Célula é a unidade elementar de todos os organismos. O grau de atividade, a capacidade de adaptação às condições ambientais depende de seu estado. Os processos vitais da célula estão sujeitos a certos padrões. O grau de atividade de cada um deles depende da fase do ciclo de vida. No total, são duas: interfase e divisão (fase M). O primeiro leva o tempo entre a formação de uma célula e sua morte ou divisão. Durante o período de interfase, quase todos os principais processos da atividade vital da célula estão ocorrendo ativamente: nutrição, respiração, crescimento, irritabilidade, movimento. A reprodução celular é realizada apenas na fase M.
Períodos de interfase
O tempo de crescimento celular entre as divisões é dividido em vários estágios:
- pré-sintético, ou fase G-1, - período inicial: síntese de RNA mensageiro, proteínas e alguns outros elementos celulares;
- sintético, ou fase S: duplicação de DNA;
- pós-sintética, ou fase G-2: preparação para mitose.
Além disso, algumas células param de se dividir após a diferenciação. Em seunão há período G-1 na interfase. Estão na chamada fase de repouso (G-0).
Metabolismo
Como já mencionado, os processos vitais de uma célula viva, em sua maior parte, ocorrem durante o período de interfase. O principal é o metabolismo. Graças a ele, ocorrem não apenas várias reações internas, mas também processos intercelulares que conectam estruturas individuais em todo o organismo.
O metabolismo tem um certo padrão. Os processos vitais de uma célula dependem em grande parte de sua observância, da ausência de quaisquer distúrbios nela. As substâncias, antes de afetar o ambiente intracelular, devem penetrar na membrana. Então eles passam por um certo processamento no processo de nutrição ou respiração. Na próxima etapa, os produtos de processamento resultantes são usados para sintetizar novos elementos ou transformar estruturas existentes. Os produtos metabólicos remanescentes após todas as transformações, prejudiciais à célula ou simplesmente desnecessários a ela, são removidos para o meio externo.
Assimilação e dissimilação
As enzimas estão envolvidas na regulação da mudança sucessiva de transformações de uma substância em outra. Eles contribuem para o fluxo mais rápido de determinados processos, ou seja, atuam como catalisadores. Cada um desses "aceleradores" afeta apenas uma transformação específica, direcionando o processo em uma direção. As substâncias recém-formadas são ainda mais expostas a outras enzimas que contribuem para a sua transformação.
Ao mesmo tempo, tudoos processos de atividade vital celular estão ligados de uma forma ou de outra com duas tendências opostas: assimilação e dissimilação. Para o metabolismo, sua interação, equilíbrio ou alguma oposição é a base. Uma variedade de substâncias que vêm de fora são convertidas sob a ação de enzimas nas habituais e necessárias para a célula. Essas transformações sintéticas são chamadas de assimilação. No entanto, essas reações requerem energia. Sua fonte são os processos de dissimilação, ou destruição. A decomposição de uma substância é acompanhada pela liberação de energia necessária para que os processos básicos da atividade vital da célula prossigam. A dissimilação também promove a formação de substâncias mais simples, que são então usadas para novas sínteses. Alguns dos produtos de decomposição são removidos.
Os processos vitais de uma célula são frequentemente associados ao equilíbrio entre síntese e decomposição. Assim, o crescimento só é possível se a assimilação prevalecer sobre a dissimilação. Curiosamente, uma célula não pode crescer indefinidamente: ela tem certos limites, ao atingir os quais o crescimento pára.
Infiltração
O transporte de substâncias do ambiente para a célula é realizado de forma passiva e ativa. No primeiro caso, a transferência torna-se possível devido à difusão e osmose. O transporte ativo é acompanhado pelo gasto de energia e muitas vezes ocorre de forma contrária a esses processos. Assim, por exemplo, os íons de potássio penetram. Eles são injetados na célula, mesmo que sua concentração no citoplasma exceda seu nível emambiente.
As características das substâncias afetam o grau de permeabilidade da membrana celular para elas. Assim, as substâncias orgânicas entram no citoplasma mais facilmente do que as inorgânicas. Para a permeabilidade, o tamanho das moléculas também é importante. Além disso, as propriedades da membrana dependem do estado fisiológico da célula e das características ambientais, como temperatura e luz.
Comida
Processos vitais relativamente bem estudados participam da ingestão de substâncias do ambiente: respiração celular e sua nutrição. Este último é realizado com a ajuda de pinocitose e fagocitose.
O mecanismo de ambos os processos é semelhante, mas partículas menores e mais densas são capturadas durante a pinocitose. Moléculas da substância absorvida são adsorvidas pela membrana, capturadas por excrescências especiais e imersas com elas dentro da célula. Como resultado, um canal é formado e, em seguida, bolhas aparecem da membrana contendo partículas de alimentos. Gradualmente, eles são liberados da casca. Além disso, as partículas são expostas a processos muito próximos da digestão. Após uma série de transformações, as substâncias são decompostas em outras mais simples e utilizadas para sintetizar os elementos necessários à célula. Ao mesmo tempo, parte das substâncias formadas é lançada no meio ambiente, uma vez que não está sujeita a processamento ou uso posterior.
Respiração
A nutrição não é o único processo que contribui para o aparecimento dos elementos necessários na célula. Respirar porsua essência é muito semelhante a ele. É uma série de transformações sucessivas de carboidratos, lipídios e aminoácidos, como resultado das quais surgem novas substâncias: dióxido de carbono e água. A parte mais importante do processo é a formação de energia, que é armazenada pela célula na forma de ATP e alguns outros compostos.
Com oxigênio
Os processos vitais de uma célula humana, como muitos outros organismos, são inconcebíveis sem respiração aeróbica. A principal substância necessária para isso é o oxigênio. A liberação de energia tão necessária, bem como a formação de novas substâncias, ocorre como resultado da oxidação.
O processo respiratório é dividido em duas etapas:
- glicólise;
- estágio de oxigênio.
Glicólise é a quebra da glicose no citoplasma de uma célula sob a ação de enzimas sem a participação do oxigênio. Consiste em onze reações sucessivas. Como resultado, duas moléculas de ATP são formadas a partir de uma molécula de glicose. Os produtos de decaimento entram então nas mitocôndrias, onde começa o estágio de oxigênio. Como resultado de várias outras reações, são formados dióxido de carbono, moléculas adicionais de ATP e átomos de hidrogênio. Em geral, a célula recebe 38 moléculas de ATP de uma molécula de glicose. É por causa da grande quantidade de energia armazenada que a respiração aeróbica é considerada mais eficiente.
Respiração anaeróbica
As bactérias têm um tipo diferente de respiração. Eles usam sulfatos, nitratos e assim por diante em vez de oxigênio. Esse tipo de respiração é menos eficiente, mas desempenha um papel importante.papel no ciclo da matéria na natureza. Graças a organismos anaeróbicos, o ciclo biogeoquímico de enxofre, nitrogênio e sódio é realizado. Em geral, os processos prosseguem de forma semelhante à respiração do oxigênio. Após o término da glicólise, as substâncias resultantes entram em uma reação de fermentação, que pode resultar em álcool etílico ou ácido lático.
Irritabilidade
A célula interage constantemente com o ambiente. A resposta à influência de vários fatores externos é chamada de irritabilidade. É expresso na transição da célula para um estado excitável e na ocorrência de uma reação. O tipo de resposta à influência externa difere dependendo das características funcionais. As células musculares respondem por contração, as células glandulares por secreção e os neurônios gerando um impulso nervoso. É a irritabilidade que está por trás de muitos processos fisiológicos. Graças a ele, por exemplo, a regulação nervosa é realizada: os neurônios são capazes de transmitir excitação não apenas para células semelhantes, mas também para elementos de outros tecidos.
Divisão
Assim, existe um certo padrão cíclico. Os processos vitais da célula são repetidos durante todo o período de interfase e terminam com a morte da célula ou sua divisão. A auto-reprodução é a chave para a preservação da vida em geral após o desaparecimento de um determinado organismo. Durante o crescimento celular, a assimilação excede a dissimilação, o volume cresce mais rápido que a superfície. Como resultado, os processosa atividade vital da célula é inibida, começam transformações profundas, após as quais a existência da célula se torna impossível, ela prossegue para a divisão. Ao final do processo, novas células são formadas com potencial e metabolismo aumentados.
É impossível dizer quais processos de atividade vital celular desempenham o papel mais importante. Todos eles estão interconectados e sem sentido isolados uns dos outros. O mecanismo de trabalho sutil e bem lubrificado que existe na célula mais uma vez nos lembra da sabedoria e grandeza da natureza.
