Od organizmów jednokomórkowych, takich jak bakterie, do ludzi, komórki są podstawowymi strukturalnymi i funkcjonalnymi jednostkami życia. Dorosłe ludzkie ciało składa się z ponad 37 bilionów komórek, zgodnie z szacunkami opublikowanymi w listopadowo-grudniowym wydaniu "Annals of Human Biology". W złożonych organizmach, takich jak ludzie, istnieją setki różnych typów komórek, zorganizowanych w układ ciała, narządy i tkanki. Każdy typ komórki ma wyspecjalizowane funkcje, które współpracując, pozwalają ciału na skuteczne funkcjonowanie. Rozpatrując szeroko, jednak, kilka ogólnych funkcji jest wspólnych dla praktycznie wszystkich komórek.
Generacja energii
Żywe komórki istnieją w nieustannie czynnym stanie biologicznym. Wszystkie komórki wymagają energii do wykonywania czynności niezbędnych do pozostania przy życiu. To sprawia, że wytwarzanie energii jest najbardziej istotną i podstawową funkcją wszystkich komórek. Ludzkie komórki wytwarzają energię, wykorzystując chemikalia pochodzące z żywności jako paliwa. Mitochondria - często nazywane potęgami komórek - służą jako końcowe miejsce produkcji energii w ludzkich komórkach. Wykorzystując cząsteczki pochodzące z trawienia i przetwarzania cukrów, białek i tłuszczów z diety, szereg złożonych reakcji chemicznych w mitochondriach generuje cząsteczkę nazywaną trifosforanem adenozyny (ATP). Cząsteczki ATP wychwytują energię chemiczną z żywności, którą komórki następnie wykorzystują do zasilania swoich funkcji biologicznych.
Transport molekularny
Każda komórka jest otoczona przez membranę, która wyznacza jej granice i działa jako strażnik kontrolujący ruch cząsteczek do iz komórki. Ten transport molekularny pełni istotną rolę w utrzymaniu zdrowego środowiska wewnętrznego, dzięki czemu komórka może przetrwać i wykonywać swoje wyspecjalizowane funkcje. Niektóre małe cząsteczki, takie jak tlen, dwutlenek węgla i woda, przenikają przez ludzkie błony komórkowe bez wydatkowania energii. Jednak transport wielu ważnych cząsteczek zależy od pomp membranowych wykorzystujących energię. Na przykład pompy membranowe sodowe i potasowe są niezbędne do przekazywania impulsów nerwowych i utrzymania równowagi wodnej w organizmie człowieka. Transport molekularny pozwala również wyspecjalizowanym komórkom, które produkują ważne substancje chemiczne - takie jak hormony - uwalniać je, aby mogły być wykorzystane gdzie indziej w ciele.
Reprodukcja
Wszystkie żywe istoty, w tym komórki, mają ograniczoną długość życia. Dlatego reprodukcja jest podstawową funkcją komórek. Komórkowa reprodukcja u ludzi umożliwia organizmowi zastąpienie umierających, chorych lub uszkodzonych komórek - aw przypadku ciąży utrwalenie gatunku ludzkiego. Większość ludzkich komórek rozmnaża się w procesie zwanym mitozą. Używając tego procesu reprodukcyjnego, komórka produkuje dokładną kopię swojego materiału genetycznego przed podzieleniem na dwie komórki identyczne pod względem genetycznym.
Mejoza jest specjalnym komórkowym procesem reprodukcyjnym wykorzystywanym przez jaja i plemniki w organizmach, które wykorzystują rozmnażanie płciowe. Ludzki materiał genetyczny jest zorganizowany w 23 pary chromosomów, po jednym od ojca i matki. W przypadku mejozy zamiast jaj i plemników mających dwie kopie każdego chromosomu, każda zawiera tylko jedną kopię. Kiedy jajo i plemniki łączą się w momencie zapłodnienia, chromosomy łączą się w pary. Kolejne podziały zapłodnionej komórki jajowej zachodzą poprzez mitozę, a każda nowa komórka zawiera nowo utworzoną parę chromosomów.
Autor recenzji: Tina M. St. John, M.D.
