Βοηθήστε την ανάπτυξη του ιστότοπου, μοιράζοντας το άρθρο με φίλους!
Τα κύτταρα είναι οι βασικές μονάδες που επιτρέπουν σε εμάς και σε όλα τα έμβια όντα να εκτελούμε τις λειτουργίες της ζωής. Αυτές οι μονάδες ανακαλύφθηκαν μέσω του μικροσκοπίου και χάρη σε πρώιμους κυτταρολόγους όπως ο Antonie van Leeuwenhoeck, που έδωσε τη θέση της στην κυτταρική βιολογία. Αυτή η προσέγγιση ήταν η αρχή μιας επιστήμης που θα άλλαζε εντελώς την πορεία της ανθρωπότητας. Σε αυτό το άρθρο του Green Ecologist εξηγούμε τι είναι κυτταρική βιολογία, ποια είναι η σημασία της και ποιες είναι οι εφαρμογές του για τον άνθρωπο.
Τι είναι η κυτταρική βιολογία και τι μελετά
Η κυτταρική βιολογία είναι μια επιστήμη που κύτταρα μελέτης, από το πώς είναι δομημένα μέχρι τη βιοχημική τους λειτουργία. Είναι κλάδος της βιολογίας και, δεδομένου ότι τα κύτταρα είναι οι βασικές μονάδες της ζωής, η μελέτη του είναι απαραίτητη για τη γνώση της λειτουργίας όλων των ζωντανών όντων.
Μέσα στα κύτταρα εμφανίζονται α σειρά ζωτικών διαδικασιών όπως ο μεταβολισμός, η αναδίπλωση πρωτεϊνών, η εξωκυτταρική επικοινωνία, η έκκριση ουσιών, η απέκκριση συστατικών που δεν είναι πλέον χρήσιμα, η αφομοίωση ουσιών στην ανάπτυξη και η κυτταρική διαίρεση. Όλες αυτές οι διεργασίες μελετώνται από την κυτταρική βιολογία και σχετίζονται άμεσα με τα κυτταρικά συστατικά, που είναι αυτά που πραγματοποιούν τις προαναφερθείσες διεργασίες.
Τα κυτταρικά συστατικά ποικίλλουν ανάλογα με τον τύπο του κυττάρου, καθώς υπάρχουν διαφορετικοί τύποι κυττάρων:
- Ο ευκαρυωτης.
- Ο προκαρυώτης.
- Το ζώο.
- Το λαχανικό.
- Ο μύκητας.
- Ο πρωταγωνιστής.
Καθώς το καθένα έχει ιδιαίτερα χαρακτηριστικά, η κυτταρική έρευνα μπορεί ειδικεύονται σε καθένα από αυτά. Μερικές από τις δομές που μπορούν να μελετηθούν είναι η κυτταρική μεμβράνη, ο πυρήνας, η συσκευή Golgi, τα υπεροξισώματα, το ενδοπλασματικό δίκτυο, τα ριβοσώματα, τα μιτοχόνδρια, οι χλωροπλάστες, τα κενοτόπια, τα λυσοσώματα, το κυτταρικό τοίχωμα και οι μικροσωληνίσκοι.
Αν θέλετε να μάθετε περισσότερα για τους τύπους κυττάρων, μη διστάσετε να επισκεφτείτε αυτό το άλλο άρθρο που σας προτείνουμε.
Ποιες είναι οι εφαρμογές της κυτταρικής βιολογίας
Η κυτταρική βιολογία έχει πολλαπλές εφαρμογές, από την ιατρική, μέχρι την εξέλιξη και τη βιοτεχνολογία, αφού η μελέτη της μπορεί να λύσει διαφορετικά προβλήματα. Στη συνέχεια, θα αναφέρουμε τις δύο πιο σημαντικές εφαρμογές της κυτταρικής βιολογίας.
Φάρμακο
Χάρη στη γνώση των κυττάρων, κατέστη δυνατή η ανακάλυψη παθολογικούς ιστούς, όπως ο καρκίνος. Αυτό προκαλείται από τον άτακτο πολλαπλασιασμό των κυττάρων, από τον οποίο έχουν δημιουργηθεί θεραπείες που επιτίθενται σε αυτά τα άρρωστα κύτταρα. Η κυτταρολογία είναι ο συγκεκριμένος κλάδος της κυτταρικής βιολογίας που χρησιμοποιεί τη χρώση και τη σήμανση κυττάρων γνωρίζουν πώς συμπεριφέρονται.
Τα κύτταρα παίζουν σημαντικό ρόλο στην εμβρυϊκή ανάπτυξη. ο Ο πολλαπλασιασμός των κυττάρων ποικίλλει σύμφωνα με το στάδιο του ζυγώτη, χρήσιμες πληροφορίες τόσο για γιατρούς αναπαραγωγής όσο και για κτηνιάτρους. Σχετική με αυτό είναι η μελέτη των αναπαραγωγικών κυττάρων που αναζητούν να βρουν προβλήματα που μπορούν να προκαλέσουν υπογονιμότητα. Για παράδειγμα, υπάρχουν εξετάσεις αριθμού σπερματοζωαρίων όπου αναλύεται αν η κίνηση ή ο αριθμός είναι επαρκής ώστε το άτομο να θεωρηθεί γόνιμο.
Υπάρχουν πολυάριθμες ασθένειες που σχετίζονται με το αίμα, το οποίο επίσης αποτελείται από κύτταρα. Υπάρχουν αιμοπετάλια, ερυθρά αιμοσφαίρια και λευκά αιμοσφαίρια και όταν υπάρχουν ανωμαλίες εμφανίζονται παθολογίες, όπως ανεπαρκής παραγωγή μυελικής απλασίας ή ιδιαίτερα προβλήματα όπως ερυθροβλαστοπενίες. Η γνώση για τα κύτταρα του αίματος μπορεί να βοηθήσει ανιχνεύει παθολογίες και αναπτύσσει θεραπείες.
Βιοτεχνολογία
Το ανοσοποιητικό σύστημα λειτουργεί χάρη σε συγκεκριμένα κύτταρα, όπως τα λεμφοκύτταρα (για την χυμική ανοσία) και τα Τ κύτταρα (για την κυτταρική ανοσία), τα οποία ανταποκρίνονται σε εξωτερικά ερεθίσματα που μπορούν να θέσουν σε κίνδυνο τον οργανισμό. Οι κυτταρικές αποκρίσεις καθορίζουν ανοσολογική απόκριση και μέσω της τεχνολογίας είναι ότι σήμερα έχουν ανέπτυξαν εμβόλια Χρησιμοποιούν την αρχή της ανάπτυξης αντισωμάτων για την πρόληψη ασθενειών.
Είναι επίσης σημαντικό να γνωρίζουμε την κυτταρική λειτουργία άλλων βιολογικών ομάδων. Για αυτό ευθύνεται η μικροβιολογία, όπου μελετώνται μυκητιακά και προκαρυωτικά κύτταρα. Αυτά τα κύτταρα μπορούν να χρησιμοποιηθούν στη βιοτεχνολογία, για παράδειγμα, για το παραγωγή φαγητού με βακτήρια γαλακτικού οξέος για την παραγωγή τυριού και γιαουρτιού, ή για τη δημιουργία αμυντικές μεθόδους, όπως αντιβιοτικά φάρμακα.
Αν θέλετε να μάθετε περισσότερα για το τι είναι η βιοτεχνολογία και σε τι χρησιμεύει, μη διστάσετε να ρίξετε μια ματιά σε αυτό το άρθρο του Ecologist Verde.
Διαφορά μεταξύ κυτταρικής και μοριακής βιολογίας
Τα κύτταρα παράγουν μόρια απαραίτητα για διαφορετικές λειτουργίες, γεγονός που μας φέρνει στη διαφορά μεταξύ κυτταρικής βιολογίας και μοριακής βιολογίας. Αν και σχετίζονται, μελετούν διαφορετικές πτυχές του κυττάρου.
- ΜΟΡΙΑΚΗ ΒΙΟΛΟΓΙΑ: μελετά τη σύνθεση, τη λειτουργία και τη δομή των κυτταρικών μορίων.
- Κυτταρική βιολογία: μελετά τους μηχανισμούς του κυττάρου που εμφανίζονται στα οργανίδια του. Εδώ μπορείτε να βρείτε περισσότερες πληροφορίες για τα κυτταρικά οργανίδια: τι είναι, λειτουργίες και παραδείγματα.
Τα κυτταρικά μόρια που μπορούν να μελετηθούν χωρίζονται σε ανόργανες ενώσεις, μικρά οργανικά μόρια και μακρομόρια. Στη συνέχεια, θα τα εξηγήσουμε πιο συγκεκριμένα:
- Ανόργανες ενώσεις: περιλαμβάνει νερό και μεταλλικά άλατα.
- Μικρά οργανικά μόρια: είναι τα σάκχαρα, τα λιπαρά οξέα, τα αμινοξέα και τα νουκλεοτίδια που όταν ενωθούν σχηματίζουν πιο πολύπλοκα μόρια.
- Μακρομόρια: Αποτελούνται από αυτά τα μικρά μόρια, τα οποία σχηματίζουν πολυμερή υψηλού μοριακού βάρους, όπως πολυσακχαρίτες, λιπίδια και φωσφολιπίδια. Τα πιο σημαντικά μακρομόρια είναι οι πρωτεΐνες και τα νουκλεϊκά οξέα με τη μορφή DNA και RNA. Επιπλέον, είναι οι βάση της μελέτης της μοριακής βιολογίας, γιατί από αυτά προκύπτουν τα φυσικά και μεταβολικά χαρακτηριστικά όλων των έμβιων όντων.
Σημασία της κυτταρικής βιολογίας για τον άνθρωπο
Η γνώση των κυττάρων είναι απαραίτητη πώς λειτουργούν οι οργανισμοί, και αυτό μπορεί να επιτευχθεί χάρη στην κυτταρική βιολογία. Δεδομένου ότι το κύτταρο είναι η βασική μονάδα, είναι απαραίτητο να το γνωρίζουμε σε βάθος για να κατανοήσουμε πώς λειτουργεί η ζωή.
Οι κύριες συνεισφορές στην ανθρωπότητα που προέρχονται από τη γνώση του κυττάρου έχουν προέλθει από τη μοριακή βιολογία. Η κατανόηση και ο χειρισμός τους επέτρεψαν:
- Δημιουργήστε θεραπείες.
- Πρόληψη ασθενειών και παθολογιών.
- Παραγωγή νέων τύπων πρωτεϊνών.
- Τροποποίηση φαινοτυπικών χαρακτηριστικών φυτών και ζώων.
- Αύξηση της παραγωγής τροφίμων.
Αυτός ο κλάδος της βιολογίας ήταν χρήσιμος για τη γνώση της προέλευσης διαφόρων έμβιων όντων, όπως τα αποτελέσματα της ανάλυσης Arabidopsis thaliana, όπου το γονιδίωμά του έχει ολοκληρωθεί η αλληλουχία και, χάρη σε αυτό, είναι γνωστή η εξέλιξη των ανθοφόρων φυτών, η οποία θα βοηθήσει βελτίωση της αγροτικής ανάπτυξης.
Μια άλλη σημαντική εφαρμογή της μοριακής βιολογίας που πρέπει να αναφερθεί ξανά είναι στην ιατρική, χρησιμοποιώντας ποντίκια ως μοντέλα. Μοιραζόμαστε γονίδια με αυτά τα ζώα, όπως το γονίδιο Kit που ρυθμίζει τα χρωστικά κύτταρα. Από αυτό μπόρεσαν τροποποιήσει τα γονίδια σε ποντίκια να βιώσουν πώς αντιδρούν στην αλλαγή και έτσι να γνωρίσουν τις διαδικασίες στους ανθρώπους.
Οι ιστοί του ανθρώπινου σώματος αποτελούνται από κύτταρα. Με αυτή τη γνώση, έχουν αναπτυχθεί θεραπείες για την αναγέννηση των ιστών με τον καλύτερο τρόπο. Για παράδειγμα, υπάρχουν πρακτικές αναγέννησης των οστών όπου εισάγονται εμφυτεύματα που προάγουν την κυτταρική ανανέωση, χρήσιμα σε περιπτώσεις κατάγματος. Η αναδιαμόρφωση λαμβάνει χώρα από κύτταρα των οστών που ονομάζονται οστεοκλάστες και οστεοβλάστες.
Η κυτταρική και μοριακή βιολογία δεν έχουν άμεση σημασία μόνο για τον άνθρωπο. ο γενετική τροποποίηση των φυτών ήταν ζωτικής σημασίας για το διατροφικό μας σύστημα. Οι κλιματικές συνθήκες αλλάζουν συνεχώς και τα φυτά έχουν υποστεί αυτή την επιταχυνόμενη διαδικασία. Αυτός είναι ο λόγος που τα γονίδια έχουν τροποποιηθεί έτσι ώστε οι καλλιέργειες μπορούν να επιβιώσουν σε θερμοκρασίες διαφορετικά και ακόμη και κατά των παρασίτων. Αυτό κατάφερε να μετριάσει την πείνα, καθώς η παραγωγή τροφίμων έχει αυξηθεί σημαντικά, ειδικά προς όφελος των υπανάπτυκτων χωρών.
Αν είστε περίεργοι να μάθετε περισσότερα για τη βιολογία, εδώ σας αφήνουμε ένα άλλο άρθρο σχετικά με τους κλάδους της βιολογίας και τι σπουδάζουν.
Αν θέλετε να διαβάσετε περισσότερα άρθρα παρόμοια με Κυτταρική βιολογία: τι είναι και η σημασία της, σας συνιστούμε να εισέλθετε στην κατηγορία Βιολογία.
Βιβλιογραφία- Orengo, D. (2011). Βασικές αρχές Μοριακής Βιολογίας. Barcelona: Editorial UOC
- Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, M., Walter, P. (2004). Εισαγωγή στην κυτταρική βιολογία. Μαδρίτη: Editorial Médica Panamericana
- Fernández, I., Alobera, M., Blanco, L. Φυσιολογικές βάσεις οστικής αναγέννησης Ι. Ιστολογία και φυσιολογία οστικού ιστού. Med Oral Patol Oral Cir Bucal 2006· 11: E47-51.
