Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Клеточная физиология - это биологическое исследование действий, которые происходят в клетке, чтобы поддерживать ее жизнь. Термин физиология относится к нормальным функциям живого организма . [1] клетки животных , растительные клетки и микроорганизмы клетки демонстрируют сходство в их функции , даже если они различаются по структуре. [2] [ необходима страница ]

Общие характеристики [ править ]

Есть два типа клеток: прокариоты и эукариоты .

Прокариоты были первыми из двух, которые развились и не имеют автономного ядра . Их механизмы проще, чем у более поздних эукариот , которые содержат ядро, которое окружает ДНК клетки и некоторые органеллы . [3]

Прокариоты [ править ]

Типичная структура прокариотических клеток

ДНК прокариот расположена в области, называемой нуклеоидом, которая не отделена от других частей клетки мембраной . Есть два домена прокариот: бактерии и археи . У прокариот меньше органелл, чем у эукариот. Оба имеют плазматические мембраны и рибосомы (структуры, которые синтезируют белки [ требуется уточнение ] и свободно плавают в цитоплазме ). Две уникальные характеристики прокариот - это фимбрии (пальцевидные выступы на поверхности клетки) и жгутики (нитевидные структуры, которые помогают двигаться). [2]

Эукариоты [ править ]

Типичная структура клеток эукариотических животных

У эукариот есть ядро, в котором содержится ДНК. Обычно они крупнее прокариот и содержат намного больше органелл. Ядро, особенность эукариота, которая отличает его от прокариота, содержит ядерную оболочку , ядрышко и хроматин . В цитоплазме эндоплазматический ретикулум (ER) синтезирует [ требуется уточнение ] мембран и выполняет другие метаболические действия. Есть два типа: грубый ER (содержащий рибосомы) и гладкий ER (без рибосом). Аппарат Гольджи состоит из множества мембранных мешочков, отвечающих за производство и доставку таких материалов, как белки .Лизосомы - это структуры, которые используют ферменты для расщепления веществ посредством фагоцитоза , процесса, который включает эндоцитоз и экзоцитоз . В митохондриях происходят метаболические процессы, такие как клеточное дыхание . Цитоскелета состоит из волокон , которые поддерживают структуру клетки и помогают двигаться клетки. [2]

Физиологические процессы [ править ]

Существуют разные способы, с помощью которых клетки могут транспортировать вещества через клеточную мембрану . Два основных пути - это пассивный транспорт и активный транспорт . Пассивный транспорт более прямой и не требует использования энергии клетки. Он основан на области, которая поддерживает градиент концентрации от высокого к низкому. Активный транспорт использует аденозинтрифосфат (АТФ) для транспортировки вещества, которое движется против градиента его концентрации. [4] [ необходима страница ]

Движение белков [ править ]

Путь перемещения белков в клетках начинается в ER. Липиды и белки синтезируются [ требуется уточнение ] в ЭПР, а углеводы добавляются для образования гликопротеинов . Гликопротеины подвергаются дальнейшему синтезу [ требуется уточнение ] в аппарате Гольджи, становясь гликолипидами . И гликопротеины, и гликолипиды транспортируются в везикулы к плазматической мембране . Клетка выделяет секреторные белки, известные как экзоцитоз . [2]

Транспорт ионов [ править ]

Перенос ионов: направление потока Na / K

Ионы перемещаются через клеточные мембраны через каналы, насосы или транспортеры. В каналах они движутся вниз по электрохимическому градиенту, чтобы произвести электрические сигналы. Насосы поддерживают электрохимические градиенты. Основным типом насоса является насос Na / K. Он перемещает 3 иона натрия из клетки и 2 иона калия в клетку. Процесс превращает одну молекулу АТФ в аденозиндифосфат (АДФ) и Pi. [ требуется пояснение ] В переносчике ионы используют более одного градиента для создания электрических сигналов. [3]

Эндоцитоз в клетках животных

Эндоцитоз в клетках животных [ править ]

Эндоцитоз - это форма активного транспорта, при котором клетка принимает молекулы , используя плазматическую мембрану, и упаковывает их в пузырьки. [2] : 139–140

Фагоцитоз [ править ]

При фагоцитозе клетка окружает частицы, в том числе частицы пищи, за счет расширения псевдопод , расположенных на плазматической мембране. Затем псевдоножки упаковывают частицы в пищевую вакуоль . Лизосома, содержащая гидролитические ферменты, затем сливается с пищевой вакуолью. Затем гидролитические ферменты, также известные как пищеварительные ферменты, переваривают частицы внутри пищевой вакуоли. [2] : 139–140

Пиноцитоз [ править ]

При пиноцитозе клетка поглощает («глотает») внеклеточную жидкость в пузырьки, которые образуются, когда плазматическая мембрана окружает жидкость. В ходе этого процесса клетка может принять любую молекулу или растворенное вещество. [2] : 139–140

Рецептор-опосредованный эндоцитоз [ править ]

Эндоцитоз, опосредованный рецепторами, представляет собой форму пиноцитоза, при которой клетка поглощает определенные молекулы или растворенные вещества. Белки с рецепторными участками расположены на плазматической мембране, связываясь со специфическими растворенными веществами. Рецепторные белки, которые прикреплены к определенным растворенным веществам, попадают внутрь покрытых ямок, образуя пузырьки. Затем везикулы окружают рецепторы, которые прикреплены к определенным растворенным веществам, высвобождая их молекулы. Рецепторные белки возвращаются обратно в плазматическую мембрану с помощью той же везикулы. [2] : 139–140

Ссылки [ править ]

  1. ^ Беттс, Дж. Гордон; и другие. (25 апреля 2013 г.). «3.5 Рост и деление клеток». Анатомия и физиология . OpenStax . п. 20. ISBN 978-1-938168-13-0. Проверено 23 октября 2019 года .
  2. ^ a b c d e f g h Урри, Лиза А .; Каин, Майкл Л .; Вассерман, Стивен А .; Минорский, Петр V .; Рис, Джейн Б. (2017). Кэмпбелл Биология (одиннадцатое изд.). Нью-Йорк: Пирсон. ISBN 978-0134093413. LCCN  2017448967 . OCLC  956379308 .
  3. ^ a b Ландоун, Дэвид (2006). Клеточная физиология . Серия физиологии Ланге. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл. ISBN 978-0071464741. LCCN  2006282125 . OCLC  70047489 .
  4. ^ Кларк, Мэри Энн; Чой, Юнг; Дуглас, Мэтью (28 марта 2018 г.). Биология (Второе изд.). OpenStax . ISBN 978-1-947172-51-7.

Внешние ссылки [ править ]

  • Обзор в Медицинском колледже штата Джорджия ( в архиве)
  • Клеточные физиологические явления в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)
  • Электрофизиология в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)