Innehåll
- Cellbeteende Översikt
- Översikt över grundläggande cellbeteenden
- Vad är aktiv och passiv transport?
- Passiv transport
- Aktiv transport
- Hur kommunicerar celler?
- Ta emot en signal
- Tolkning av signalen
- Svara på en signal
- Hur rör sig cellerna?
- Chemotaxis i organismer
- Cellkontraktioner
Som basenheter i livet utför celler viktiga funktioner i prokaryoter och eukaryoter. Cellfysiologi fokuserar på de inre strukturerna och processerna i levande organismer.
Från division till kommunikation studerar detta fält hur celler lever, arbetar och dör.
Cellbeteende Översikt
En del av cellfysiologin är studien av hur celler beter sig. Det finns en viktig koppling mellan cellstruktur, funktion och beteende. Exempelvis har organeller i eukaryoter specifika roller som hjälper cellen att fungera och beter sig.
När du förstår fysiologi och cellbiologi är det sätt på vilket en cell beter sig. Samordnat beteende är viktigt för flercelliga organismer eftersom det finns många celler som måste arbeta tillsammans. Korrekt cellbeteende skapar funktionella vävnader och en hälsosam organisme.
Men när cellbeteende går fel kan det leda till sjukdomar, till exempel cancer. Om till exempel celldelningen inte är kontrollerad kan celler multiplicera och bilda tumörer.
Översikt över grundläggande cellbeteenden
Även om celler kan skilja sig, finns det grundläggande beteenden som många av dem delar. De inkluderar:
Vad är aktiv och passiv transport?
Det är viktigt att förstå cellfysiologi och membrantransport. Organismer måste transportera ämnen in och ut ur sina celler och över plasmamembranets lipid-skikt.
Passiv och aktiv transport är två vanliga typer av celltransport. Det finns några väsentliga skillnader mellan aktiv och passiv transport.
Passiv transport
Passiv transport använder inte energi för att flytta ämnen. En metod som celler använder är diffusion, och du kan dela upp det i enkel eller underlättas diffusion. Ämnen kan flytta från områden med hög koncentration till områden med låg koncentration. Osmos är ett exempel på enkel diffusion som involverar vatten.
Enkel diffusion involverar molekyler som rör sig ner i koncentrationsgradienten genom plasmamembranet. Dessa molekyler är små och icke-polära. Underlättad diffusion är liknande men involverar membrantransportkanaler. Stora och polära molekyler är beroende av underlättad diffusion.
Aktiv transport
Aktiv transport behöver energi för att flytta ämnen. Molekyler kan röra sig mot koncentrationsgradienten från områden med låg koncentration till områden med hög koncentration tack vare energikällor som ATP. Bärarproteiner hjälper cellerna under denna process, och cellerna kan använda en protonpump eller jonkanal.
endocytos och exocytos är exempel på aktiv transport i celler. De hjälper till att flytta stora molekyler inuti vesiklar. Under endocytos fångar cellen en molekyl och flyttar den inuti. Under exocytos flyttar cellen en molekyl till utsidan av dess membran.
Hur kommunicerar celler?
Celler kan ta emot, tolka och svara på signaler. Denna typ av kommunikation hjälper dem att svara på sin miljö och sprida information inom en flercellig organisme. Signalering styr cellbeteende genom att låta celler svara på specifika signaler från deras miljö eller andra celler.
Signaltransduktion är en annan term för cellsignalering och hänvisar till överföring av information. En signaltransduktionskaskad är en väg eller serie kemiska reaktioner som inträffar inuti cellen efter att en stimulans startar den. Signalering kan kontrollera celltillväxt, rörelse, ämnesomsättning och mer. Men när cellkommunikation går fel kan det orsaka sjukdomar som cancer.
Det är viktigt att förstå grunderna i cellkommunikation. Den allmänna processen startar när cellen upptäcker en kemisk signal. Detta sätter igång en kemisk reaktion som i slutändan hjälper cellen att reagera på den. Det finns ett slutrespons som leder till önskat resultat.
Till exempel får en cell en signal från kroppen som säger att den behöver mer celldelning. Den går igenom en signaleringskaskad som slutar med uttrycket av gener som kommer att driva celldelningen, och cellen börjar delas.
Ta emot en signal
De flesta signalerna i en cell är kemiska. Celler har proteiner som kallas receptorer och molekyler som kallas ligander som hjälper dem under signalering.
Till exempel kan en cell frigöra ett protein i det extracellulära utrymmet för att varna andra celler. Proteinet kan flyta till en andra cell, som tar upp det eftersom cellen har rätt receptor för den. Sedan får den andra cellen signalen och kan svara på den.
Du kan hitta gapskors i djurceller och plasmodesmata i växtceller, som är kanaler som hjälper celler att kommunicera. Dessa kanaler ansluter celler i närheten. De tillåter små molekyler att passera genom dem, så att signaler kan röra sig.
Tolkning av signalen
När cellerna har tagit emot signaler kan de tolka dem. Detta sker genom en konformationell förändring eller biokemiska reaktioner. Kaskader för signaltransduktion kan flytta informationen genom cellen. Fosforylering kan aktivera eller deaktivera proteiner genom att lägga till en fosfatgrupp.
Vissa signalöverföringskaskader inkluderar intracellulära budbärare eller andra budbärare, såsom Ca2+, cAMP, NO och cGMP. Dessa tenderar att vara icke-proteinmolekyler, som kalciumjoner, som kan finnas rikligt i cellen.
Till exempel har vissa celler proteiner som kan binda kalciumjoner, vilket kan ändra proteinernas form och aktivitet.
Svara på en signal
Celler kan svara på signaler på olika sätt. Till exempel kan de göra förändringar i genuttryck som kan ändra hur cellen beter sig.
De kan också återkalla signaler för att bekräfta att de fick den ursprungliga signalen och svarat. I slutändan kan signalering påverka cellfunktionen.
Hur rör sig cellerna?
Cellrörlighet är viktigt eftersom det hjälper organismer att flytta från en plats till en annan. Detta kan vara nödvändigt för att få mat eller undvika fara. Ofta måste cellen röra sig som ett svar på miljöförändringar. Celler kan krypa, simma, glida eller använda andra metoder.
De flageller och cilier kan hjälpa en cell att röra sig. Flagellens eller piskliknande strukturer är att driva en cell. Cilia eller hårliknande strukturer är att röra sig fram och tillbaka i ett rytmiskt mönster. Spermceller har flagella, medan cellerna som rinner i luftvägarna har cilia.
Chemotaxis i organismer
Cell signalering kan leda till cellrörelse i organismer. Denna rörelse kan vara mot eller bort från signaler, och den kan spela en roll i sjukdomar. kemotaxi är cellrörelse mot eller bort från en högre kemisk koncentration, och det är en viktig del av det cellulära svaret.
Till exempel tillåter kemotaxi cancerceller att röra sig mot ett område i kroppen som främjar mer tillväxt.
Cellkontraktioner
Celler kan dra sig samman och den här typen av rörelse sker i muskelceller. Processen börjar med en signal från nervsystemet.
Därefter svarar cellerna genom att starta kemiska reaktioner. Reaktionerna påverkar muskelfibrerna och orsakar sammandragningar.