CZYM I CZYM SĄ PROCESY KOMÓRKOWE? - BIOLOGIA - 2026

Te procesy komórkowe są mechanizmy, które odbywają się wewnątrz komórki i mają za cel zapewnienie stabilności jednostka formowania. Przykładem procesu komórkowego jest fotosynteza. Ma to miejsce w organizmach autotroficznych (rośliny, algi czerwone i brunatne oraz niektóre bakterie).

Fotosynteza to reakcja zachodząca w chloroplastach (organelli obecnych w komórkach roślinnych). Dzięki temu procesowi powstają węglowodany, a konkretnie glukoza, która jest niezbędna do wzrostu organizmów autotroficznych.

Również podczas fotosyntezy do atmosfery uwalniany jest tlen, pierwiastek wykorzystywany przez inne organizmy do oddychania.

Inne procesy komórkowe to metabolizm, anabolizm, katabolizm, synteza białek, odżywianie, oddychanie (zarówno beztlenowe, jak i tlenowe), mitoza i mejoza.

Główne procesy komórkowe

1- Metabolizm

Metabolizm to zbiór reakcji chemicznych zachodzących w organizmie. Reakcje te mają na celu syntezę lub degradację substancji. Innymi słowy, reakcje metaboliczne tworzą lub niszczą.

Metabolizm zaczyna się na poziomie komórkowym, ponieważ to tutaj wyzwalane są pierwsze reakcje podtrzymujące życie organizmu. Reakcje metaboliczne mogą być dwojakiego rodzaju: anaboliczne i kataboliczne.

Anabolizm

Anabolizm to faza metabolizmu, w której substancje są syntetyzowane lub tworzone. Znany jest również pod nazwą biosyntezy.

Reakcje anaboliczne umożliwiają otrzymywanie złożonych substancji z prostszych związków. Aby przeprowadzić tę syntezę, podczas tych reakcji zużywa się energię, dlatego nazywa się je endergonicznymi.

Dzięki anabolizmowi wytwarzana jest materia organiczna w postaci tkanek, która wspomaga wzrost organizmów. W organizmach autotroficznych powstaje glukoza, która jest pożywieniem tych osób.

Co więcej, zarówno w organizmach autotroficznych, jak i heterotroficznych, tworzone są cząsteczki, które umożliwiają magazynowanie energii. Na przykład rośliny produkują skrobię, a zwierzęta - glikogen.

Fotosynteza, synteza białek, transkrypcja i translacja to niektóre anaboliczne procesy komórkowe.

Katabolizm

Katabolizm to druga reakcja metaboliczna. Te reakcje prowadzą do degradacji. Oznacza to, że cząsteczki są niszczone. Odbywa się to w celu uwolnienia energii. Z tego powodu reakcje kataboliczne są egzergoniczne.

Największą ilością energii są cząsteczki glukozy. Dlatego organizm często ucieka się do degradacji tego hydratu, aby wytworzyć energię, która umożliwia organizmowi prawidłowe funkcjonowanie.

2- Fotosynteza

Formuła fotosyntezy

Fotosynteza (lub synteza ze światła) to proces komórkowy zachodzący w roślinach, algach i niektórych bakteriach. Proces ten składa się z dwóch faz: jasnej i ciemnej.

W fazie świetlnej interweniują światło słoneczne, chlorofil (zielony pigment obecny w komórkach roślin) i cząsteczki wody. Dzieje się tak, że energia świetlna jest wychwytywana przez chlorofil i przekształcana w energię chemiczną.

W chlorofilu zachodzi proces zwany wzbudzeniem, który powoduje, że pigment traci elektron. Aby odzyskać utracony elektron, chlorofil rozbija cząsteczkę wody, pobiera niezbędny pierwiastek, a reszta jest uwalniana.

W fazie ciemnej zaangażowane są cząsteczki dwutlenku węgla (CO2), cząsteczki wody i energia chemiczna zmagazynowana w fazie świetlnej.

Na tym etapie wodór z wody łączy się z dwutlenkiem węgla dzięki energii chemicznej. Wynikiem tej reakcji jest węglowodan zwany glukozą.

3- Synteza białek

Jest to proces, w wyniku którego w komórce powstają białka. Jest to cykl, w którym interweniują kwas dezoksyrybonukleinowy (DNA), kwas rybonukleinowy (RNA) i białka.

DNA syntetyzuje RNA, a ten ostatni syntetyzuje serię białek. Te białka będą wyzwalaczami syntezy DNA, więc cykl zaczyna się od nowa.

4- Oddychanie komórkowe

Oddychanie komórkowe to proces polegający na utlenianiu niektórych cząsteczek w celu wytworzenia energii. Może to być dwojakiego rodzaju: tlenowe i beztlenowe.

Oddychanie tlenowe występuje w organizmach wyższych (roślinach, zwierzętach i grzybach). W tym przypadku cząsteczki węgla są utleniane przez tlen z powietrza.

W organizmach autotroficznych oddychanie jest spowodowane utlenianiem glukozy wytwarzanej podczas fotosyntezy.

Z drugiej strony organizmy heterotroficzne oddychają komórkowo dzięki glukozie pozyskiwanej ze spożywania pożywienia.

Ze swej strony oddychanie beztlenowe jest procesem utleniania-redukcji, w którym utleniaczem nie jest tlen.

Ten rodzaj oddychania występuje w najbardziej prymitywnych organizmach, zwłaszcza u bakterii. Można go znaleźć w tkankach innych organizmów, gdy nie ma dostępu do tlenu.

5- Odżywianie

Odżywianie to proces, w którym komórka „połyka” materię organiczną. Materiał ten pozwala komórce na regenerację, wzrost i posiadanie niezbędnego surowca do innych reakcji chemicznych, które muszą w niej zachodzić.

6- Mitoza

Przegląd mitozy. Źródło: Viswaprabha

Mitoza to proces polegający na duplikacji jądra komórkowego. Składa się z czterech faz: profazy, metafazy, anafazy i telofazy.

Podczas profazy nici materiału genetycznego organizują się, tworząc chromosomy.

W metafazie znikają określone struktury komórki (jąderka i błona komórkowa). Centriola (inna organelle komórkowe) dzieli się na dwie części i każda część przesuwa się na jeden koniec jądra.

W anafazie chromosomy dzielą się na pół, a każda połowa przesuwa się do jednego końca.

Wreszcie, w telofazie wokół każdego końca tworzy się błona, tworząc dwa jądra zawierające tę samą informację genetyczną.

7- Mejoza

Schemat podsumowujący mejozę: 1) Duplikacja chromosomów 2) Łączenie w pary chromosomów homologicznych 3) Skrzyżowanie 4) Pierwszy podział mejotyczny (po jednym z każdego ze zduplikowanych chromosomów na komórkę potomną) 5) Drugi podział mejotyczny (po jednym chromosomie z każdego jeden na komórkę potomną) (Źródło: Peter coxhead za pośrednictwem Wikimedia Commons)

Mejoza to kolejny proces podziału komórki, w którym powstają komórki haploidalne, czyli z połową obciążenia genetycznego komórki macierzystej. Proces ten zachodzi w organizmach rozmnażanych płciowo.

Bibliografia

1. Komórka biologiczna. Pobrane 7 września 2017 r. Z tocris.com
2. Procesy komórkowe. Pobrane 7 września 2017 r. Z cbs.portlandpresspublishing.com
3. Biologia komórki i procesy komórkowe. Pobrane 7 września 2017 r.Z icg.isy.liu.se
4. Biologia: procesy komórkowe i podział. Pobrane 7 września 2017 r. Z intelik.com
5. Co to jest metabolizm? Pobrane 7 września 2017 r. Z news-medical.net
6. Charakterystyka istot żywych. Pobrane 7 września 2017 r. Z cliffsnotes.com
7. Procesy komórkowe. Pobrane 7 września 2017 r. Z wikipedia.org.