Клетките са основните единици, които позволяват на нас и всички живи същества да изпълняваме функциите на живота. Тези единици бяха открити чрез микроскоп и благодарение на ранните цитолози като Антони ван Льовенхок, които отстъпиха място на клетъчната биология. Този подход е началото на наука, която напълно ще промени хода на човечеството. В тази статия за зелен еколог обясняваме какво е клетъчната биология, какво е нейното значение и какви са неговите приложения за хората.
Какво е клетъчна биология и какво изучава
Клетъчната биология е наука, която изучаващи клетки, от това как са структурирани до тяхното биохимично функциониране. Това е клон на биологията и тъй като клетките са основните единици на живота, неговото изучаване е от съществено значение за познаването на функционирането на всички живи същества.
В клетките се появяват а поредица от жизненоважни процеси като метаболизъм, нагъване на протеини, извънклетъчна комуникация, отделяне на вещества, отделяне на компоненти, които вече не са полезни, асимилация на вещества в растежа и клетъчното делене. Всички тези процеси се изучават от клетъчната биология и са пряко свързани с клетъчните компоненти, които осъществяват гореспоменатите процеси.
Клетъчните компоненти варират в зависимост от вида на клетката, тъй като има различни видове клетки:
- Еукариотът.
- Прокариотът.
- Животното.
- Зеленчукът.
- Гъбичните.
- Протестът.
Тъй като всеки от тях има специфични характеристики, изследването на клетките може се специализират във всеки един от тях. Някои от структурите, които могат да бъдат изследвани, са клетъчната мембрана, ядрото, апарата на Голджи, пероксизоми, ендоплазмен ретикулум, рибозоми, митохондрии, хлоропласти, вакуоли, лизозоми, клетъчна стена и микротубули.
Ако искате да научите повече за видовете клетки, не се колебайте да посетите тази друга статия, която препоръчваме.
Какви са приложенията на клетъчната биология
Клетъчната биология има множество приложения, от медицина, до еволюция и биотехнология, тъй като нейното изучаване може да реши различни проблеми. След това ще споменем двете най-известни приложения на клетъчната биология.
Лекарство
Благодарение на познанието за клетките беше възможно да се открие патологични тъкани, като рак. Това се причинява от безпорядъчно клетъчно размножаване, от което са създадени лечения, които атакуват тези болни клетки. Цитологията е специфичният клон на клетъчната биология, който използва клетъчно оцветяване и маркиране за знаят как се държат.
Клетките играят важна роля в ембрионалното развитие. В размножаването на клетките варира според етапа на зигота, полезна информация както за репродуктивните лекари, така и за ветеринарите. С това е свързано изследването на репродуктивните клетки, които се стремят да открият проблеми, които могат да причинят безплодие. Например има тестове за сперматозоиди където се анализира дали движението или броят са адекватни, за да може индивидът да се счита за плодовит.
Има много заболявания, свързани с кръвта, която също се състои от клетки. Има тромбоцити, червени кръвни клетки и бели кръвни клетки и когато има аномалии, възникват патологии, като недостатъчно производство при медуларна аплазия или специфични проблеми като еритробластопения. Познаването на кръвните клетки може да помогне откриване на патологии и разработване на терапия.
Биотехнология
Имунната система работи благодарение на специфични клетки, като лимфоцити (за хуморален имунитет) и Т клетки (за клетъчен имунитет), които реагират на външни стимули, които могат да застрашат тялото. Клетъчните отговори определят имунен отговор и чрез технологията е, че днес имат разработени ваксини Те използват принципа на развитие на антитела за предотвратяване на заболяването.
Също така е важно да се знае клетъчното функциониране на други биологични групи. За това е отговорна микробиологията, където се изследват гъбични и прокариотни клетки. Тези клетки могат да се използват в биотехнологиите, например за хранителна продукция с млечнокисели бактерии за производство на сирене и кисело мляко или за създаване защитни методи, като антибиотични лекарства.
Ако искате да научите повече за това какво е биотехнология и за какво е, не се колебайте да разгледате тази статия от еколог Верде.
Разлика между клетъчна и молекулярна биология
Клетките генерират молекули, необходими за различни функции, което ни води до разликата между клетъчната биология и молекулярната биология. Въпреки че са свързани, те изучават различни аспекти на клетката.
- Молекулярна биология: изучава състава, функцията и структурата на клетъчните молекули.
- Клетъчна биология: изучава механизмите на клетката, които възникват в нейните органели. Тук можете да намерите повече информация за клетъчните органели: какви са те, функции и примери.
Клетъчните молекули, които могат да бъдат изследвани, са разделени на неорганични съединения, малки органични молекули и макромолекули. След това ще ги обясним по-конкретно:
- Неорганични съединения: включва вода и минерални соли.
- Малки органични молекули: те са захарите, мастните киселини, аминокиселините и нуклеотидите, които, когато се съединят, образуват по-сложни молекули.
- Макромолекули: Те са съставени от тези малки молекули, които образуват полимери с високо молекулно тегло, като полизахариди, липиди и фосфолипиди. Най-важните макромолекули са протеините и нуклеиновите киселини под формата на ДНК и РНК. Освен това те са основа на изучаването на молекулярната биология, защото от тях възникват физическите и метаболитните характеристики на всички живи същества.
Значението на клетъчната биология за хората
Познаването на клетките е от съществено значение за познаване как работят организмите, а това може да се постигне благодарение на клетъчната биология. Тъй като клетката е основната единица, е необходимо да я познавате в дълбочина, за да разберете как работи животът.
Основният принос към човечеството, генериран от познанието за клетката, произхожда от молекулярната биология. Тяхното разбиране и боравене позволиха:
- Създайте лечения.
- Предотвратяване на заболявания и патологии.
- Произвеждат нови видове протеини.
- Променете фенотипните черти на растенията и животните.
- Увеличете производството на храна.
Този клон на биологията е бил полезен за познаване на произхода на различни живи същества, като резултатите от анализа на Arabidopsis thaliana, където геномът му е напълно секвениран и благодарение на това се знае еволюцията на цъфтящите растения, което ще помогне подобряване на развитието на земеделието.
Друго важно приложение на молекулярната биология, което трябва да бъде споменато отново, е в медицината, като се използват мишки като модели. Ние споделяме гени с тези животни, като гена Kit, който регулира пигментните клетки. От това те са успели модифицират гените при мишки да изпитат как реагират на промяната и по този начин да опознаят процесите в хората.
Тъканите на човешкото тяло са изградени от клетки. С тези знания са разработени терапии за регенериране на тъканите по най-добрия начин. Например има практики за костна регенерация където се поставят импланти, които насърчават обновяването на клетките, полезни в случаите на фрактура. Ремоделирането се осъществява от костни клетки, наречени остеокласти и остеобласти.
Клетъчната и молекулярната биология са не само от пряко значение за хората. В генетична модификация на растенията това беше от решаващо значение за нашата хранителна система. Климатичните условия непрекъснато се променят и растенията са претърпели този ускорен процес. Ето защо гените са така модифицирани културите могат да издържат на температури различни и дори срещу вредители. Това успя да облекчи глада, тъй като производството на храни се увеличи значително, особено в полза на слабо развитите страни.
Ако сте любопитни да научите повече за биологията, тук ви оставяме още една статия за клоновете на биологията и това, което те изучават.
Ако искате да прочетете още статии, подобни на Клетъчна биология: какво представлява и нейното значение, препоръчваме ви да влезете в нашата категория Биология.
Библиография- Оренго, Д. (2011). Основи на молекулярната биология. Барселона: Редакция УПЦ
- Албъртс, Б., Брей, Д., Хопкин, К., Джонсън, А., Люис, Дж., Раф, М., Робъртс, М., Уолтър, П. (2004). Въведение в клетъчната биология. Мадрид: Editorial Médica Panamericana
- Фернандес, И., Алобера, М., Бланко, Л. Физиологични основи на костната регенерация I. Хистология и физиология на костната тъкан. Med Oral Patol Oral Cir Bucal 2006; 11: E47-51.
