Innhold
- Oversikt over celleatferd
- Oversikt over grunnleggende celleatferd
- Hva er aktiv og passiv transport?
- Passiv transport
- Aktiv transport
- Hvordan kommuniserer celler?
- Motta et signal
- Tolkning av signalet
- Svar på et signal
- Hvordan beveger seg celler seg?
- Kjemotaksis i organismer
- Cell sammentrekninger
Som livets grunnleggende enheter utfører celler viktige funksjoner i prokaryoter og eukaryoter. Cellefysiologi fokuserer på de indre strukturer og prosesser i levende organismer.
Fra divisjon til kommunikasjon studerer dette feltet hvordan celler lever, fungerer og dør.
Oversikt over celleatferd
En del av cellefysiologien er studiet av hvordan celler oppfører seg. Det er en viktig kobling mellom cellestruktur, funksjon og atferd. For eksempel har organeller i eukaryoter spesifikke roller som hjelper cellen til å fungere og oppføre seg ordentlig.
Når du forstår fysiologi og cellebiologi, er det hvordan en celle oppfører seg. Koordinert oppførsel er viktig for flercellede organismer fordi det er mange celler som må samarbeide. Riktig celleatferd skaper funksjonelt vev og en sunn organisme.
Når celleatferd går galt, kan det imidlertid føre til sykdommer, som kreft. Hvis for eksempel celledeling er ute av kontroll, kan celler formere seg og danne svulster.
Oversikt over grunnleggende celleatferd
Selv om celler kan variere, er det grunnleggende atferd som mange av dem deler. De inkluderer:
Hva er aktiv og passiv transport?
Det er viktig å forstå cellefysiologi og membrantransport. Organismer trenger å frakte stoffer inn og ut av cellene og over lipid-dobbeltlaget i plasmamembranen.
Passiv og aktiv transport er to vanlige typer mobiltransport. Det er noen vesentlige forskjeller mellom aktiv og passiv transport.
Passiv transport
Passiv transport bruker ikke energi på å flytte stoffer. En metode som celler bruker er spredning, og du kan dele den inn i enkel eller tilrettelagt spredning. Stoffer kan bevege seg fra områder med høy konsentrasjon til områder med lav konsentrasjon. Osmose er et eksempel på enkel diffusjon som involverer vann.
Enkel diffusjon involverer molekyler som beveger seg nedover konsentrasjonsgradienten gjennom plasmamembranen. Disse molekylene er små og ikke-polare. Tilrettelagt diffusjon er lik, men involverer membrantransportkanaler. Store og polare molekyler er avhengige av forenklet diffusjon.
Aktiv transport
Aktiv transport trenger energi for å flytte stoffer. Molekyler kan bevege seg mot konsentrasjonsgradienten fra områder med lav konsentrasjon til områder med høy konsentrasjon takket være energikilder som ATP. Bæreproteiner hjelper cellene under denne prosessen, og cellene kan bruke en protonpumpe eller ionekanal.
endocytose og eksocytose er eksempler på aktiv transport i celler. De hjelper til med å bevege store molekyler inne i vesiklene. Under endocytose fanger cellen et molekyl og beveger det inne. Under eksocytose beveger cellen et molekyl til utsiden av membranen.
Hvordan kommuniserer celler?
Celler kan motta, tolke og svare på signaler. Denne typen kommunikasjon hjelper dem å svare på omgivelsene sine og spre informasjon i en flercellet organisme. Signalering guider celleatferd ved å la celler svare på spesifikke signaler fra omgivelsene eller andre celler.
Signaltransduksjon er et annet begrep for cellesignalering og refererer til overføring av informasjon. En signaloverføringskaskade er en bane eller serie kjemiske reaksjoner som skjer inne i cellen etter at en stimulus starter den. Signalering kan kontrollere cellevekst, bevegelse, metabolisme og mer. Når cellekommunikasjon går galt, kan det imidlertid føre til sykdommer som kreft.
Det er viktig å forstå det grunnleggende i cellekommunikasjon. Den generelle prosessen starter når cellen oppdager et kjemisk signal. Dette setter i gang en kjemisk reaksjon som til slutt hjelper cellen å reagere på den. Det er en sluttrespons som fører til ønsket resultat.
For eksempel mottar en celle et signal fra kroppen som sier at den trenger mer celledeling. Den går gjennom en signaleringskaskade som ender med uttrykk for gener som vil drive celledeling, og cellen begynner å dele seg.
Motta et signal
De fleste signalene i en celle er kjemiske. Celler har proteiner som heter reseptorer og molekyler kalt ligander som hjelper dem under signalering.
For eksempel kan en celle frigjøre et protein i det ekstracellulære rommet for å varsle andre celler. Proteinet kan flyte til en andre celle, som plukker den opp fordi cellen har den rette reseptoren for den. Deretter mottar den andre cellen signalet og kan svare på det.
Du kan finne gapskryss i dyreceller og plasmodesmata i planteceller, som er kanaler som hjelper celler til å kommunisere. Disse kanalene kobler celler i nærheten. De lar små molekyler passere gjennom dem, så signaler kan bevege seg.
Tolkning av signalet
Etter at celler mottar signaler, kan de tolke dem. Dette skjer gjennom en konformasjonsendring eller biokjemiske reaksjoner. Signaltransduksjonskaskader kan flytte informasjonen gjennom cellen. Fosforylering kan aktivere eller deaktivere proteiner ved å tilsette en fosfatgruppe.
Noen signaloverføringskaskader inkluderer intracellulære budbringere eller andre budbringere, for eksempel Ca2+, cAMP, NO og cGMP. Disse har en tendens til å være ikke-proteinmolekyler, som kalsiumioner, som kan være rikelig i cellen.
Noen celler har for eksempel proteiner som kan binde kalsiumioner, noe som kan endre formen og aktiviteten til proteinene.
Svar på et signal
Celler kan svare på signaler på en rekke måter. For eksempel kan de gjøre endringer i genuttrykk som kan endre hvordan cellen oppfører seg.
De kan også gi tilbakemeldingssignaler for å bekrefte at de mottok det originale signalet og svarte. Til slutt kan signalering påvirke cellefunksjonen.
Hvordan beveger seg celler seg?
Cellemotilitet er viktig fordi det hjelper organismer med å flytte fra et sted til et annet. Dette kan være nødvendig for å skaffe mat eller unnslippe fare. Ofte trenger cellen å bevege seg som et svar på miljøendringer. Celler kan krype, svømme, gli eller bruke andre metoder.
De flag og cilia kan hjelpe en celle å bevege seg. Flagellenes eller piskelignende strukturers rolle er å drive en celle. Rollen til cilia eller hårlignende strukturer er å bevege seg frem og tilbake i et rytmisk mønster. Spermeceller har flagella, mens cellene som fører luftveiene har cilia.
Kjemotaksis i organismer
Celle signalering kan føre til cellebevegelse i organismer. Denne bevegelsen kan være mot eller borte fra signaler, og den kan spille en rolle i sykdommer. chemotaxis er cellebevegelse mot eller bort fra en høyere kjemisk konsentrasjon, og det er en viktig del av den cellulære responsen.
For eksempel lar cellegift kreftceller bevege seg mot et område av kroppen som fremmer mer vekst.
Cell sammentrekninger
Celler kan trekke seg sammen, og denne typen bevegelse skjer i muskelceller. Prosessen starter med et signal fra nervesystemet.
Deretter reagerer cellene ved å starte kjemiske reaksjoner. Reaksjonene påvirker muskelfibrene og forårsaker sammentrekninger.