La cellule est l'unité élémentaire de tous les organismes. Le degré d'activité, la capacité d'adaptation aux conditions environnementales dépend de son état. Les processus vitaux de la cellule sont soumis à certains schémas. Le degré d'activité de chacun d'eux dépend de la phase du cycle de vie. Au total, il y en a deux: l'interphase et la division (phase M). Le premier prend le temps entre la formation d'une cellule et sa mort ou sa division. Pendant la période d'interphase, presque tous les processus principaux de l'activité vitale de la cellule se déroulent activement: nutrition, respiration, croissance, irritabilité, mouvement. La reproduction cellulaire ne s'effectue qu'à la phase M.
Périodes d'interphase
Le temps de croissance cellulaire entre les divisions est divisé en plusieurs étapes:
- présynthétique, ou phase G-1, - période initiale: synthèse de l'ARN messager, des protéines et de quelques autres éléments cellulaires;
- synthétique, ou phase S: DNA doublage;
- phase post-synthétique, ou G-2: préparation à la mitose.
De plus, certaines cellules arrêtent de se diviser après différenciation. Dans leursil n'y a pas de période G-1 dans l'interphase. Ils sont dans la phase dite de repos (G-0).
Métabolisme
Comme déjà mentionné, les processus vitaux d'une cellule vivante se déroulent pour la plupart pendant la période d'interphase. Le principal est le métabolisme. Grâce à lui, non seulement diverses réactions internes ont lieu, mais également des processus intercellulaires qui relient les structures individuelles à l'ensemble de l'organisme.
Le métabolisme a un certain schéma. Les processus vitaux d'une cellule dépendent en grande partie de son observance, de l'absence de toute perturbation en elle. Les substances, avant d'affecter l'environnement intracellulaire, doivent pénétrer la membrane. Ensuite, ils subissent un certain traitement dans le processus de nutrition ou de respiration. À l'étape suivante, les produits de traitement résultants sont utilisés pour synthétiser de nouveaux éléments ou transformer des structures existantes. Les produits métaboliques restant après toutes les transformations, qui sont nocifs pour la cellule ou tout simplement dont elle n'a pas besoin, sont évacués vers l'environnement extérieur.
Assimilation et dissimilation
Les enzymes sont impliquées dans la régulation du changement successif des transformations d'une substance en une autre. Ils contribuent au déroulement plus rapide de certains processus, c'est-à-dire qu'ils agissent comme des catalyseurs. Chacun de ces "accélérateurs" n'affecte qu'une transformation spécifique, dirigeant le processus dans une direction. Les substances nouvellement formées sont ensuite exposées à d'autres enzymes qui contribuent à leur transformation ultérieure.
En même temps, toutles processus de l'activité vitale cellulaire sont liés d'une manière ou d'une autre à deux tendances opposées: l'assimilation et la dissimilation. Pour le métabolisme, leur interaction, équilibre ou une certaine opposition est la base. Une variété de substances qui viennent de l'extérieur sont converties sous l'action d'enzymes en substances habituelles et nécessaires à la cellule. Ces transformations synthétiques sont appelées assimilation. Cependant, ces réactions nécessitent de l'énergie. Sa source est le processus de dissimilation ou de destruction. La désintégration d'une substance s'accompagne de la libération d'énergie nécessaire au déroulement des processus de base de l'activité vitale de la cellule. La dissimilation favorise également la formation de substances plus simples, qui sont ensuite utilisées pour de nouvelles synthèses. Certains des produits de désintégration sont éliminés.
Les processus vitaux d'une cellule sont souvent associés à l'équilibre de la synthèse et de la désintégration. Ainsi, la croissance n'est possible que si l'assimilation l'emporte sur la dissimilation. Il est intéressant de noter qu'une cellule ne peut pas croître indéfiniment: elle a certaines limites, à l'atteinte desquelles la croissance s'arrête.
Infiltration
Le transport de substances de l'environnement vers la cellule s'effectue de manière passive et active. Dans le premier cas, le transfert devient possible grâce à la diffusion et à l'osmose. Le transport actif s'accompagne d'une dépense d'énergie et se produit souvent à l'encontre de ces processus. Ainsi, par exemple, les ions potassium pénètrent. Ils sont injectés dans la cellule, même si leur concentration dans le cytoplasme dépasse son niveau dansenvironnement.
Les caractéristiques des substances affectent le degré de perméabilité de la membrane cellulaire pour elles. Ainsi, les substances organiques pénètrent plus facilement dans le cytoplasme que les substances inorganiques. Pour la perméabilité, la taille des molécules compte également. En outre, les propriétés de la membrane dépendent de l'état physiologique de la cellule et des caractéristiques environnementales telles que la température et la lumière.
Nourriture
Des processus vitaux relativement bien étudiés participent à l'absorption de substances provenant de l'environnement: la respiration cellulaire et sa nutrition. Cette dernière est réalisée à l'aide de la pinocytose et de la phagocytose.
Le mécanisme des deux processus est similaire, mais des particules plus petites et plus denses sont capturées lors de la pinocytose. Les molécules de la substance absorbée sont adsorbées par la membrane, capturées par des excroissances spéciales et immergées avec elles à l'intérieur de la cellule. En conséquence, un canal se forme, puis des bulles apparaissent à partir de la membrane contenant des particules alimentaires. Peu à peu, ils sont libérés de la coquille. De plus, les particules sont exposées à des processus très proches de la digestion. Après une série de transformations, les substances sont décomposées en substances plus simples et utilisées pour synthétiser les éléments nécessaires à la cellule. Dans le même temps, une partie des substances formées est rejetée dans l'environnement, car elle ne fait pas l'objet d'un traitement ou d'une utilisation ultérieure.
Respirer
La nutrition n'est pas le seul processus qui contribue à l'apparition des éléments nécessaires dans la cellule. Respirez parson essence lui ressemble beaucoup. C'est une série de transformations successives de glucides, de lipides et d'acides aminés, à la suite desquelles de nouvelles substances apparaissent: le dioxyde de carbone et l'eau. La partie la plus importante du processus est la formation d'énergie, qui est stockée par la cellule sous forme d'ATP et d'autres composés.
Avec oxygène
Les processus vitaux d'une cellule humaine, comme de nombreux autres organismes, sont inconcevables sans respiration aérobie. La principale substance nécessaire pour cela est l'oxygène. La libération d'énergie indispensable, ainsi que la formation de nouvelles substances, se produisent à la suite de l'oxydation.
Le processus de respiration est divisé en deux étapes:
- glycolyse;
- étage d'oxygène.
La glycolyse est la décomposition du glucose dans le cytoplasme d'une cellule sous l'action d'enzymes sans la participation de l'oxygène. Il consiste en onze réactions successives. En conséquence, deux molécules d'ATP sont formées à partir d'une molécule de glucose. Les produits de désintégration pénètrent ensuite dans les mitochondries, où commence le stade de l'oxygène. À la suite de plusieurs autres réactions, du dioxyde de carbone, des molécules d'ATP supplémentaires et des atomes d'hydrogène se forment. En général, la cellule reçoit 38 molécules d'ATP d'une molécule de glucose. C'est en raison de la grande quantité d'énergie stockée que la respiration aérobie est considérée comme plus efficace.
Respiration anaérobie
Les bactéries ont un type de respiration différent. Ils utilisent des sulfates, des nitrates, etc. à la place de l'oxygène. Ce type de respiration est moins efficace, mais il joue un rôle énorme.rôle dans le cycle de la matière dans la nature. Grâce aux organismes anaérobies, le cycle biogéochimique du soufre, de l'azote et du sodium s'effectue. En général, les processus se déroulent de la même manière que la respiration d'oxygène. Après la fin de la glycolyse, les substances résultantes entrent dans une réaction de fermentation, qui peut entraîner de l'alcool éthylique ou de l'acide lactique.
Irritabilité
La cellule interagit constamment avec l'environnement. La réponse à l'influence de divers facteurs externes est appelée irritabilité. Il se traduit par le passage de la cellule à un état excitable et l'apparition d'une réaction. Le type de réponse à une influence externe diffère selon les caractéristiques fonctionnelles. Les cellules musculaires réagissent par contraction, les cellules glandulaires par sécrétion et les neurones en générant un influx nerveux. C'est l'irritabilité qui sous-tend de nombreux processus physiologiques. Grâce à elle, par exemple, la régulation nerveuse s'effectue: les neurones sont capables de transmettre l'excitation non seulement à des cellules similaires, mais aussi à des éléments d'autres tissus.
Division
Ainsi, il existe un certain schéma cyclique. Les processus vitaux de la cellule qui s'y trouve se répètent pendant toute la période d'interphase et se terminent soit par la mort de la cellule, soit par sa division. L'auto-reproduction est la clé de la préservation de la vie en général après la disparition d'un organisme particulier. Lors de la croissance cellulaire, l'assimilation dépasse la dissimilation, le volume croît plus vite que la surface. En conséquence, les processusl'activité vitale de la cellule est inhibée, des transformations profondes commencent, après quoi l'existence de la cellule devient impossible, elle procède à la division. À la fin du processus, de nouvelles cellules se forment avec un potentiel et un métabolisme accrus.
Il est impossible de dire quels processus de l'activité vitale cellulaire jouent le rôle le plus important. Tous sont interconnectés et dépourvus de sens isolés les uns des autres. Le mécanisme de travail subtil et bien huilé qui existe dans la cellule nous rappelle une fois de plus la sagesse et la grandeur de la nature.
