Tartalom
- A sejt viselkedésének áttekintése
- Az alapvető sejtviselkedés áttekintése
- Mik az aktív és a passzív szállítás?
- Passzív szállítás
- Aktiv szállitás
- Hogyan kommunikálnak a sejtek?
- Jel fogadása
- A jel értelmezése
- Válasz egy jelre
- Hogyan mozognak a sejtek?
- Kemotaxis a szervezetekben
- Sejtek összehúzódása
Az élet alapelemeiként a sejtek fontos funkciókat látnak el prokariótákban és eukariótokban. A sejtfiziológia az élő szervezetek belső struktúráira és folyamataira összpontosít.
Az osztástól a kommunikációig ez a mező megvizsgálja, hogy a sejtek hogyan élnek, működnek és halnak meg.
A sejt viselkedésének áttekintése
A sejtfiziológia egyik része a sejtek viselkedésének vizsgálata. Fontos kapcsolat van a sejt felépítése, funkciója és viselkedése között. Például az eukarióta organellái specifikus szerepet játszanak, amelyek elősegítik a sejt működését és megfelelő viselkedését.
Ha megérti a fiziológiát és a sejtbiológiát, akkor egy sejt viselkedésének értelme van. Koordinált viselkedés fontos a többsejtű organizmusok számára, mivel sok sejtnek együtt kell működnie. A sejtek megfelelő viselkedése funkcionális szöveteket és egészséges szervezetet hoz létre.
Ha azonban a sejt viselkedése rosszul jár, betegségekhez, például rákhoz vezethet. Például, ha a sejtosztódás ellenőrizetlen, a sejtek szaporodhatnak és tumorokat képezhetnek.
Az alapvető sejtviselkedés áttekintése
Noha a sejtek eltérhetnek, vannak olyan alapvető viselkedések, amelyek közül sokuk megosztja. Tartalmazzák:
Mik az aktív és a passzív szállítás?
Fontos megérteni a sejtek fiziológiáját és a membrán transzportját. A organizmusoknak anyagot kell szállítaniuk a sejtekben és azokból, valamint a plazmamembrán lipid kettős rétegében.
A passzív és az aktív transzport a celluláris transzport két általános típusa. Vannak alapvető különbségek az aktív és a passzív szállítás között.
Passzív szállítás
A passzív szállítás nem fogyaszt energiát az anyagok mozgatásához. Az egyik módszer, amelyet a sejtek használnak diffúzió, és fel lehet osztani egyszerű vagy megkönnyítette diffúzió. Az anyagok a magas koncentrációjú területekről az alacsony koncentrációjú területekre mozoghatnak. Az ozmózis a vízbe történő egyszerű diffúzió példája.
Az egyszerű diffúzió során a molekulák a plazmamembránon keresztül a koncentráció-gradienst mozgatják. Ezek a molekulák kicsik és nem polárosak. A megkönnyített diffúzió hasonló, de magában foglalja a membrán transzport csatornáit. A nagy és a poláris molekulák a megkönnyített diffúziótól függenek.
Aktiv szállitás
Az aktív közlekedésnek energiára van szüksége az anyagok mozgatásához. Az olyan energiaforrásoknak köszönhetően, mint az ATP, a molekulák az alacsony koncentrációjú területektől a magas koncentrációjú területekig mozoghatnak a koncentrációgradiens ellen. A vivőfehérjék segítik a sejteket ebben a folyamatban, és a sejtek protonpumpa vagy ioncsatornát használhatnak.
endocitózis és exocitózisban példák az aktív transzportra a sejtekben. Segítik a nagy molekulák mozgatását a vezikulák belsejében. Az endocitózis során a sejt elfog egy molekulát és mozgatja benne. Az exocitózis során a sejt molekulát mozgatja a membránjának külső oldalára.
Hogyan kommunikálnak a sejtek?
A cellák képeket tudnak venni, értelmezni és válaszolni lehet a jelekre. Az ilyen típusú kommunikáció segít reagálni a környezetre és elterjedni az információt egy többsejtű szervezetben. A jelzés irányítja a sejt viselkedését azáltal, hogy lehetővé teszi a sejtek számára, hogy reagáljanak a környezetükből vagy más sejtekből származó specifikus jelekre.
A jelátvitel egy másik kifejezés a cellajelzés számára, és az információátvitelre vonatkozik. A jelátviteli kaszkád egy kémiai reakciók útvonala vagy sorozat, amely a sejt belsejében történik, miután egy stimulus elindítja. A jelzés szabályozhatja a sejtek növekedését, mozgását, anyagcseréjét és így tovább. Ha azonban a sejtkommunikáció rosszul fordul elő, akkor olyan betegséget okozhat, mint a rák.
Fontos megérteni a sejtkommunikáció alapjait. Az általános folyamat akkor kezdődik, amikor a cella kémiai jelet észlel. Ez elindít egy kémiai reakciót, amely végül segít a sejteknek reagálni erre. Van egy végleges válasz, amely a kívánt eredményhez vezet.
Például egy sejt egy jelet kap a testtől, amelyben azt mondja, hogy további sejtosztásra van szüksége. Ez egy jelző kaszkádon megy keresztül, amely olyan gének kifejezésével ér véget, amelyek a sejtosztódást hajtják végre, és a sejt elkezdi osztódni.
Jel fogadása
A cellában lévő legtöbb jel kémiai. A sejtekben fehérjék vannak receptorok és az úgynevezett molekulák ligandumok amelyek segítenek nekik a jelzés során.
Például egy sejt fehérjét szabadíthat fel az extracelluláris térbe, hogy figyelmeztesse más sejteket. A fehérje egy második sejthez úszhat, amely felveszi azt, mert a sejt rendelkezik a megfelelő receptorral. Ezután a második cella veszi a jelet és válaszolhat rá.
Az állati sejtekben a réscsomópontok és a növényi sejtekben a plazmodesmák találhatók, amelyek olyan csatornák, amelyek segítenek a sejtek kommunikációjában. Ezek a csatornák összekötik a közeli cellákat. Ezek lehetővé teszik a kis molekulák áthaladását rajta, így a jelek eljuthatnak.
A jel értelmezése
Miután a cellák jeleket kaptak, értelmezni tudják őket. Ez egy konformációs változással vagy biokémiai reakciókkal történik. A jelátviteli kaszkádok az információt a cellán keresztül mozgathatják. A foszforilezés foszfátcsoport hozzáadásával aktiválhatja vagy deaktiválhatja a fehérjéket.
Néhány jelátviteli kaszkád tartalmaz intracelluláris hírvivőket vagy második hírvivőket, például Ca2+, cAMP, NO és cGMP. Ezek általában nem fehérjemolekulák, például kalciumionok, amelyek bőségesen megtalálhatók a sejtben.
Például néhány sejtben vannak olyan fehérjék, amelyek kötik a kalciumionokat, ami megváltoztathatja a fehérjék alakját és aktivitását.
Válasz egy jelre
A cellák a jelekre különféle módon reagálhatnak. Például változtathatnak a gén expressziójában, ami megváltoztathatja a sejt viselkedését.
Visszajelzéseket is küldhetnek annak megerősítésére, hogy megkapták az eredeti jelet és reagáltak. Végül a jelzés befolyásolhatja a sejt működését.
Hogyan mozognak a sejtek?
A sejtmobilitás fontos, mivel segít az organizmusok egyik helyről a másikra történő mozgatásában. Erre lehet szükség az élelmiszer beszerzéséhez vagy a menekülési veszély elkerüléséhez. A sejteknek gyakran változniuk kell a környezeti változásokra adott válaszként. A sejtek feltérképezhetnek, úszhatnak, csúszhatnak vagy használhatnak más módszereket.
A csilló és szempilla segíthet a sejtek mozgásában. A flagella vagy ostorszerű szerkezetek szerepe egy sejt meghajtása. A csíra vagy a hajszerű struktúrák szerepe az, hogy ritmikusan mozogjanak előre-hátra. A sperma sejtekben flagella található, míg a légzőrendszert vonalzó sejtekben cilia.
Kemotaxis a szervezetekben
A sejtjelzés a sejtek mozgásához vezethet az organizmusokban. Ez a mozgás lehet a jelek felé, vagy attól távol, és szerepet játszhat a betegségben. Chemotaxis a sejtek mozgása a magasabb kémiai koncentráció felé vagy attól, és fontos része a sejtválasznak.
Például a kemotaxis lehetővé teszi, hogy a rákos sejtek a test olyan területe felé mozogjanak, amely elősegíti a növekedést.
Sejtek összehúzódása
A sejtek összehúzódhatnak, és az ilyen mozgás az izomsejtekben történik. A folyamat az idegrendszer jeléből indul.
Ezután a sejtek kémiai reakciók megindításával reagálnak. A reakciók befolyásolják az izomrostokat és összehúzódásokat okoznak.