo.

Ang mga non-nuclear organism ay tinatawag na prokaryotes, at ang mga may nuclei sa kanilang mga cell ay tinatawag na eukaryotes. Sa labas, ang bawat cell ay natatakpan ng isang biological membrane. Sa loob ng cell ay ang cytoplasm, na naglalaman ng nucleus (sa eukaryotes) at iba pang organelles. Ang nucleus ay puno ng karyoplasm, kung saan matatagpuan ang chromatin at nucleoli. Ang Chromatin ay DNA na nauugnay sa mga protina, kung saan nabuo ang mga chromosome sa panahon ng cell division.

Ang chromosomal set ng isang cell ay tinatawag na karyotype.

Sa cytoplasm ng mga eukaryotic cell, matatagpuan ang cytoskeleton - isang kumplikadong sistema na gumaganap ng pagsuporta, motor at transport function. Ang pinakamahalagang organelles ng cell: nucleus, endoplasmic reticulum, Golgi complex, ribosomes, mitochondria, lysosomes, plastids. Ang ilang mga cell ay may mga organelles ng paggalaw: flagella, cilia.

Mayroong makabuluhang pagkakaiba sa istruktura sa pagitan ng mga prokaryotic at eukaryotic na mga cell.

Ang mga virus ay isang non-cellular life form.

Para sa normal na buhay ng cell at ng buong multicellular na organismo, ang katatagan ng panloob na kapaligiran, na tinatawag na homeostasis, ay kinakailangan.

Ang homeostasis ay sinusuportahan ng metabolic reactions, na nahahati sa assimilation (anabolism) at dissimilation (catabolism). Ang lahat ng mga metabolic reaksyon ay nangyayari sa pakikilahok ng mga biological catalysts - enzymes. Ang bawat enzyme ay tiyak, iyon ay, nakikilahok ito sa regulasyon ng mahigpit na tinukoy na mahahalagang proseso. Samakatuwid, maraming mga enzyme ang "gumagana" sa bawat cell.

Ang lahat ng mga gastos sa enerhiya ng anumang cell ay ibinibigay ng unibersal na energetic substance - ATP. Ang ATP ay nabuo dahil sa enerhiya na inilabas sa panahon ng oksihenasyon ng mga organikong sangkap. Ang prosesong ito ay multi-step, at ang pagkasira ng oxygen na nangyayari sa mitochondria ay pinaka-epektibo.

Ayon sa paraan ng pagkuha ng mga organikong sangkap na kinakailangan para sa mahahalagang aktibidad, ang lahat ng mga cell ay nahahati sa mga autotroph at heterotroph. Ang mga autotroph ay nahahati sa mga photosynthetic at chemosynthetics, at lahat ng mga ito ay may kakayahang independiyenteng synthesize ang mga organikong sangkap na kailangan nila. Ang mga heterotroph ay tumatanggap ng karamihan sa mga organikong compound mula sa labas.

Ang photosynthesis ay ang pinakamahalagang proseso na pinagbabatayan ng paglitaw at pag-iral ng karamihan ng mga organismo sa Earth. Bilang resulta ng photosynthesis, ang mga kumplikadong organikong compound ay na-synthesize dahil sa enerhiya ng radiation ng araw. Maliban sa chemosynthetics, lahat ng organismo sa Earth ay direkta o hindi direktang umaasa sa mga photosynthetic.

Ang pinakamahalagang proseso na nangyayari sa lahat ng mga cell (maliban sa mga cell na nawala ang kanilang DNA sa panahon ng pag-unlad) ay ang synthesis ng protina. Ang impormasyon tungkol sa pagkakasunud-sunod ng mga amino acid na bumubuo sa pangunahing istraktura ng protina ay nakapaloob sa pagkakasunud-sunod ng mga triplet na kumbinasyon ng mga nucleotide ng DNA. Ang gene ay isang piraso ng DNA na nag-encode ng impormasyon tungkol sa istruktura ng isang protina. Ang transkripsyon ay ang synthesis ng mRNA na nag-encode sa pagkakasunud-sunod ng amino acid ng isang protina. Iniiwan ng mRNA ang nucleus (sa mga eukaryotes) sa cytoplasm, kung saan ang chain ng amino acid ng protina ay nabuo sa mga ribosome. Ang prosesong ito ay tinatawag na broadcast. Ang bawat cell ay naglalaman ng maraming mga gene, ngunit ang cell ay gumagamit lamang ng isang mahigpit na tinukoy na bahagi ng genetic na impormasyon, na kung saan ay natiyak sa pamamagitan ng pagkakaroon ng mga espesyal na mekanismo sa mga gene na i-on o off ang synthesis ng isang partikular na protina sa cell.

Bibliograpiya

1. Darevsky, I.S.; Orlov, N.L. Bihira at nawawalang mga hayop. Mga amphibian at reptilya; M .: graduate School, 1988. - 463 p.

2. Linnaeus, Karl Pilosopiya ng Botany; Moscow: Nauka, 1989 .-- 456 p.

3. Oparin, A.I. bagay. Isang buhay. Katalinuhan; Moscow: Nauka, 1977 .-- 208 p.

5. Attenborough, David Living Planet; M .: Mir, 1988 .-- 328 p.

Na-post sa Allbest.ru

...

Mga katulad na dokumento

Ang pangunahing organelles ng cell. Ang cytoplasm ay isang semi-liquid medium kung saan matatagpuan ang cell nucleus at lahat ng organelles, ang komposisyon nito. Diagram ng istraktura ng Golgi complex. Inclusion movement organelles (cilia at flagella). Ang hugis at sukat ng core, ang mga pangunahing pag-andar nito.

idinagdag ang pagtatanghal noong 11/13/2014


Isang solong plano para sa istraktura ng mga selula ng katawan. Mahigpit na pag-order ng istraktura ng nucleus at cytoplasm. Cell nucleus (imbakan ng lahat ng genetic na impormasyon). Mga nilalaman ng cell nucleus (chromatin). Golgi apparatus, endoplasmic reticulum, mga istruktura ng cell.

abstract, idinagdag 07/28/2009


Ang kakanyahan ng mga organelles, pag-uuri ng mga cytoplasmic inclusions ayon sa functional na layunin. Mga natatanging tampok ng mga selula ng halaman at hayop, ang papel ng nucleus sa kanilang paggana. Ang pangunahing organelles ng cell: ang Golgi complex, mitochondria, lysosomes, plastids.

idinagdag ang pagtatanghal noong 12/27/2011


Ang ebolusyonaryong kahalagahan ng cell nucleus ay isang bahagi ng isang eukaryotic cell na naglalaman ng genetic na impormasyon. Istraktura ng nucleus: chromatin, nucleolus, karyoplasm at nuclear envelope. Mga function ng kernel: imbakan, paghahatid at pagpapatupad ng namamana na impormasyon.

idinagdag ang pagtatanghal noong 02/21/2014


Mga palatandaan at antas ng organisasyon ng mga buhay na organismo. Kemikal na organisasyon ng cell. Mga di-organikong sangkap at bitamina. Istraktura at pag-andar ng mga lipid, carbohydrates at protina. Mga nucleic acid at ang kanilang mga uri. Mga molekula ng DNA at RNA, ang kanilang istraktura at pag-andar.

abstract, idinagdag noong 07/06/2010


Mga elemento ng istraktura ng cell at ang kanilang mga katangian. Mga function ng lamad, nucleus, cytoplasm, cell center, ribosome, endoplasmic reticulum, Golgi complex, lysosomes, mitochondria at plastids. Mga pagkakaiba sa istraktura ng mga selula ng mga kinatawan ng iba't ibang kaharian ng mga organismo.

idinagdag ang pagtatanghal noong 11/26/2013


Ang kasaysayan ng pag-unlad ng teorya ng cell, ang ebolusyon nito. Ang istraktura at pag-andar ng lamad ng cell, mga katangian ng lamad, cytoplasm, nucleus. Ang papel ng plasma membrane at ang Golgi apparatus sa mahahalagang aktibidad ng mga selula. Ribosomes at mitochondria, ang kanilang mga function at komposisyon.

abstract, idinagdag noong 08/16/2009


Ang kasaysayan ng pananaliksik sa cell, ang pinakasikat na mga gawa sa lahat ng panahon, nakasulat sa paksa, at kasalukuyang kaalaman. Ang elementarya na istraktura ng isang cell, ang mga pangunahing bahagi nito at ang kanilang mga tungkulin. Cytoplasm at ang mga organelles nito, ang layunin ng Golgi complex at inclusions.

abstract, idinagdag noong 10/07/2009


Ang istraktura at pag-andar ng cell nucleus. Ang hugis, komposisyon, istraktura nito. Ang deoxyribonucleic acid ay isang carrier ng namamana na impormasyon. Mekanismo ng pagtitiklop ng DNA. Ang proseso ng pagpapanumbalik ng natural na istraktura ng DNA na nasira sa panahon ng normal na biosynthesis nito.

abstract, idinagdag 09/07/2015


Ang cytoplasm bilang isang obligadong bahagi ng cell, na nakapaloob sa pagitan ng plasma membrane at ng nucleus. Ang reaksyon ng kapaligiran at ang mga kakaibang paggalaw ng cytoplasm. Ang kahulugan, pag-andar at istraktura ng hyaloplasm. Mga uri at papel ng isa at dalawang lamad na organelle ng isang buhay na selula.

Sa isang multicellular organism, ang mga nilalaman ng cell ay pinaghihiwalay mula sa panlabas na kapaligiran at kalapit na mga cell sa pamamagitan ng plasma membrane, o plasmalemma. Ang lahat ng nilalaman ng isang cell, maliban sa nucleus, ay tinatawag na cytoplasm. Kabilang dito ang isang malapot na likido - cytosol (o hyaloplasm), lamad at hindi lamad na mga bahagi. Ang mga bahagi ng lamad ng cell ay kinabibilangan ng nucleus, mitochondria, plastids, endoplasmic reticulum, Golgi apparatus, lysosomes, vacuoles ng mga selula ng halaman. Ang mga non-membrane na bahagi ay kinabibilangan ng mga chromosome, ribosome, cell center at centrioles, mga organel ng locomotion (cilia at flagella). Ang cell lamad (plasmalemma) ay binubuo ng mga lipid at protina. Ang mga lipid sa lamad ay bumubuo ng double layer (acidic), at ang mga protina ay tumatagos sa buong kapal nito o matatagpuan sa panlabas o loobang bahagi mga lamad. Ang ilang mga protina sa panlabas na ibabaw ay may nakalakip na carbohydrates. Ang mga protina at carbohydrate sa ibabaw ng mga lamad sa iba't ibang mga selula ay hindi pareho at isang uri ng mga tagapagpahiwatig ng uri ng mga selula. Dahil dito, ang mga cell na kabilang sa parehong uri ay pinagsama-sama upang bumuo ng mga tisyu. Bilang karagdagan, ang mga molekula ng protina ay nagbibigay ng pumipili na transportasyon ng mga asukal, amino acid, nucleotides at iba pang mga sangkap sa loob at labas ng cell. Kaya, ang cell lamad ay gumagana bilang isang selectively permeable barrier na kumokontrol sa palitan sa pagitan ng cell at ng kapaligiran.

Ang nucleus ay ang pinakamalaking organoid ng cell, na nakapaloob sa isang lamad ng dalawang lamad, na tinusok sa pamamagitan at sa pamamagitan ng maraming mga pores. Sa pamamagitan ng mga ito, ang isang aktibong pagpapalitan ng mga sangkap sa pagitan ng nucleus at cytoplasm ay nagaganap. Ang nuclear cavity ay puno ng nuclear juice.

Naglalaman ito ng nucleolus (isa o higit pa), chromosome, DNA, RNA, protina, carbohydrates, lipids. Ang nucleolus ay nabuo ng ilang mga seksyon ng mga chromosome; Ang mga ribosom ay nabuo sa loob nito. Ang mga chromosome ay makikita lamang sa mga cell na naghahati. Sa interphase (non-dividing) nucleus, ang mga ito ay naroroon sa anyo ng manipis na mahabang chromatin filament (DNA-protein bonds). Ang nucleus, dahil sa pagkakaroon nito ng mga chromosome na naglalaman ng namamana na impormasyon, ay gumaganap ng mga function ng isang sentro na kumokontrol sa lahat ng mahahalagang aktibidad at pag-unlad ng cell.

Ang endoplasmic reticulum (EPS) ay isang kumplikadong sistema ng mga channel at cavity na nakabatay sa lamad na tumatagos sa buong cytoplasm at bumubuo ng isang buo na may panlabas na lamad ng cell at nuclear envelope. Ang EPS ay may dalawang uri - butil-butil (magaspang) at makinis. Sa mga lamad ng butil-butil na network, maraming mga ribosom, sa mga lamad ng makinis na network ay wala. Ang pangunahing pag-andar ng EPS ay lumahok sa synthesis, akumulasyon at transportasyon ng mga pangunahing organikong sangkap na ginawa ng cell. Ang protina ay na-synthesize ng butil-butil, at ang mga carbohydrate at taba ay na-synthesize ng makinis na EPS.

Ang mga ribosom ay napakaliit na organel na binubuo ng dalawang subparticle. Kabilang dito ang mga protina at RNA. Ang pangunahing pag-andar ng ribosome ay synthesis ng protina.

Ang mitochondria ay nakatali sa labas ng isang panlabas na lamad, na karaniwang may kaparehong istraktura ng lamad ng plasma. Sa ilalim ng panlabas na lamad ay ang panloob na lamad, na bumubuo ng maraming fold - cristae. Ang mga enzyme sa paghinga ay matatagpuan sa cristae. Ang mga ribosom, DNA, RNA ay matatagpuan sa panloob na lukab ng mitochondria. Ang mga bagong mitochondria ay nabuo kapag ang mga luma ay nahati. Ang pangunahing pag-andar ng mitochondria ay ang synthesis ng ATP. Sila ay synthesize ng isang maliit na halaga ng DNA at RNA protina.

Ang mga chloroplast ay mga organel na natatangi sa mga selula ng halaman. Sa kanilang istraktura, sila ay katulad ng mitochondria. Mula sa ibabaw, ang bawat chloroplast ay limitado ng dalawang lamad - panlabas at panloob. Sa loob, ang chloroplast ay puno ng gelatinous stroma. Sa stroma, mayroong mga espesyal na lamad ng lamad (dalawang lamad) - mga butil na konektado sa isa't isa at sa chloroplast intra-memopane. Gran na-orophyll sa mga lamad. Salamat sa chlorophyll, ang enerhiya ng sikat ng araw ay na-convert sa chemical energy na ATP. Ang enerhiya ng ATP ay ginagamit sa mga chloroplast para sa synthesis ng carbohydrates.

Ang Golgi apparatus ay binubuo ng 3 - 8 stacked, flattened at bahagyang curved disc-shaped cavities. Nagsasagawa ito ng iba't ibang mga pag-andar sa cell: nakikilahok ito sa transportasyon ng mga produktong biosynthesis sa ibabaw ng cell at sa kanilang pag-alis mula sa cell, sa pagbuo ng mga lysosome, sa pagbuo ng lamad ng cell.

Ang mga lysosome ay mga simpleng spherical membrane sac (isang lamad) na puno ng mga digestive enzymes na sumisira sa mga carbohydrate, taba, protina, at nucleic acid. Ang kanilang pangunahing pag-andar ay upang digest ang mga particle ng pagkain at alisin ang mga patay na organelles.

Ang cell center ay nakikibahagi sa cell division at matatagpuan malapit sa nucleus. Ang komposisyon ng cell center ng mga cell ng mga hayop at mas mababang mga halaman ay may kasamang centriole. Ang centriole ay isang magkapares na pormasyon, naglalaman ito ng dalawang pinahabang butil na binubuo ng microtubule at centrioles na matatagpuan patayo sa isa't isa

Ang mga organelles ng paggalaw - flagella at cilia - ay mga cell outgrowth at may parehong istraktura sa mga hayop at halaman. Ang paggalaw ng mga multicellular na hayop ay ibinibigay ng mga contraction ng kalamnan. Ang pangunahing yunit ng istruktura ng isang selula ng kalamnan ay myofibriolls - manipis na mga filament na matatagpuan sa mga bundle sa kahabaan ng fiber ng kalamnan.

Ang isang malaking sentral na vacuole ay matatagpuan sa mga selula ng halaman at isang sac na nabuo sa pamamagitan ng isang solong lamad. (Ang mas maliliit na vacuole, halimbawa, digestive at contractile, ay matatagpuan sa parehong mga selula ng halaman at hayop.) Ang vacuole ay naglalaman ng cell sap - isang puro solusyon ng iba't ibang mga sangkap (mineral salts, sugars, acids, pigments, enzymes) na nakaimbak dito .

Ang mga cellular inclusions - carbohydrates, fats at proteins - ay hindi matatag na mga bahagi ng cell. Ang mga ito ay pana-panahong na-synthesize, naipon sa cytoplasm bilang mga reserbang sangkap at ginagamit sa buhay ng katawan.

Ang elementarya at functional unit ng lahat ng buhay sa ating planeta ay ang cell. Sa artikulong ito matututunan mo nang detalyado ang tungkol sa istraktura nito, mga pag-andar ng mga organelles, at mahahanap din ang sagot sa tanong na: "Ano ang pagkakaiba sa istraktura ng mga selula ng mga halaman at hayop?"

Istraktura ng cell

Ang agham na nag-aaral sa istraktura ng cell at mga pag-andar nito ay tinatawag na cytology. Sa kabila ng kanilang maliit na sukat, ang mga bahagi ng katawan ay may isang kumplikadong istraktura. Sa loob ay isang semi-liquid substance na tinatawag na cytoplasm. Ang lahat ng mahahalagang proseso ay nagaganap dito at ang mga bahaging bumubuo - mga organel - ay matatagpuan. Maaari mong malaman ang tungkol sa kanilang mga tampok nang higit pa.

Core

Ang pinakamahalagang bahagi ay ang core. Ito ay pinaghihiwalay mula sa cytoplasm sa pamamagitan ng isang lamad, na binubuo ng dalawang lamad. Mayroon silang mga pores upang ang mga sangkap ay makapasok sa cytoplasm mula sa nucleus at vice versa. Sa loob ay mayroong nuclear juice (karyoplasm), kung saan matatagpuan ang nucleolus at chromatin.

kanin. 1. Ang istraktura ng nucleus.

Ito ang nucleus na kumokontrol sa buhay ng cell at nag-iimbak ng genetic na impormasyon.

Ang mga pag-andar ng panloob na nilalaman ng nucleus ay ang synthesis ng protina at RNA. Sa mga ito, nabuo ang mga espesyal na organel - ribosome.

Mga ribosom

Matatagpuan ang mga ito sa paligid ng endoplasmic reticulum, habang ginagawang magaspang ang ibabaw nito. Minsan ang mga ribosom ay malayang matatagpuan sa cytoplasm. Kasama sa kanilang mga pag-andar ang biosynthesis ng protina.

TOP-4 na mga artikulona nagbabasa kasama nito

Endoplasmic reticulum

Maaaring magkaroon ng magaspang o makinis na ibabaw ang EPS. Ang isang magaspang na ibabaw ay nabuo dahil sa pagkakaroon ng mga ribosom dito.

Kasama sa mga function ng EPS ang synthesis ng protina at panloob na transportasyon ng mga sangkap. Ang bahagi ng nabuo na mga protina, carbohydrates at taba sa pamamagitan ng mga channel ng endoplasmic reticulum ay pumapasok sa mga espesyal na lalagyan ng imbakan. Ang mga cavity na ito ay tinatawag na Golgi apparatus, ang mga ito ay ipinakita sa anyo ng mga stack ng "cisterns", na pinaghihiwalay mula sa cytoplasm ng isang lamad.

Golgi apparatus

Kadalasang matatagpuan malapit sa nucleus. Kasama sa mga tungkulin nito ang conversion ng protina at ang pagbuo ng mga lysosome. Ang kumplikadong ito ay nag-iimbak ng mga sangkap na na-synthesize ng cell mismo para sa mga pangangailangan ng buong organismo, at sa paglaon ay aalisin mula dito.

Ang mga lysosome ay ipinakita sa anyo ng mga digestive enzymes, na nakapaloob sa isang lamad sa mga vesicle at dinadala kasama ang cytoplasm.

Mitokondria

Ang mga organel na ito ay natatakpan ng dobleng lamad:

• makinis - panlabas na shell;
• cristae - isang panloob na layer na may mga fold at protrusions.

kanin. 2. Ang istraktura ng mitochondria.

Ang mga pag-andar ng mitochondria ay paghinga at pagbabago ng mga sustansya sa enerhiya. Ang cristae ay naglalaman ng isang enzyme na nag-synthesize ng mga molekula ng ATP mula sa mga sustansya. Ang sangkap na ito ay isang unibersal na pinagmumulan ng enerhiya para sa lahat ng uri ng mga proseso.

Ang cell wall ay naghihiwalay at pinoprotektahan ang mga panloob na nilalaman mula sa panlabas na kapaligiran. Pinapanatili nito ang hugis, nagbibigay ng pagkakaugnay sa iba pang mga cell, at tinitiyak ang metabolic process. Ang lamad ay binubuo ng isang dobleng layer ng mga lipid, kung saan mayroong mga protina.

Mga katangian ng paghahambing

Gulay at kulungan ng hayop naiiba sa bawat isa sa kanilang istraktura, sukat at hugis. Namely:

• ang cell wall ng isang organismo ng halaman ay may siksik na istraktura dahil sa pagkakaroon ng cellulose;
• ang selula ng halaman ay may mga plastid at vacuoles;
• ang selula ng hayop ay may mga centriole, na mahalaga sa proseso ng paghahati;
• ang panlabas na lamad ng isang organismo ng hayop ay nababaluktot at maaaring magkaroon ng iba't ibang anyo.

kanin. 3. Diagram ng istruktura ng mga selula ng halaman at hayop.

Ang sumusunod na talahanayan ay makakatulong upang ibuod ang kaalaman tungkol sa mga pangunahing bahagi ng cellular organism:

Talaan ng istraktura ng cell

Organoid	Katangian	Mga pag-andar
	Mayroon itong nuclear envelope, sa loob na naglalaman ng nuclear juice na may nucleolus at chromatin.	Transkripsyon at imbakan ng DNA.
Plasma lamad	Binubuo ng dalawang patong ng lipid na natatakpan ng mga protina.	Pinoprotektahan ang mga nilalaman, nagbibigay ng mga intercellular metabolic na proseso, tumutugon sa stimuli.
Cytoplasm	Ang semi-liquid na masa na naglalaman ng mga lipid, protina, polysaccharides, atbp.	Samahan at pakikipag-ugnayan ng mga organelles.
	Mga bag ng lamad ng dalawang uri (makinis at magaspang)	Synthesis at transportasyon ng mga protina, lipid, steroid.
Golgi apparatus	Ito ay matatagpuan malapit sa nucleus sa anyo ng mga vesicle o lamad sac.	Bumubuo ng mga lysosome, nag-aalis ng mga pagtatago.
Mga ribosom	Mayroon silang protina at RNA.	Bumuo ng protina.
Mga lysosome	Sa anyo ng isang bag na may mga enzyme sa loob.	Pagtunaw ng mga sustansya at patay na bahagi.
Mitokondria	Sa labas, natatakpan sila ng isang lamad, naglalaman ng cristae at maraming mga enzyme.	ATP at pagbuo ng protina.
Mga plastid	Tinatakpan ng lamad. Ang mga ito ay kinakatawan ng tatlong uri: chloroplasts, leukoplasts, chromoplasts.	Photosynthesis at imbakan ng mga sangkap.
	Mga bag ng cellular sap.	Kinokontrol ang presyon ng dugo at pinapanatili ang mga sustansya.
Centrioli	May DNA, RNA, protina, lipid, carbohydrates.	Nakikilahok sa proseso ng fission, na bumubuo ng fission spindle.

Ano ang natutunan natin?

Ang isang buhay na organismo ay binubuo ng mga selula na may medyo kumplikadong istraktura. Sa labas, natatakpan ito ng isang siksik na shell na nagpoprotekta sa mga panloob na nilalaman mula sa panlabas na kapaligiran. Sa loob ay mayroong isang nucleus na kumokontrol sa lahat ng mga prosesong nagaganap at nag-iimbak ng genetic code. Sa paligid ng nucleus mayroong isang cytoplasm na may mga organelles, na ang bawat isa ay may sariling mga katangian at katangian.

Subukan ayon sa paksa

Pagtatasa ng ulat

Average na rating: 4.3. Kabuuang mga rating na natanggap: 1227.