Зміст
- Огляд поведінки клітин
- Огляд основних поведінки клітин
- Що таке активний та пасивний транспорт?
- Пасивний транспорт
- Активний транспорт
- Як клітини спілкуються?
- Прийом сигналу
- Інтерпретація сигналу
- Відповідь на сигнал
- Як клітини рухаються?
- Хемотаксис в організмах
- Скорочення клітин
Як основні одиниці життя клітини виконують важливі функції у прокаріотів та еукаріотів. Фізіологія клітин фокусується на внутрішніх структурах і процесах всередині живих організмів.
Від поділу до спілкування це поле вивчає, як клітини живуть, працюють і вмирають.
Огляд поведінки клітин
Однією з частин фізіології клітин є вивчення поведінки клітин. Існує важливий зв’язок між структурою, функцією та поведінкою клітин. Наприклад, органели в еукаріотів мають певні ролі, які допомагають клітинам функціонувати та вести себе належним чином.
Коли ви розумієте фізіологію та біологію клітин, спосіб поведінки клітини має сенс. Узгоджена поведінка важливо для багатоклітинних організмів, оскільки існує багато клітин, які повинні працювати разом. Правильна поведінка клітин створює функціональні тканини і здоровий організм.
Однак, коли поведінка клітин піде не так, це може призвести до таких захворювань, як рак. Наприклад, якщо ділення клітин не контролюється, клітини можуть розмножуватися і утворювати пухлини.
Огляд основних поведінки клітин
Хоча клітини можуть відрізнятися, є основні форми поведінки, які багато з них поділяють. Вони включають:
Що таке активний та пасивний транспорт?
Важливо розуміти фізіологію клітин та транспорт мембрани. Організми повинні переносити речовини у свої клітини та поза ними, а також через ліпідний двошаровий плазматичний мембран.
Пасивний і активний транспорт - два поширених види стільникового транспорту. Існують деякі істотні відмінності між активним та пасивним транспортом.
Пасивний транспорт
Пасивний транспорт не використовує енергію для переміщення речовин. Один з методів, який використовують клітини, - це дифузія, і ви можете поділити його на простий або полегшено дифузія. Речовини можуть переміщуватися з областей підвищеної концентрації в області низької концентрації. Осмоз - приклад простої дифузії, яка включає воду.
Проста дифузія включає молекули, що рухаються вниз по градієнту концентрації через плазматичну мембрану. Ці молекули невеликі і неполярні. Полегшена дифузія схожа, але включає мембранні транспортні канали. Велика і полярна молекули залежать від полегшеної дифузії.
Активний транспорт
Активний транспорт потребує енергії для переміщення речовин. Молекули можуть рухатися проти градієнта концентрації від областей низької концентрації до областей підвищеної концентрації завдяки таким джерелам енергії, як АТФ. Білки-носії допомагають клітинам під час цього процесу, і клітини можуть використовувати протонний насос або іонний канал.
Ендоцитоз і екзоцитоз є прикладами активного транспорту в клітинах. Вони допомагають переміщувати великі молекули всередині везикул. Під час ендоцитозу клітина захоплює молекулу і переміщує її всередину. Під час екзоцитозу клітина переміщує молекулу назовні своєї мембрани.
Як клітини спілкуються?
Клітини можуть приймати, інтерпретувати та реагувати на сигнали. Цей тип спілкування допомагає їм реагувати на навколишнє середовище та поширювати інформацію в межах багатоклітинного організму. Сигналізація керує поведінкою клітин, дозволяючи клітинам реагувати на конкретні сигнали з їх оточення або інших комірок.
Передача сигналу - ще один термін для клітинної сигналізації і відноситься до передачі інформації. Каскад трансдукції сигналу - це шлях або ряд хімічних реакцій, які відбуваються всередині клітини після того, як стимул її запускає. Сигналізація може контролювати ріст клітин, рух, метаболізм тощо. Однак, коли зв’язок клітин йде не так, це може спричинити захворювання, як рак.
Важливо зрозуміти основи клітинної комунікації. Загальний процес починається, коли клітина виявляє хімічний сигнал. Це викликає хімічну реакцію, яка в кінцевому підсумку допомагає клітині на неї реагувати. Існує кінцева відповідь, яка призводить до бажаного результату.
Наприклад, клітина отримує від організму сигнал про те, що їй потрібно більше ділення клітин. Він проходить через сигнальний каскад, який закінчується експресією генів, які сприятимуть поділу клітин, і клітина починає ділитися.
Прийом сигналу
Більшість сигналів у комірці є хімічними. Клітини мають білки, звані рецептори і молекули, що називаються ліганди які допомагають їм під час сигналізації.
Наприклад, клітина може вивільнити білок у позаклітинний простір для сповіщення інших клітин. Білок може перепливати до другої клітини, яка забирає його, оскільки клітина має правильний рецептор для неї. Потім, друга комірка отримує сигнал і може реагувати на неї.
Ви можете знайти розриви в клітинах тварин і плазмодесмати в клітинах рослин, які є каналами, що допомагають клітинам спілкуватися. Ці канали з'єднують комірки поблизу. Вони дозволяють невеликим молекулам проходити крізь них, тому сигнали можуть подорожувати.
Інтерпретація сигналу
Після отримання клітин сигналами вони можуть їх інтерпретувати. Це відбувається через конформаційну зміну або біохімічні реакції. Каскади перетворення сигналу можуть переміщувати інформацію через комірку. Фосфорилювання може активувати або дезактивувати білки, додаючи фосфатну групу.
Деякі каскади передачі сигналу включають внутрішньоклітинні месенджери або другі месенджери, такі як Са2+, цАМФ, NO і cGMP. Це, як правило, небілкові молекули, як іони кальцію, яких може бути в клітині багато.
Наприклад, у деяких клітинах є білки, які можуть зв’язувати іони кальцію, які можуть змінювати форму та активність білків.
Відповідь на сигнал
Клітини можуть реагувати на сигнали різними способами. Наприклад, вони можуть внести зміни в експресію генів, які можуть змінити поведінку клітини.
Вони також можуть подавати сигнали зворотного зв'язку, щоб підтвердити, що вони отримали вихідний сигнал і відповіли. Зрештою, сигналізація може вплинути на функцію клітин.
Як клітини рухаються?
Мобільність клітин важлива, оскільки допомагає організмам переходити з одного місця в інше. Це може знадобитися для придбання їжі або втечі від небезпеки. Часто клітину потрібно рухати як відповідь на зміни навколишнього середовища. Клітини можуть повзати, плавати, ковзати або використовувати інші методи.
The джгутики і війки може допомогти клітині рухатися. Роль джгутикових або батогівних структур полягає в русі клітини. Роль війок або волоссяподібних структур полягає в тому, щоб рухатись вперед-назад за ритмічним малюнком. У сперматозоїдах є джгутики, тоді як клітини, які вирівнюють дихальні шляхи, мають вії.
Хемотаксис в організмах
Клітинна сигналізація може призвести до руху клітин в організмах. Цей рух може бути назустріч сигналам або від них, і він може грати роль у захворюванні. Хемотаксис - це рух клітин у бік вищої хімічної концентрації або до неї, і вона є важливою частиною клітинної реакції.
Наприклад, хіміотаксис дозволяє раковим клітинам рухатись до ділянки тіла, що сприяє більшому зростанню.
Скорочення клітин
Клітини можуть скорочуватися, і такий тип руху відбувається в м’язових клітинах. Процес починається з сигналу нервової системи.
Потім клітини реагують, починаючи хімічні реакції. Реакції впливають на м’язові волокна і викликають скорочення.