Homeostaza stanice
Potaknimo znatiželju...
Pogledaj videozapis o pretvaranju energije u neživoj prirodi i riješi zadatke.
Usporedi prijenos toplinske energije prilikom taljenja materijala sa prijenosom toplinske energije u svom tijelu. Na koji način se ljudsko tijelo prilagođava promjenama temperature u svojoj okolini?
Što je homeostaza?
U složenome višestaničnom organizmu, primjerice čovjeku, većina stanica u tijelu nije u izravnome doticaju s vanjskom okolinom. Naime, stanice se nalaze uronjene u izvanstaničnu tekućinu koja predstavlja unutarnji okoliš nekoga organizma. Za preživljavanje i normalno funkcioniranje stanica uvjeti u izvanstaničnoj tekućini i čimbenici koji ih određuju moraju se održavati u okviru optimalnih vrijednosti.
Homeostaza je održavanje stanja unutarnje ravnoteže neprekidnim optimiziranjem fizikalnih i kemijskih čimbenika unutar samoga organizma kako bi se omogućilo njegovo pravilno funkcioniranje.
Životni uvjeti stanice određeni su velikim brojem čimbenika kao što su tjelesna temperatura, razina kisika, CO2 i šećera u krvi te općeniti sastav i pH-vrijednost tjelesnih tekućina. Ti se čimbenici održavaju u stanju tzv. dinamičke ravnoteže.
Dinamička ravnoteža znači da promjena vrijednosti jednoga čimbenika gotovo automatski izaziva promjene vrijednosti nekih drugih čimbenika jer se organizam nastoji vratiti u svoje najoptimalnije stanje, stanje homeostaze. Radi se, dakle, o dinamičkim procesima održavanja unutarnjih uvjeta unutar stanica stabilnima neovisno o promjenama vrijednosti čimbenika koji djeluju na stanicu. To omogućuje da se uvjeti unutar organizma, kao i u njegovim pojedinim dijelovima (organima, tkivima, organelima i stanicama) održavaju stabilnima, što je nužno za normalno odvijanje životnih procesa u tijelu.
Normalne fiziološke vrijednosti nastoje se održati tzv. homeostatskim mehanizmima. Dakle, iako uvjeti izvan organizma mogu značajno varirati, mehanizmi homeostaze nastoje održati unutarnje stanje organizma stabilnima i u okviru optimalnih. Prouči na jednostavnom primjeru.
Klikni na brojeve i doznaj neke uloge dijelova ljudskog tijela u održavanju homeostaze s obzirom na utjecaj različitih čimbenika.
Važnost održavanja homeostaze za život stanice
Za život stanica potrebno je održavati unutarnje uvjete u nekome optimalnom rasponu. Razlog tomu je održavanje pravilne strukture proteina koji su najbrojnije i funkcionalno vrlo bitne molekule u stanici.
Ako se usko određeni uvjeti poremete, dolazi do promjene trodimenzionalne strukture proteina, odnosno do njihove denaturacije.
Denaturacija proteina u jaju može se dogoditi zbog promjene temperature (pri kuhanju ili prženju).
Klikni na karticu i doznaj što se događa u uvjetima u kojima proteini ne mogu izvršavati svoju zadaću.
U uvjetima koji nisu optimalni, bjelančevine nisu u obliku u kojemu mogu izvršavati svoje zadaće. Tada nastaju poremećaji u radu stanice. Poremećeni rad stanica odražava se i na čitav organizam. Ako dođe do pomaka u vrijednostima fizioloških čimbenika izvan normalnih granica, odnosno do poremećaja homeostaze koji homeostatski mehanizmi autoregulacije ne mogu vratiti na normalne vrijednosti, nastupa bolest.
Uloga stanične membrane u održavanju homeostaze
Stanična membrana bitna je za održanje homeostaze stanica. Stanična membrana jest struktura koja odvaja unutarnji okoliš stanice od vanjskoga te služi kao mjesto izmjene tvari između stanice i njezine okoline.
Membrana je i mjesto razmjene informacija. Stanice dobivaju informacije o svojoj okolini putem membranskih proteina. Oni služe kao receptori za signalne molekule poput hormona ili su u izravnome kontaktu s proteinima na okolnim stanicama. Primljena se informacija zatim kroz stanicu prenosi mrežom signalnih proteina i drugih molekula unutar stanice. Tako informacija stiže na mjesta u stanici gdje se odvijaju procesi kojima stanica reagira na dobivenu informaciju.