물질 교환 :
* 섭취 : 세포는 환경에서 영양소, 물 및 산소를 섭취합니다. 이 물질은 새로운 구조를 구축하고 에너지를 생산하며 다른 세포 과정을 수행하는 데 필수적입니다.
* 출력 : 세포는 이산화탄소, 우레아 및 기타 대사 부산물과 같은 폐기물을 환경으로 방출합니다. 이 과정은 세포 내에서 독성 축적을 방지하기 위해 필요합니다.
에너지 교환 :
* 섭취 : 세포는 주로 포도당 (세포 호흡)과 같은 영양소를 분해하여 다양한 메커니즘을 통해 에너지를 얻습니다. 이 에너지는 모든 세포 활동에 전력을 공급하는 데 사용됩니다.
* 출력 : 세포는 대사 과정에서 열과 에너지를 방출합니다. 이 에너지는 환경으로 사라집니다.
세포에서 열린 시스템 특성의 예 :
* 세포막을 가로 지르는 영양소와 산소 확산.
* 폐기물이 세포 밖으로 확산됩니다.
* 포도당이 에너지를 방출하기 위해 파열되어 이산화탄소를 부산물로 생성하는 세포 호흡.
* 광 에너지가 포도당 형태로 화학 에너지로 전환되는 식물 세포의 광합성, 산소를 부산물로 방출합니다.
오픈 시스템이 중요한 이유 :
* 생존 : 세포는 주변 환경과의 지속적인 교환에 의존하여 필수 자원을 얻고 폐기물을 제거합니다.
* 규정 : 세포는 환경과의 교환을 통해 외부 자극에 반응함으로써 내부 환경 (항상성)을 지속적으로 조정합니다.
* 성장과 재생산 : 세포는 성장, 나누기 및 복제하기 위해 영양소와 에너지의 일정한 공급이 필요합니다.
결론 :
세포와 환경 사이의 물질과 에너지의 지속적인 교환은 그것을 개방형 시스템으로 만듭니다. 이 교환은 세포의 기능, 성장 및 내부 환경을 유지하는 능력의 기본입니다.
