Teoria celulelor Un principiu de bază al biologiei

Teoria celulelor este unul dintre principiile de bază ale biologiei. Creditul pentru formularea acestei teorii este acordat oamenilor de știință germani Theodor Schwann (1810-1822), Matthias Schleiden (1804-1881) și Rudolph Virchow (1821-1902).

Teoria celulelor afirmă:

• Toate organismele vii sunt compuse din celule. Pot fi unicelulare sau multicelulare.
• Celula este unitatea de bază a vieții.
• Celulele apar din celulele preexistente. (Nu sunt derivate din generarea spontană.)

Versiunea modernă a Teoriei celulelor include ideile care:

• Fluxul de energie are loc în celule.
• Informațiile de ereditate (ADN) sunt transmise de la celulă la celulă.
• Toate celulele au aceeași compoziție chimică de bază.

Pe lângă teoria celulelor, teoria genelor, evoluția, homeostazia și legile termodinamicii formează principiile de bază care sunt fundamentul studiului vieții.

Ce sunt celulele?

Celulele sunt cea mai simplă unitate de materie care trăiește. Cele două tipuri de celule primare sunt eucariotă celulele, care au un nucleu adevărat care conține ADN și celule procariote, care nu au nucleu adevărat. În celulele procariote, ADN-ul este învelit într-o regiune numită nucleoid.

Bazele celulare

Toate organismele vii din regatele vieții sunt compuse și depind de celule pentru a funcționa normal. Nu toate celulele, însă, sunt deopotrivă. Există două tipuri de celule primare: celule eucariote și procariote. Exemple de celule eucariote includ celule animale, celule vegetale și celule fungice. Celulele procariote includ bacteriile și arheanii.

Celulele conțin organele sau structuri celulare minuscule, care îndeplinesc funcții specifice necesare funcționării normale a celulelor. De asemenea, celulele conțin ADN (acid dezoxiribonucleic) și ARN (acid ribonucleic), informațiile genetice necesare pentru dirijarea activităților celulare.

Reproducerea celulelor

Ed Reschke / Getty Images

Celulele eucariote cresc și se reproduc printr-o secvență complexă de evenimente numită ciclu celular. La sfârșitul ciclului, celulele se vor împărți fie prin procesele de mitoză, fie de meioză. Celulele somatice se reproduc prin mitoză, iar celulele sexuale se reproduc prin meioză. Celulele procariote se reproduc frecvent printr-un tip de reproducere asexuală numită fisiune binară. Organismele superioare sunt, de asemenea, capabile de reproducere asexuală. Plantele, algele și ciupercile se reproduc prin formarea de celule reproductive numite spori. Organismele animale se pot reproduce asexual prin procese precum înmugurirea, fragmentarea, regenerarea și partenogeneza.

Procese celulare: respirație celulară și fotosinteză

Garry DeLong / Getty Images

Celulele efectuează o serie de procese importante care sunt necesare pentru supraviețuirea unui organism. Celulele sunt supuse procesului complex de respirație celulară pentru a obține energia stocată în substanțele nutritive consumate. Organisme fotosintetice, inclusiv plante, alge și cianobacterii, sunt capabile de fotosinteză. În fotosinteză, energia luminii de la soare este transformată în glucoză. Glucoza este sursa de energie utilizată de organismele fotosintetice și de alte organisme care consumă organisme fotosintetice.

Procese celulare: endocitoză și exocitoză

Frank Fox / Getty Images

De asemenea, celulele efectuează procesele de transport active ale endocitozei și exocitozei. Endocitoza este procesul de internalizare și digerare a substanțelor, cum ar fi observat cu macrofage și bacterii. Substanțele digerate sunt expulzate prin exocitoză. Aceste procese permit și transportul moleculelor între celule.

Procesele celulare: migrarea celulelor

Ed Reschke / Getty Images

Migrația celulară este un proces care este vital pentru dezvoltarea țesuturilor și organelor. De asemenea, mișcarea celulară este necesară pentru apariția mitozei și citokineziei. Migrația celulară este posibilă prin interacțiunile dintre enzimele motorii și microtubulele citoscheletului.

Procesele celulare: replicarea ADN-ului și sinteza proteinelor

Procesul celular de replicare a ADN-ului este o funcție importantă care este necesară pentru mai multe procese, inclusiv sinteza cromozomilor și divizarea celulelor. Transcrierea ADN și traducerea ARN fac posibil procesul de sinteză a proteinelor.