....naslovna strana

....pretraživanje

strana 1 | strana 2 | strana 3 | strana 4 | Bioskolos index

METABOLIZAM ĆELIJE
Sveukupnost biohemijskih reakcija u ćeliji, odnosno ukupan promet materije i energije predstavlja metabolizam. Ka rakterišu ga dva osnovna procesa: anabolizam i katabolizam. Anabolizam predstavlja sintezu složenih jedinjenja iz prostih, uz potrošnju energije [fotosinteza, sinteza proteina itd.]. Katabolizam su reakcije razgradnje složenih jedinjenja na prosta, uz oslobađanje energije [disanje, varenje]. U ćeliji se stalno i uporedo dešavaju procesi anabolizma i katabolizma. Energija koja se oslobodi u procesima katabolizma koristi se u anabolizmu. Energiju ćelija koristi iz molekula adenozin trifosfata [ATP]. ATP se sastoji iz riboze, adenina i tri fosfatne grupe, i izgubi jednu PO4 grupu onda nastaje ADP [adenozin difosfat]. Gubitkom još jedne fosfatne grupe od ADP-a nastaje AMP [adenozin monofosfat]. Ovaj proces je povratan, odnosno od AMP dodavanjem fosfatnih grupa obnavlja se ATP. Energija koja se oslobađa u katabolizmu koristi se za ponovnu sintezu ATP-a iz ADP-a. Stoga sistem ATP/ADP služi kao univerzalan način za razmenu enrgije, koji se kreće između reakcija u kojima se oslobađa energija i reakcija u kojima se ona troši.

ENZIMI
Reakcije u ćeliji odigravaju se velikom brzinom i po utvrđenom redosledu što je omogućeno prisustvom prirodnih [bioloških] katalizatora. Najznačajniji biokatalizatori su enzimi , a pored njih tu se svrstavaju i vitamini, hormoni, kao i pojedini joni i mikroelementi Deo enzima odgovoran za njegovo dejstvo je aktivni centar [mesto], koji se vezuje sa supstratom po principu ,,ključ-brava''.

Prosti enzimi se sastoje samo od proteina, dok složeni [holoenzimi] pored proteina sadrže i neki neproteinski deo [koenzim ili prostetična grupa]. najvažniji koenzimi učestvuju u oksido-redukcijama kao npr. NAD, NADP. Svi enzimi se stvaraju u ćeliji, a prema mestu delovanja dele se na endoenzime i egzoenzime. Endoenzimi deluju u samoj ćeliji u kojoj se stvaraju, a egzoenzimi deluju van ćelije u kojoj se stvaraju.
Urođene greške u metabolizmu predstavljaju potpuni ili delimičan gubitak dejstva nekog enzima. Usled greške u nekom genu ne dolazi do stvaranja enzima, što prouzrokuje oboljenja zajednički nazvana enzimopatije [enzimske bolesti].

EVOLUCIJA ĆELIJE: PROKARIOTE I EUKARIOTE
Prva ćelija nastala je pre oko 3,5 – 4 milijarde godina i bila je prokariotske građe. Smatra se da su najstarije prokariote bile anaerobni organizmi koji su vršili fotosintezu. Pošto se u procesu fotosinteze, kao sporedan proizvod, stvara kiseonik, ove prokariote su omogućile nastanak aerobnih organizama. Pre oko 1,6 milijardi godina došlo do prelaska prokariota ka znatno složenijim eukariotskim ćelijama. Današnjim prokariotama pripadaju bakterije i modrozelene alge [cijanobakterije]. Prokariote su jednoćelijski organizmi bez diferenciranog jedra i ćelijsklh organela [imaju samo ribozome]. Genetički materijal [DNK] prokariota nalazi se u citoplazmi i naziva nukleoid. Ribozomi prokariota su sitniji [70S] od eukariotskih [80S]. Ćelijska membrana prokariota gradi uvrate mezozome i za nju su vezani enzimi ćelijskog disanja.

prokariotska ćelija

eukariotska ćelija

Ćelijska membrana
Ćelijska membrana izgrađena je od lipida i proteina , kojima su pridruženi polisaharidi.. Lipidi i proteini su međusobno u takvom odnosu da grade tzv. tečni mozaik [tečno-mozaični model građe membrane prvi su dali 1972.g. Singer i Nikolson ]. Glavna osobina je semipermeabilnost ili selektivna propustljivost.

Transport kroz membranu
Postoje dve osnovne vrste: pasivan i aktivan transport. Pri pasivnom transportu materije se kreću iz sredine sa većom u sredinu sa manjom koncentracijom [niz hemijski gradijent], pri čemu se energija ne troši. Oblici pasivnog transporta su osmoza, difuzija i olakšana difuzija. Aktivan transport se vrši kroz ćelijsku membranu nasuprot hemijskom gradijentu – materije se transportuju iz sredine sa manjom u sredinu sa većom koncentracijom, pomoću proteina nosača i uz utrošak energije. Energija za odvijanje aktivnog transporta dobija se hidrolizom ATP-a u ADP. Proteini nosači rade kao pumpe i kao enzimi ATP - aze [adenozin trifosfataze] jer katalizuju razlaganje ATP -a. Najbolje proučena je Na - K pumpa koja nasuprot hemijskom gradijentu, aktivno ispumpava jone Na+ iz ćelije, a upumpava jone K+ u ćeliju. Natrijum-kalijum pumpa ima glavnu ulogu u stvaranju membranskog potencijala životinjskih ćelija.

Endocitoza i egzocitoza
Makromolekuli kao što su proteini, polisaharidi, polinukleotidi ili čak čitave ćelije [npr. bakterije] ne mogu prolaziti kroz membranu ni jednim od do sada navedenih tipova transporta. Unošenje i izlučivanje velikuh molekula obavlja se aktivnim učešćem ćelijske membrane pri čemu ona obrazuje vezikule, a procesi se nazivaju endocitoza i egzocitoza. Proces unošenja makromolekula i rastvora naziva se endocitoza , dok se izbacivanje specifičnih proizvoda ćelije ili nekih drugih materija u vanćelijsku sredinu naziva egzocitoza. Endocitoza obuhvata dva procesa: fagocitozu i pinocitozu. Unošenje krupnih čestica je fagocitoza [grč. phagein = jesti], a rastvorenih materija je pinocitoza [grč. pino = piti].

strana 1 | strana 2 | strana 3 | strana 4 | Bioskolos index

2003-2005 © Životinjsko carstvo