Cell: ərzaq və tikinti. Hüceyrənin qidalanma dəyəri. Hüceyrə qidalanma nümunələri

Müasir eksperimental tədqiqatlar hüceyrənin qeyri-hücum həyat tərzləri olan viruslar istisna olmaqla, demək olar ki, bütün canlı orqanizmlərin ən mürəkkəb struktur və funksional birliyi olduğunu müəyyən etmişdir. Sitologiya, hüceyrənin həyatını, eləcə də hüceyrənin həyatını araşdırır: tənəffüs, bəslənmə, təkamül, böyümə. Bu proseslər bu yazıda nəzərdən keçiriləcəkdir.

Hüceyrənin quruluşu

Bioloqlar, yüngül və elektron mikroskopdan istifadə edərək, bitki və heyvan hüceyrələrində bir səth cihazı (supramembran və sub-membran kompleksləri), sitoplazma və organellərin olduğunu müəyyən etmişdir. Heyvan hüceyrələrində, bir glikokaliksi olan fermentlər membranın üzərində yerləşir və hüceyrələrə sitoplazma xaricində qidalanma təmin edir. Bitki hüceyrələrində, prokaryotlar (bakteriyalar və siyanobakteriyalar), həmçinin göbələklər, selüloz, lignin və ya mureindən ibarət membranın üstündə bir hüceyrə divar meydana gəlir.

Çekirdek ökaryotların məcburi orqanizmi. Xromosom şəklində olan DNT - bu bir irsi material var. Bakteriyalar və siyanobakteriyalarda deoksiribonuklein turşusu daşıyıcısı kimi xidmət edən bir nükleoid var. Bütün bunlar metabolik hüceyrə proseslərinə səbəb olan dəqiq xüsusi funksiyaları yerinə yetirir.

"Mobil bəslənmə" termini ilə nə demək istəyirik?

Bir hüceyrənin həyat təzahürləri enerjinin ötürülməsindən və bir növdən digərinə çevrilməsindən (termodinamiyanın ilk qanuna əsasən) başqa bir şey deyil. Latentdə, yəni, bağlı dövlətdə qida olan enerji ATP molekullarına keçir. Biologiyada hüceyrə qidası nədir sualına, aşağıdakı postulatları nəzərə alan bir cavab var:

1. Açıq biosistem olan hüceyrə xarici mühitdən daimi bir enerji axını tələb edir.
2. Bəslənmə üçün lazım olan orqanik maddələr, hüceyrə iki yol ala bilər:

A) hazırlanmış birləşmələr şəklində intercellular mühitdən;

B) zülallar, karbonhidratlar və karbon dioksid, ammonyak və s.

Buna görə, bütün orqanizmlər heterotrofik və autotrofik bölünür, metabolizmi biokimya ilə tədqiq edilir.

Metabolizma və enerji

Hüceyrəyə daxil olan üzvi maddələr split olunur və ATP və ya NADP-H2 molekulları kimi enerji buraxılır. Asimilasyon və dissimilyasiya reaksiyalarının bütünü metabolizmdir. Aşağıda heterotrofik hüceyrələrin qidalanmasını təmin edən enerji mübadiləsinin mərhələlərini nəzərdən keçirəcəyik. Birincisi, zülallar, karbohidratlar və lipidlər monomerlərinə bölünürlər: amin turşuları, qlükoza, qliserin və yağ turşuları. Daha sonra, anoksik parçalanma zamanı daha çox ayrışmaya məruz qalır (anaerobik həzm).

Bu yolla hüceyrə parazitlərinin qidalanması meydana gəlir: rickettsia, chlamydia və patogen bakteriyalar, məsələn clostridia. Bir hüceyrəli maya göbələsi etanol, laktobacillus bakteriyalarına qlükoza ayırır - laktik turşuya. Beləliklə, glikoliz, spirt, oleaginöz turşu, laktik turşu fermentasiyası heterotroflarda anaerobik bölünmə səbəbindən hüceyrə qidalanma nümunəsidir.

Avtotrofiya və metabolik proseslərin xüsusiyyətləri

Yer üzündə yaşayan orqanizmlər üçün əsas enerji mənbəyi Günəşdir. Onun sayəsində planetimizin sakinlərinin ehtiyacları təmin edilir. Bəziləri, işıq enerjisi səbəbiylə qida maddələrini sintez edir, fototrof adlanır. Digərləri - oksidləşmə-azaldılması reaksiyalarının enerjisini istifadə edərək, bunlara kemotrop deyilir. Bir hüceyrəli yosunlarda, fotoşəkilləri fotosintetikdir.

Yaşıl bitkilər kloroplastların bir hissəsi olan xlorofil ehtiva edirlər. İşığın kvantasını tutan bir antenin rolunu oynayır. Fotosintezdə yüngül və qaranlıq mərhələlərdə enzimatik reaksiyalar meydana gəlir (Calvin dövrü), nəticədə bəslənmə üçün istifadə edilən bütün orqanik maddələrdən karbonik turşusunun formalaşmasıdır. Buna görə, yüngül enerjinin istifadəsi ilə təchiz edilən hüceyrəyə avtotrofik və ya fototrofik deyilir.

Kemosentetik orqanizmlər adlanan qeyri-hüceyrəli orqanizmlər, kimyəvi maddələr meydana gətirmək üçün kimyəvi reaksiyalarla azad enerji istifadə edirlər, məsələn, demir bakteriyalar ferrous birləşmələri üçölçülü bir dəmə oksidləşdirir və sərbəst enerji qlükoza molekullarının sintezinə keçir.

Beləliklə, foto sintetik orqanizmlər ışık enerjisini ələ alır və onu mono- və polisaxaridlərin kovalent bağlarının enerjisinə çevirir. Daha sonra, təchizat zəncirlərinin əlaqəsi sayəsində enerji heterotrofik orqanizmlərin hüceyrələrinə köçürülür. Başqa sözlə, fotosintez sayəsində biosferin bütün struktur elementləri var. Diqqət yetirir ki, avtotrofik olaraq qidalanan bir hüceyrə təkcə özünü deyil, planetin üzərində yaşayan hər şeyi bəsləyir.

Heterotrofik orqanizmlər necə qidalanır?

Xarici mühitdəki orqanik maddələrin qəbulundan asılı olan hüceyrəyə heterotrofik deyilir. Mantarlar, heyvanlar, insanlar kimi parazitik bakteriyalar kimi orqanizmlər, həzm fermentlərinin köməyi ilə karbohidratlar, zülallar və yağları qırır.

Bundan sonra yaranan monomerler hüceyrə tərəfindən absorbe edilir və orqanları və həyati funksiyalarını qurmaq üçün istifadə olunur. Çıxarılan qidalar hüceyrəyə pinositoz, qatı qida parçacıkları - fagositozla daxil olur. Heterotrofik orqanizmlər saprotrof və parazitlərə bölünür. Birinci (məsələn, torpaq bakteriyaları, göbələklər, bəzi həşəratlar) ölü orqanlara, sonuncusu (patogen bakteriyalar, helmintlər, parazitik göbələklər) - canlı orqanizmlərin hüceyrələri və toxumalarına bəslənir.

Mixotroflar, təbiətdəki yayılmasıdır

Təbiətdə qarışıq ərzaq növü kifayət qədər nadirdir və ətraf mühitin müxtəlif amillərinə adaptasiya (idioadaptasiya) formasıdır. Mixotrofiyanın əsas şərtlərindən biri fotosintez üçün xlorofil olan hüceyrələrin və orqanların və ətraf mühitdən gələn hazır bitkilərin parçalanmasına səbəb olan bir ferment sisteminin olmasıdır. Məsələn, bir hüceyrəli heyvan euglena yeşili hiyaloplazma xromatoforlarda klorofil ilə var.

Euglenanın yaşadığı rezervuar yaxşı yandırıldığında, fotosintez yolu ilə bitki, yəni ototrofik olaraq yeyir. Nəticədə, qlükoza karbon dioksiddən sintez olunur və bu hüceyrə qida kimi istifadə edir. Gecə, euglena həzm vacuole ildə fermenti ilə heterotrophically, parçalanması üzvi maddələr qidalandırır. Beləliklə, alimlər hüceyrənin mikotrofik qidalanmasını bitkilərin və heyvanların mənşəyinin birliyinə sübut kimi qiymətləndirirlər.

Hüceyrənin böyüməsi və onun trofizmlə əlaqəsi

Bütün orqanizmin, həm də fərdi orqanların və toxumaların uzunluğunun, kütləsinin, həcminin artmasına böyümə deyilir. Bina materialı kimi xidmət edən qida hüceyrələrinə daim daxil olmadan mümkün deyil. Hansı hüceyrənin böyüdülməsi ilə bağlı sualına cavab vermək üçün, bəslənmə autotropik olaraq, müstəqil bir orqanizm olub-olmadığını aydınlaşdırmaq və ya çox hüceyrəli orqanizmə bir struktur vahid olaraq daxil olmaq lazımdır. Birinci halda, böyümə hüceyrə dövrünün interfaase zamanı baş verəcəkdir. Plastik mübadiləsi prosesləri intensiv olaraq baş verir. Heterotrofik orqanizmlərin qidalanması xarici mühitdən gələn qidaların olması ilə bağlıdır. Bir çox hüceyrəli orqanizmin böyüməsi təhsil toxumalarında biyosentezin aktivləşdirilməsindən, habelə katabolizmin prosesləri üzərində anabolik reaksiyaların üstünlüyündən ibarətdir.

Heterotrofik hüceyrələrin qidalanmasında oksigenin rolu

Aerobik orqanizmlər: bəzi bakteriyalar, göbələklər, heyvanlar və insanlar qlükoza, karbon dioksid və suya (Krebs dövrü) qədər qida maddələrini tamamilə parçalamaq üçün oksigen istifadə edirlər . ATP molekullarını ADP-dən sintez edən H + -ATP-asen enzimatik sistemini əks etdirən mitokondriyal matrisdə baş verir. Prokaryotik orqanizmlərdə, aerob bakteriyalar və siyanobakteriyalar kimi, dissimulyasiya oksigen mərhələsi hüceyrələrin plazma membranında baş verir.

Yeməyin spesifikliyi

Molekulyar biologiyada və sitologiyada bir hüceyrənin qidalanması qidalanma prosesinin qısa müddətdə, parçalanması və ATP molekulları şəklində enerji müəyyən bir hissəsinin sintezi kimi təsvir edilə bilər. Trofik gametes: ovules və spermatozoa, onların funksiyalarının yüksək spesifikliyi ilə bağlı bəzi xüsusiyyətlərə malikdir. Xüsusilə sarım şəklində böyük miqdarda qida maddəsi toplamaq məcburiyyətində qalan qadın cinsi hüceyrə xüsusilə doğrudur.

Fertilizasiyadan sonra o, embrionu parçalamaq və yaratmaq üçün istifadə edəcəkdir. Yetişmə prosesində spermatozoa (spermatogenez) seminifer tubulalarda yerləşən Sertoli hüceyrələrindən üzvi maddələr alır. Beləliklə, gametlərin hər iki növü aktif hüceyrə trofizması sayəsində yüksək səviyyədə maddələr mübadiləsinə malikdir.

Mineral bəslənmənin rolu

Mineral duzların bir hissəsi olan kationlərin və anionların axını olmadan metabolizma prosesləri mümkün deyildir. Məsələn, mitokondriyal ferment sistemlərinin - kalium və kalsium ionlarının, sodyum ionlarının varlığının və karbonat turşusu anionlarının, hialoplazmanın tampon xüsusiyyətlərini qoruyan fotosintez üçün magnezium ionları lazımdır. Mineral duzların həlli hüceyrə hüceyrə zarı vasitəsilə pinositoz ya da diffuziya ilə daxil olur. Mineral bəslənmə həm ototrofik, həm heterotrofik hüceyrələrə xasdır.

Yekunlaşdırdığımızdan bəhs etdik ki, hüceyrə bəslənməsinin dəyəri həqiqətən böyükdür, çünki bu proses ototrofik orqanizmlərdə karbon dioksiddən tikinti materialının (karbohidratlar, proteinlər və yağlar) meydana gəlməsinə gətirib çıxarır. Heterotrofik hüceyrələr ototrofların həyati fəaliyyəti nəticəsində yaranmış üzvi maddələr üzərində qidalanır. Alınan enerjiyi təkamül, böyümə, hərəkət və həyati fəaliyyətin digər prosesləri üçün istifadə edirlər.