Stanica je osnovna jedinica svih organizama. Stupanj aktivnosti, sposobnost prilagodbe uvjetima okoliša ovisi o njegovom stanju. Životni procesi stanice podliježu određenim obrascima. Stupanj aktivnosti svakog od njih ovisi o fazi životnog ciklusa. Ukupno ih ima dva: međufaza i podjela (faza M). Prvi traje vrijeme između formiranja stanice i njezine smrti ili diobe. Tijekom razdoblja interfaze aktivno se odvijaju gotovo svi glavni procesi vitalne aktivnosti stanice: prehrana, disanje, rast, razdražljivost, kretanje. Reprodukcija stanica provodi se samo u M fazi.
međufazna razdoblja
Vrijeme rasta stanice između dioba podijeljeno je u nekoliko faza:
- presintetička, ili faza G-1, - početno razdoblje: sinteza glasničke RNA, proteina i nekih drugih staničnih elemenata;
- sintetička ili faza S: udvostručenje DNK;
- postsintetička, ili G-2 faza: priprema za mitozu.
Osim toga, neke stanice se prestaju dijeliti nakon diferencijacije. U njihovomnema G-1 perioda u interfazi. Oni su u takozvanoj fazi mirovanja (G-0).
Metabolizam
Kao što je već spomenuto, vitalni procesi žive stanice većinom se odvijaju tijekom međufaznog razdoblja. Glavni je metabolizam. Zahvaljujući njemu ne odvijaju se samo razne unutarnje reakcije, već i međustanični procesi koji povezuju pojedine strukture u cijeli organizam.
Metabolizam ima određeni obrazac. Vitalni procesi stanice uvelike ovise o njezinom poštivanju, odsutnosti bilo kakvih poremećaja u njoj. Tvari, prije nego što utječu na unutarstanični okoliš, moraju prodrijeti kroz membranu. Zatim prolaze kroz određenu obradu u procesu prehrane ili disanja. U sljedećoj fazi, dobiveni proizvodi obrade koriste se za sintetizaciju novih elemenata ili transformaciju postojećih struktura. Metabolički produkti preostali nakon svih transformacija, koji su štetni za stanicu ili joj jednostavno nisu potrebni, uklanjaju se u vanjsko okruženje.
Asimilacija i disimilacija
Enzimi sudjeluju u regulaciji uzastopnih promjena transformacija jedne tvari u drugu. Pridonose bržem tijeku određenih procesa, odnosno djeluju kao katalizatori. Svaki takav "akcelerator" utječe samo na određenu transformaciju, usmjeravajući proces u jednom smjeru. Novonastale tvari dodatno su izložene drugim enzimima koji doprinose njihovoj daljnjoj transformaciji.
U isto vrijeme, sveprocesi vitalne aktivnosti stanice povezani su na ovaj ili onaj način s dvije suprotne tendencije: asimilacijom i disimilacijom. Za metabolizam je osnova njihova interakcija, ravnoteža ili neka suprotnost. Različite tvari koje dolaze izvana pretvaraju se pod djelovanjem enzima u uobičajene i potrebne za stanicu. Ove sintetičke transformacije nazivaju se asimilacijom. Međutim, ove reakcije zahtijevaju energiju. Njegov izvor su procesi disimilacije, odnosno destrukcije. Propadanje tvari popraćeno je oslobađanjem energije potrebne za odvijanje osnovnih procesa vitalne aktivnosti stanice. Disimilacija također potiče stvaranje jednostavnijih tvari, koje se zatim koriste za novu sintezu. Neki od proizvoda raspadanja su uklonjeni.
Životni procesi stanice često su povezani s ravnotežom sinteze i propadanja. Dakle, rast je moguć samo ako asimilacija prevlada nad disimilacijom. Zanimljivo je da stanica ne može rasti beskonačno: ona ima određene granice, po dolasku do kojih rast prestaje.
Infiltracija
Transport tvari iz okoliša u stanicu odvija se pasivno i aktivno. U prvom slučaju prijenos postaje moguć zbog difuzije i osmoze. Aktivni transport je praćen trošenjem energije i često se događa suprotno tim procesima. Tako npr. prodiru ioni kalija. Ubrizgavaju se u stanicu, čak i ako njihova koncentracija u citoplazmi premašuje njezinu razinu uokruženje.
Karakteristike tvari utječu na stupanj propusnosti stanične membrane za njih. Dakle, organske tvari lakše ulaze u citoplazmu od anorganskih. Za propusnost je važna i veličina molekula. Također, svojstva membrane ovise o fiziološkom stanju stanice i značajkama okoliša kao što su temperatura i svjetlost.
Hrana
U unosu tvari iz okoliša sudjeluju relativno dobro proučeni vitalni procesi: disanje stanica i njihova prehrana. Potonje se provodi uz pomoć pinocitoze i fagocitoze.
Mehanizam oba procesa je sličan, ali se manje i gušće čestice hvataju tijekom pinocitoze. Molekule apsorbirane tvari adsorbiraju se membranom, zahvaćaju se posebnim izraslinama i s njima urone unutar stanice. Kao rezultat toga, formira se kanal, a zatim se pojavljuju mjehurići iz membrane koja sadrži čestice hrane. Postupno se oslobađaju iz ljuske. Nadalje, čestice su izložene procesima koji su vrlo bliski probavi. Nakon niza transformacija, tvari se razgrađuju na jednostavnije i koriste se za sintezu elemenata potrebnih za stanicu. Istovremeno se dio nastalih tvari ispušta u okoliš, budući da nije podložan daljnjoj preradi ili upotrebi.
Disanje
Prehrana nije jedini proces koji doprinosi pojavi potrebnih elemenata u stanici. Udahnitenjegova je bit vrlo slična njemu. To je niz uzastopnih transformacija ugljikohidrata, lipida i aminokiselina, uslijed kojih nastaju nove tvari: ugljični dioksid i voda. Najvažniji dio procesa je stvaranje energije, koju stanica pohranjuje u obliku ATP-a i nekih drugih spojeva.
S kisikom
Životni procesi ljudske stanice, kao i mnogih drugih organizama, nezamislivi su bez aerobnog disanja. Glavna tvar potrebna za to je kisik. Oslobađanje prijeko potrebne energije, kao i stvaranje novih tvari, događa se kao rezultat oksidacije.
Proces disanja je podijeljen u dvije faze:
- glikoliza;
- faza kisika.
Glikoliza je razgradnja glukoze u citoplazmi stanice pod djelovanjem enzima bez sudjelovanja kisika. Sastoji se od jedanaest uzastopnih reakcija. Kao rezultat, iz jedne molekule glukoze nastaju dvije molekule ATP-a. Produkti raspadanja zatim ulaze u mitohondrije, gdje počinje faza kisika. Kao rezultat još nekoliko reakcija nastaju ugljični dioksid, dodatne ATP molekule i atomi vodika. Općenito, stanica prima 38 ATP molekula iz jedne molekule glukoze. Upravo se zbog velike količine pohranjene energije aerobno disanje smatra učinkovitijim.
Anaerobno disanje
Bakterije imaju drugačiji tip disanja. Umjesto kisika koriste sulfate, nitrate i tako dalje. Ova vrsta disanja je manje učinkovita, ali ima veliku ulogu.ulogu u kruženju materije u prirodi. Zahvaljujući anaerobnim organizmima, odvija se biogeokemijski ciklus sumpora, dušika i natrija. Općenito, procesi se odvijaju slično disanju kisika. Nakon završetka glikolize, nastale tvari ulaze u reakciju fermentacije koja može rezultirati etilnim alkoholom ili mliječnom kiselinom.
Razdražljivost
Ćelija je u stalnoj interakciji s okolinom. Odgovor na utjecaj različitih vanjskih čimbenika naziva se razdražljivost. Izražava se u prijelazu stanice u ekscitabilno stanje i nastanku reakcije. Vrsta odgovora na vanjski utjecaj razlikuje se ovisno o funkcionalnim značajkama. Mišićne stanice reagiraju kontrakcijom, stanice žlijezda izlučivanjem, a neuroni generiranjem živčanog impulsa. Upravo je razdražljivost temelj mnogih fizioloških procesa. Zahvaljujući tome, na primjer, provodi se živčana regulacija: neuroni su u stanju prenijeti uzbuđenje ne samo na slične stanice, već i na elemente drugih tkiva.
Divizija
Dakle, postoji određeni ciklički obrazac. Životni procesi stanice u njoj se ponavljaju tijekom cijelog razdoblja interfaze i završavaju ili smrću stanice ili njezinom diobom. Samoreprodukcija je ključ za očuvanje života općenito nakon nestanka određenog organizma. Tijekom rasta stanica, asimilacija premašuje disimilaciju, volumen raste brže od površine. Kao rezultat toga, procesivitalna aktivnost stanice je inhibirana, počinju duboke transformacije, nakon čega postojanje stanice postaje nemoguće, prelazi na diobu. Na kraju procesa nastaju nove stanice s povećanim potencijalom i metabolizmom.
Nemoguće je reći koji procesi vitalne aktivnosti stanica imaju najvažniju ulogu. Sve su one međusobno povezane i besmislene u izolaciji jedna od druge. Suptilan i dobro podmazan mehanizam rada koji postoji u ćeliji još jednom nas podsjeća na mudrost i veličinu prirode.
