3 Huvudfunktioner av en cell

Från encelliga organismer såsom bakterier till människor är celler de grundläggande strukturella och funktionella enheterna i livet. En vuxen mänsklig kropp består av mer än 37 biljoner celler, enligt en uppskattning som publicerades i november-december 2013-utgåvan av "Annals of Human Biology." I komplexa organismer som människor finns hundratals olika celltyper, organiserade i kroppssystem, organ och vävnader. Varje celltyp har specialiserade funktioner som tillsammans gör det möjligt för kroppen att fungera effektivt. Betraktas i stort sett är dock flera allmänna funktioner vanliga för nästan alla celler.

Högdrivna mikroskop avslöjar intracellulära strukturer som utför sina funktioner. (Bild: shironosov / iStock / Getty Images)

Energiproduktion

Levande celler finns i ett evigt aktivt biologiskt tillstånd. Alla celler kräver energi för att utföra de aktiviteter som krävs för att hålla sig vid liv. Detta gör energigenerering det mest grundläggande och grundläggande för alla cellulära funktioner. Mänskliga celler genererar energi med hjälp av kemikalier som härrör från mat som bränsle. Mitokondrier - som ofta kallas kraftverk av celler - fungerar som den sista platsen för energiproduktion inom mänskliga celler. Genom att använda molekyler som härrör från matsmältning och behandling av sockerarter, proteiner och fetter från kosten genererar en rad komplexa kemiska reaktioner i mitokondrier en adenosintrifosfat (ATP) med molekyler. ATP-molekyler fångar den kemiska energin från mat, vilket cellerna sedan använder för att driva sina biologiska funktioner.

Molekylär transport

Varje cell är omgiven av ett membran som avgränsar sina gränser och fungerar som en gatekeeper, som styr molekylernas rörelse in i och ut ur cellen. Denna molekylära transport betjänar den väsentliga rollen att upprätthålla en hälsosam inre miljö så att cellen kan överleva och utföra sina specialiserade funktioner. Några små molekyler, såsom syre, koldioxid och vatten, korsar mänskliga cellmembran utan att använda energi. Transporten av många viktiga molekyler beror dock på energianvändande cellmembranpumpar. Exempelvis är natrium- och kaliummembranpumpar väsentliga för överföring av nervimpulser och upprätthållande av vattenbalans i människokroppen. Molekylär transport tillåter också specialiserade celler som producerar viktiga kemikalier - som hormoner - för att släppa dem så att de kan användas någon annanstans i kroppen.

Fortplantning

Alla levande saker, inklusive celler, har en begränsad livslängd. Därför är reproduktion en väsentlig funktion för celler. Cellåtergivning hos människor möjliggör för kroppen att ersätta döende, sjuka eller skadade celler - och i fallet med graviditet, för att upprätthålla den mänskliga arten. De flesta humana celler reproduceras genom en process som kallas mitos. Genom att använda denna reproduktionsprocess producerar cellen en exakt kopia av dess genetiska material innan de splittras i två genetiskt identiska celler.

Meiosis är en speciell cellulär reproduktionsprocess som används av ägg och sperma i organismer som använder sexuell reproduktion. Mänskligt genetiskt material är organiserat i 23 par kromosomer, en var och en från fadern och mamman. Med meiosi, i stället för ägg och sperma som har två kopior av varje kromosom, innehåller de bara en enda kopia. När ägget och spermierna går ihop vid tidpunkten för befruktning, paras kromosomerna upp. Efterföljande delar av det befruktade ägget sker via mitos, med varje ny cell som innehåller det nybildade paret av kromosomer.

Recenserad av: Tina M. St. John, M.D.