La cèl·lula és la unitat elemental de tots els organismes. El grau d'activitat, la capacitat d'adaptació a les condicions ambientals depèn del seu estat. Els processos vitals de la cèl·lula estan subjectes a determinats patrons. El grau d'activitat de cadascun d'ells depèn de la fase del cicle vital. En total, n'hi ha dos: interfase i divisió (fase M). La primera pren el temps entre la formació d'una cèl·lula i la seva mort o divisió. Durant el període d'interfase, gairebé tots els processos principals de l'activitat vital de la cèl·lula es desenvolupen activament: nutrició, respiració, creixement, irritabilitat, moviment. La reproducció cel·lular només es realitza a la fase M.
Períodes d'interfase
El temps de creixement cel·lular entre divisions es divideix en diverses etapes:
- presintètic, o fase G-1, - període inicial: síntesi d'ARN missatger, proteïnes i alguns altres elements cel·lulars;
- sintètic, o fase S: doblament de l'ADN;
- fase postsintètica o G-2: preparació per a la mitosi.
A més, algunes cèl·lules deixen de dividir-se després de la diferenciació. En els seusno hi ha període G-1 a la interfase. Es troben en l'anomenada fase de repòs (G-0).
Metabolisme
Com ja s'ha esmentat, els processos vitals d'una cèl·lula viva en la seva major part avancen durant el període d'interfase. El principal és el metabolisme. Gràcies a això, no només tenen lloc diverses reaccions internes, sinó també processos intercel·lulars que connecten estructures individuals amb tot l'organisme.
El metabolisme té un patró determinat. Els processos vitals d'una cèl·lula depenen en gran mesura de la seva observança, de l'absència de qualsevol alteració en ella. Les substàncies, abans d'afectar el medi intracel·lular, han de penetrar a la membrana. Aleshores pateixen un determinat processament en el procés de nutrició o respiració. En la següent etapa, els productes de processament resultants s'utilitzen per sintetitzar nous elements o transformar estructures existents. Els productes metabòlics que queden després de totes les transformacions, que són perjudicials per a la cèl·lula o simplement no els necessita, s'eliminen al medi extern.
Asimilació i dissimilació
Els enzims intervenen en la regulació del canvi successiu de transformacions d'una substància en una altra. Contribueixen al flux més ràpid de determinats processos, és a dir, actuen com a catalitzadors. Cada "accelerador" d'aquest tipus afecta només una transformació específica, dirigint el procés en una direcció. Les substàncies acabades de formar s'exposen encara més a altres enzims que contribueixen a la seva posterior transformació.
Al mateix temps, totels processos de l'activitat vital cel·lular estan connectats d'una manera o altra amb dues tendències oposades: l'assimilació i la dissimilació. Per al metabolisme, la seva interacció, equilibri o alguna oposició és la base. Una varietat de substàncies que provenen de l'exterior es converteixen sota l'acció dels enzims en les habituals i necessàries per a la cèl·lula. Aquestes transformacions sintètiques s'anomenen assimilació. No obstant això, aquestes reaccions requereixen energia. La seva font són els processos de dissimilació o destrucció. La descomposició d'una substància va acompanyada de l'alliberament d'energia necessària perquè els processos bàsics de l'activitat vital de la cèl·lula continuïn. La dissimilació també afavoreix la formació de substàncies més simples, que després s'utilitzen per a una nova síntesi. S'eliminen alguns dels productes de descomposició.
Els processos vitals d'una cèl·lula s'associen sovint amb l'equilibri de síntesi i decadència. Així, el creixement només és possible si l'assimilació preval sobre la dissimilació. Curiosament, una cèl·lula no pot créixer indefinidament: té certs límits, quan s'atura el creixement en arribar.
Infiltració
El transport de substàncies del medi a la cèl·lula es realitza de manera passiva i activa. En el primer cas, la transferència es fa possible per difusió i osmosi. El transport actiu va acompanyat de la despesa d'energia i sovint es produeix en contra d'aquests processos. Així, per exemple, els ions de potassi penetren. S'injecten a la cèl·lula, fins i tot si la seva concentració al citoplasma supera el seu nivellmedi ambient.
Les característiques de les substàncies afecten el grau de permeabilitat de la membrana cel·lular per a elles. Així, les substàncies orgàniques entren al citoplasma amb més facilitat que les inorgàniques. Per a la permeabilitat, també importa la mida de les molècules. A més, les propietats de la membrana depenen de l'estat fisiològic de la cèl·lula i de les característiques ambientals com la temperatura i la llum.
Menjar
En la ingesta de substàncies de l'entorn intervenen processos vitals relativament ben estudiats: la respiració cel·lular i la seva nutrició. Aquest últim es realitza amb l'ajuda de la pinocitosi i la fagocitosi.
El mecanisme d'ambdós processos és similar, però durant la pinocitosi es capturen partícules més petites i denses. Les molècules de la substància absorbida són adsorbides per la membrana, capturades per excreixes especials i submergidas amb elles dins de la cèl·lula. Com a resultat, es forma un canal i després apareixen bombolles de la membrana que conté partícules d'aliment. A poc a poc, es van alliberant de la closca. A més, les partícules estan exposades a processos molt propers a la digestió. Després d'una sèrie de transformacions, les substàncies es descomponen en altres més simples i s'utilitzen per sintetitzar els elements necessaris per a la cèl·lula. Al mateix temps, part de les substàncies formades s'aboquen a l'entorn, ja que no està subjecta a més processament o ús.
Respiració
La nutrició no és l'únic procés que contribueix a l'aparició dels elements necessaris a la cèl·lula. Respira perla seva essència és molt semblant a ella. És una sèrie de transformacions successives d'hidrats de carboni, lípids i aminoàcids, com a conseqüència de les quals sorgeixen noves substàncies: diòxid de carboni i aigua. La part més important del procés és la formació d'energia, que la cèl·lula emmagatzema en forma d'ATP i alguns altres compostos.
Amb oxigen
Els processos vitals d'una cèl·lula humana, com molts altres organismes, són inconcebibles sense la respiració aeròbica. La principal substància necessària per a això és l'oxigen. L'alliberament de l'energia molt necessària, així com la formació de noves substàncies, es produeix com a resultat de l'oxidació.
El procés de respiració es divideix en dues etapes:
- glucòlisi;
- etapa d'oxigen.
La glucòlisi és la degradació de la glucosa al citoplasma d'una cèl·lula sota l'acció d'enzims sense la participació de l'oxigen. Consta d'onze reaccions successives. Com a resultat, es formen dues molècules d'ATP a partir d'una molècula de glucosa. Els productes de desintegració entren llavors als mitocondris, on comença l'etapa d'oxigen. Com a resultat de diverses reaccions més, es formen diòxid de carboni, molècules addicionals d'ATP i àtoms d'hidrogen. En general, la cèl·lula rep 38 molècules d'ATP d'una molècula de glucosa. És a causa de la gran quantitat d'energia emmagatzemada que la respiració aeròbica es considera més eficient.
Respiració anaeròbica
Els bacteris tenen un tipus de respiració diferent. Utilitzen sulfats, nitrats, etc. en lloc d'oxigen. Aquest tipus de respiració és menys eficient, però té un paper important.paper en el cicle de la matèria a la natura. Gràcies als organismes anaeròbics es realitza el cicle biogeoquímic del sofre, nitrogen i sodi. En general, els processos procedeixen de manera similar a la respiració d'oxigen. Després del final de la glucòlisi, les substàncies resultants entren en una reacció de fermentació, que pot donar lloc a alcohol etílic o àcid làctic.
Irritabilitat
La cèl·lula interactua constantment amb l'entorn. La resposta a la influència de diversos factors externs s'anomena irritabilitat. S'expressa en la transició de la cèl·lula a un estat excitable i l'aparició d'una reacció. El tipus de resposta a la influència externa difereix segons les característiques funcionals. Les cèl·lules musculars responen per contracció, les glàndules per secreció i les neurones generant un impuls nerviós. És la irritabilitat la que subjau a molts processos fisiològics. Gràcies a això, per exemple, es duu a terme la regulació nerviosa: les neurones són capaços de transmetre l'excitació no només a cèl·lules similars, sinó també a elements d' altres teixits.
Divisió
Així, hi ha un cert patró cíclic. Els processos vitals de la cèl·lula en ella es repeteixen durant tot el període d'interfase i acaben amb la mort de la cèl·lula o amb la seva divisió. L'autoproducció és la clau per a la preservació de la vida en general després de la desaparició d'un organisme determinat. Durant el creixement cel·lular, l'assimilació supera la dissimilació, el volum creix més ràpidament que la superfície. Com a resultat, processoss'inhibeix l'activitat vital de la cèl·lula, comencen transformacions profundes, després de les quals l'existència de la cèl·lula es fa impossible, es procedeix a la divisió. Al final del procés, es formen noves cèl·lules amb potencial i metabolisme augmentats.
És impossible dir quins processos d'activitat vital cel·lular tenen el paper més important. Tots ells estan interconnectats i sense sentit aïllats els uns dels altres. El mecanisme de treball subtil i ben greixat que hi ha a la cèl·lula ens recorda una vegada més la saviesa i la grandesa de la natura.
