Το 1665, ο Βρετανός επιστήμονας Ρόμπερτ Χουκ κοίταξε μέσα από ένα μικροσκόπιο σε μια λεπτή φέτα φελλού και είδε ότι ήταν «όλα διάτρητο και πορώδες, σαν μια χτένα με μέλι. " Ονόμασε τις δομές «κύτταρα» και έφερε επανάσταση στη μελέτη της ζωής Γη. Αργότερα ανακαλύψεις απέδειξαν ότι τα κύτταρα είναι τα δομικά στοιχεία για όλα τα έμβια όντα, από μικροσκοπικά βακτήρια έως ανθρώπινα όντα.
Παρόλο που τα κύτταρα μπορούν να έχουν αναρίθμητα σχήματα και λειτουργίες μέσα σε έναν οργανισμό, όλα αυτά εκτελούν τους βασικούς ρόλους της απορρόφησης και της παραγωγής ενέργειας, της κυτταρικής συντήρησης και αναπαραγωγής. Χωρίς κύτταρα, η ζωή δεν μπορεί να υπάρξει, κάτι που δείχνει τη συνολική σημασία των τύπων κυττάρων στη ζωή.
Υπάρχει μια πιθανή εξαίρεση: οι ιοί. Οι ιοί στερούνται κυτταρικής δομής και μιμούνται τη ζωή εισβάλλοντας τα κύτταρα ξενιστές για αναπαραγωγή.
Τύποι κυττάρων
Μέσα από τη διαδικασία της εξέλιξης, τα κύτταρα έχουν εξελιχθεί σε δύο κατηγορίες με βάση τον τρόπο συσκευασίας των εσπεριδοειδών τους. Καλούνται κύτταρα με μπερδεμένο DNA και κυτταρόπλασμα, αλλά χωρίς πυρήνα
προκαρυώτες. Αυτές οι πρωτόγονες δομές παρατηρούνται σε μονοκύτταρα βακτήρια και σε ορισμένους μονοκύτταρους οργανισμούς που μπορούν να ζήσουν σε ακραία περιβάλλοντα όπως οι εξαεριστήρες βαθέων υδάτων.Τα ευκαρυωτικά είναι πιο πολύπλοκα κύτταρα που περιέχουν DNA σε έναν πυρήνα χωρισμένο από το κυτόπλασμά του. Όλα τα φυτά και τα ζώα είναι κατασκευασμένα από ευκαρυωτικά κύτταρα.
Πολλοί οργανισμοί έχουν επίσης συγκεκριμένους τύπους κυττάρων. Αυτά περιλαμβάνουν διάφορους τύπους ιστών, τύπους κυττάρων, σχήματα κυττάρων κ.λπ. Υπάρχουν επίσης εξειδικευμένα αναπαραγωγικά κύτταρα που επιτρέπουν στους οργανισμούς να αναπαράγονται σεξουαλικά.
Κυτταρικές δομές
Όλα τα κύτταρα περιέχουν παρόμοια οργανικά μόρια, απαραίτητα για τις λειτουργίες της ζωής, εγκλωβισμένα σε μια στεγανή κυτταρική μεμβράνη. Στο εσωτερικό, ονομάζεται μια ουσία που μοιάζει με γέλη το κυτταρόπλασμα στεγάζει δομές που περιέχουν νουκλεϊκά οξέα, πρωτεΐνες, υδατάνθρακες και λιπίδια.
ο νουκλεϊκά οξέα Το DNA και το RNA αποθηκεύουν τον γενετικό κώδικα που επιτρέπει στο κύτταρο να ζει και να αναπαράγεται. Οι κυτταρικές πρωτεΐνες, με τη μορφή αλυσίδων αμινοξέων, εξυπηρετούν πολλούς ρόλους - τα ένζυμα, για παράδειγμα, μετατρέπουν τα μόρια σε διαφορετικές μορφές για να ενισχύσουν την απόδοση των κυττάρων.
Οι υδατάνθρακες, τόσο απλοί όσο και σύνθετοι, παρέχουν ενέργεια για τη δραστηριότητα των κυττάρων. Τα λιπίδια, ή τα μόρια λίπους, σχηματίζουν την κυτταρική μεμβράνη, αποθηκεύουν ενέργεια και μεταδίδουν σήματα από το εξωτερικό του κυττάρου στο εσωτερικό του.
Ορισμένα κύτταρα περιέχουν επίσης εξειδικευμένες δομές όπως μιτοχόνδρια, χλωροπλάστες στα φυτά, ενδοπλασματικό δίκτυο, σώμα golgi, λυσοσώματα και ριβοσώματα. Αυτές οι δομές ονομάζονται οργανίδια. Οτιδήποτε μέσα σε ένα κελί έχει έναν συγκεκριμένο ρόλο να παίξει στην ανάπτυξη του οργανισμού και των κυττάρων, κάθε λειτουργία των κυτταρικών δραστηριοτήτων εξαρτάται από τους τύπους των κυττάρων που εξετάζετε.
Λειτουργία των κυττάρων
Ένα κύτταρο είναι η βασική μονάδα της ζωής, απαραίτητη για τη διατήρηση της φυσιολογίας του μεγαλύτερου οργανισμού. Στα ζώα, ορισμένα οργανίδια μεταβολίζουν τα τρόφιμα σε ενέργεια και στη συνέχεια χρησιμοποιούν την ενέργεια για επισκευή, ανάπτυξη και αναπαραγωγή. Ομοίως, οι χλωροπλάστες στα φυτικά κύτταρα μετατρέπουν το ηλιακό φως σε ενέργεια, μια διαδικασία γνωστή ως φωτοσύνθεση.
Ένας μονοκύτταρος οργανισμός αποτελείται από ένα μόνο κύτταρο που εκτελεί όλες τις λειτουργίες της ζωής του. Σε πολύπλοκους οργανισμούς, όπως φυτά και ζώα, δισεκατομμύρια μεμονωμένα κύτταρα ενώνονται για να σχηματίσουν ιστό, οστά και ζωτικά όργανα και επιτυγχάνουν διαφορετικές εργασίες: αποστολή σημάτων στον εγκέφαλο, ανάπτυξη νέου οστού μετά από τραυματισμό ή δημιουργία μυών από άσκηση.
Η ζωή χωρίς κύτταρα;
Οι ιοί είναι μολυσματικοί παράγοντες που αποτελούνται από έναν πυρήνα γενετικού υλικού μέσα σε μια δέσμη πρωτεϊνών που ονομάζεται καψίδιο. Μπορούν να αναπαραχθούν μόνο σε ένα κελί ξενιστή. όταν το καψίδιο δεν έχει ξενιστή, είναι μεταβολικά αδρανές. Επειδή μη κυτταρικούς ιούς δεν μπορούν να αναπαραχθούν από μόνα τους και δεν είναι φτιαγμένα από τα ίδια τα κύτταρα, οι περισσότεροι επιστήμονες τα θεωρούν λιγότερο από ζωντανά.
Ωστόσο, ως γενετικές οντότητες με βιολογική προέλευση, οι ιοί μιμούνται ζωντανούς οργανισμούς μολύνοντας τα κύτταρα του ξενιστή, εισάγοντας το DNA ή το RNA τους και τα αναλαμβάνουν. Οι μικροβιολόγοι και οι ιολόγοι συνεχίζουν να συζητούν για το βαθμό ζωής που επιδεικνύουν οι ιοί.