Какво и какво представляват клетъчните процеси?
Клетъчните процеси са всички механизми, които се извършват вътре в клетката и имат за цел да гарантират стабилността на организма, който те образуват.
Пример за клетъчен процес е фотосинтезата. Това се извършва в автотрофни организми (растения, червени и кафяви водорасли и някои бактерии).
Фотосинтезата е реакция, която се проявява в хлоропластите (органела, присъстваща в растителните клетки).
Благодарение на този процес се създават въглехидрати, по-специално глюкоза, която е необходима за растежа на автотрофните организми.
Също така, по време на фотосинтезата, кислородът се освобождава в атмосферата, елемент, който се използва от други организми за извършване на дишането.
Други клетъчни процеси са метаболизъм, анаболизъм, катаболизъм, протеинов синтез, хранене, дишане (както анаеробно, така и аеробно), митоза и мейоза.
Основни клетъчни процеси
1- Метаболизъм
Метаболизмът е набор от химични реакции, които се случват в организма. Тези реакции са насочени към синтезиране или разграждане на вещества. С други думи, метаболитни реакции създават или унищожават.
Метаболизмът започва на клетъчно ниво, тъй като тук се задействат първите реакции, които поддържат живота на организма. Метаболитни реакции могат да бъдат два вида: анаболни и катаболни.
анаболизъм
Анаболизмът е фаза на метаболизма, в която се синтезират или създават вещества. Той е известен също като биосинтез.
Анаболните реакции позволяват да се получат комплексни вещества от по-прости съединения. За да се осъществи този синтез, енергията се изразходва по време на тези реакции, поради което те се наричат ендергоника.
Благодарение на анаболизма, органичната материя се произвежда под формата на тъкани, които поддържат растежа на организмите. При автотрофните организми се създава глюкоза, която е храната на тези индивиди.
Освен това, както автотрофните, така и хетеротрофните организми създават молекули, които позволяват да се съхранява енергията. Например, растенията произвеждат нишесте, докато животните произвеждат гликоген.
Фотосинтезата, протеиновата синтеза, транскрипцията и транслацията са някои анаболни клетъчни процеси.
катаболизъм
Катаболизмът е втората метаболитна реакция. Тези реакции са разграждане. Това означава, че молекулите са унищожени. Това се прави, за да се освободи енергията. По тази причина катаболните реакции са ексергонични.
Молекулите с най-голямо количество енергия са тези на глюкозата. Ето защо тялото често прибягва до разграждането на този хидрат, за да генерира енергия, която позволява на тялото да функционира правилно.
2- Фотосинтеза
Фотосинтезата (или синтеза от светлина) е клетъчен процес, който се среща в растения, водорасли и някои бактерии. Този процес се състои от две фази: една ярка и една тъмна.
В светлата фаза се включва слънчева светлина, хлорофил (зелен пигмент в растителните клетки) и водни молекули. Случва се, че светлинната енергия се улавя от хлорофил и се превръща в химическа енергия.
В хлорофила има процес, наречен възбуждане, който кара този пигмент да загуби електрона. За да се възстанови изгубеният електрон, хлорофилът разбива молекула вода, взема необходимия елемент и останалото се освобождава.
В тъмната фаза се намесват молекулите на въглеродния диоксид (CO2), водните молекули и химическата енергия, съхранявана в светлинната фаза.
На този етап водородът от вода се присъединява към въглеродния диоксид благодарение на химическата енергия. Резултатът от тази реакция е въглехидрат, наречен глюкоза.
3 - Протеинов синтез
Това е процесът, чрез който се създават протеини в клетката. Това е цикъл, в който се намесват дезоксирибонуклеинова киселина (ДНК), рибонуклеинова киселина (РНК) и протеини.
ДНК синтезира РНК и последната синтезира серия от протеини. Тези протеини ще бъдат тригерите на синтеза на ДНК и по този начин цикълът започва отново.
4 - Дишане на клетките
Клетъчното дишане е процес, който включва окисляване на някои молекули за производство на енергия. Това може да бъде два вида: аеробни и анаеробни.
Аеробното дишане е това, което се случва във висшите организми (растения, животни и гъби). При това въглеродните молекули се окисляват благодарение на кислорода, който идва от въздуха.
При автотрофните организми дишането се извършва от окисляването на глюкозата, получена по време на фотосинтезата.
От друга страна, хетеротрофният организъм извършва клетъчно дишане благодарение на глюкозата, получена при консумирането на храна.
От друга страна, анаеробното дишане е окислително-редукционен процес, при който окислителят не е кислород.
Този тип дишане е това, което се случва в най-примитивните организми, особено в бактериите. Той може да бъде намерен в тъканите на други организми, когато кислородът не е наличен.
5. Хранене
Храненето е процесът, чрез който клетката "поглъща" органичната материя. Този материал позволява на клетката да се регенерира, да расте и да има необходимата суровина за другите химични реакции, които трябва да се извършват в нея.
6- митоза
Митозата е процес, който включва дублирането на ядрото на клетката. Той се състои от четири фази: профаза, метафаза, анафаза и телофаза.
По време на профазата, влакната на генетичния материал са организирани, за да образуват хромозомите.
В метафазата изчезват определени структури на клетката (ядрата и клетъчната мембрана). Центриолът (друга клетъчна органела) се разделя на две и всяка от частите се премества в единия край на ядрото.
В анафазата хромозомите се разделят на половина и всяка половина се движи до единия край.
Накрая, в телофазата се образува мембрана около всеки край, създавайки две ядра, които съдържат една и съща генетична информация.
7 - Мейоза
Мейозата е друг процес на клетъчно делене, при който се образуват хаплоидни клетки, т.е. половината от генетичното натоварване на майчината клетка. Този процес се извършва в организми с полово размножаване.
