Fyziologie buněk - Cell physiology

Fyziologie buněk je biologická studie aktivit, které probíhají v a buňka aby to zůstalo naživu. Termín fyziologie označuje normální funkce v životě organismus.[1] Živočišné buňky, rostlinné buňky a mikroorganismus buňky vykazují podobnosti ve svých funkcích, i když se liší strukturou.[2][stránka potřebná ]

Obecná charakteristika

Existují dva typy buněk: prokaryoty a eukaryoty.

Prokaryotes byli první ze dvou, kteří se vyvinuli a nemají samostatný jádro. Jejich mechanismy jsou jednodušší než později vyvinuté eukaryoty, které obsahují jádro obklopující buňku DNA a nějaký organely.[3]

Prokaryotes

Typická struktura prokaryotických buněk

Prokaryoty mají DNA umístěnou v oblasti zvané nukleoid, která není oddělena od ostatních částí buňky a membrána. Existují dvě domény prokaryot: bakterie a archaea. Prokaryoty mají méně organel než eukaryoty. Oba mají plazma membrány a ribozomy (struktury, které syntetizují proteiny[je zapotřebí objasnění ] a plavat volně dovnitř cytoplazma ). Dvě jedinečné vlastnosti prokaryot jsou fimbrie (prstovité výstupky na povrchu buňky) a bičíky (struktury podobné vláknům, které podporují pohyb).[2]

Eukaryoty

Typická struktura eukaryotických živočišných buněk

Eukaryota mají jádro, kde je obsažena DNA. Obvykle jsou větší než prokaryoty a obsahují mnohem více organel. Jádro, rys eukaryotu, který jej odlišuje od prokaryota, obsahuje a jaderný obal, jádro a chromatin. V cytoplazmě endoplazmatické retikulum (ER) syntetizuje[je zapotřebí objasnění ] membrány a provádí další metabolické činnosti. Existují dva typy, hrubý ER (obsahující ribozomy) a hladký ER (bez ribozomů). The Golgiho aparát Skládá se z několika membránových vaků, které jsou odpovědné za výrobu a expedici materiálů, jako jsou bílkoviny. Lyzozomy jsou struktury, které používají enzymy rozložit látky skrz fagocytóza, proces, který zahrnuje endocytóza a exocytóza. V mitochondrie, metabolické procesy jako buněčné dýchání nastat. The cytoskelet je vyroben z vlákna které podporují strukturu buňky a pomáhají buňce v pohybu.[2]

Fyziologické procesy

Existují různé způsoby, kterými mohou buňky transportovat látky přes buněčná membrána. Dvě hlavní cesty jsou pasivní doprava a aktivní transport. Pasivní transport je přímější a nevyžaduje použití energie buňky. Spoléhá se na oblast, která udržuje gradient koncentrace vysoké až nízké. Aktivní využití dopravy adenosintrifosfát (ATP) k přepravě látky, která se pohybuje proti jejímu koncentračnímu gradientu.[4][stránka potřebná ]

Pohyb bílkovin

Cesta pro pohyb proteinů v buňkách začíná u ER. Lipidy a proteiny jsou syntetizovány[je zapotřebí objasnění ] v pohotovostním režimu a sacharidy jsou přidány k výrobě glykoproteiny. Glykoproteiny podléhají další syntéze[je zapotřebí objasnění ] v Golgiho aparátu se stává glykolipidy. Jak glykoproteiny, tak glykolipidy jsou transportovány do vezikuly do plazmatická membrána. Buňka se uvolní sekreční proteiny známý jako exocytóza.[2]

Přeprava iontů

Ion Transport: Směr toku Na / K

Ionty cestovat přes buněčné membrány kanály, pumpy nebo transportéry. V kanálech se pohybují dolů a elektrochemický gradient produkovat elektrické signály. Čerpadla udržují elektrochemické gradienty. Hlavním typem čerpadla je čerpadlo Na / K. Pohybuje se 3 sodík ionty z buňky a 2 draslík ionty do buňky. Proces převádí jednu molekulu ATP na adenosindifosfát (ADP) a Pi.[je zapotřebí objasnění ] V transportéru ionty používají k produkci elektrických signálů více než jeden gradient.[3]

Endocytóza v živočišných buňkách

Endocytóza v živočišných buňkách

Endocytóza je forma aktivního transportu, kdy buňka přijímá molekuly pomocí plazmatické membrány a zabalí je do vezikul.[2]:139–140

Fagocytóza

Při fagocytóze obklopuje buňka částice včetně částic potravy prodloužením pseudopody, které jsou umístěny na plazmatické membráně. Pseudopody pak zabalí částice do jídla vakuola. Lyzozom, který obsahuje hydrolytický enzymy, pak se spojí s potravinovou vakuolou. Hydrolytické enzymy, známé také jako trávicí enzymy, pak štěpí částice v potravinové vakuole.[2]:139–140

Pinocytóza

U pinocytózy přijímá buňka („doušky“) extracelulární tekutinu do vezikul, které se tvoří, když tekutinu obklopí plazmatická membrána. Buňka může tímto procesem přijmout jakoukoli molekulu nebo solut.[2]:139–140

Receptorem zprostředkovaná endocytóza

Receptorem zprostředkovaná endocytóza je forma pinocytózy, kdy buňka přijímá specifické molekuly nebo soluty. Proteiny s receptorovými místy jsou umístěny na plazmatické membráně a váží se na specifické rozpuštěné látky. Receptorové proteiny, které jsou připojeny ke specifickým rozpuštěným látkám, jdou dovnitř potažených jamek a tvoří vezikul. Vezikuly pak obklopují receptory, které jsou připojeny ke konkrétním rozpuštěným látkám, a uvolňují jejich molekuly. Receptorové proteiny jsou recyklovány zpět do plazmatické membrány stejným vezikulem.[2]:139–140

Reference

  1. ^ Betts, J. Gordon; et al. (25. dubna 2013). "3.5 Růst a dělení buněk". Anatomie a fyziologie. OpenStax. str. 20. ISBN  978-1-938168-13-0. Citováno 23. října 2019.
  2. ^ A b C d E F G h Urry, Lisa A .; Cain, Michael L .; Wasserman, Steven A .; Minorsky, Peter V .; Reece, Jane B. (2017). Campbell Biology (Jedenácté vydání.). New York: Pearson. ISBN  978-0134093413. LCCN  2017448967. OCLC  956379308.
  3. ^ A b Landowne, David (2006). Fyziologie buněk. Série fyziologie Lange. New York: McGraw-Hill. ISBN  978-0071464741. LCCN  2006282125. OCLC  70047489.
  4. ^ Clark, Mary Ann; Choi, Jung; Douglas, Matthew (28. března 2018). Biologie (Druhé vydání.). OpenStax. ISBN  978-1-947172-51-7.

externí odkazy