science >> Wetenschap >  >> Biologie

How Do Living Things Grow?

Levende dingen zijn samengesteld uit cellen en het concept van de cel is van fundamenteel belang om het fenomeen groei te begrijpen. Minimaal bestaat een cel uit cytoplasma (het vullen van de cel), DNA (genetisch materiaal van de cel) en een celmembraan dat de cel omsluit. Cellen zijn de kleinste eenheden die voldoen aan alle voorwaarden die nodig zijn om levend te worden genoemd - ze gebruiken energie, reproduceren zonder hulp van een gastheerorganisme, geven hun genetisch materiaal door, reageren op hun omgeving en zijn in staat om hun fysieke conditie te regelen om zich aan te passen aan de omgeving milieu. Sommige structuren, zoals virussen, delen enkele, maar niet alle kenmerken van cellen; daarom leven ze niet.

Groei van complexe organismen treedt op door celdeling. Een cel begint zijn leven relatief klein. Het wordt groter en accumuleert energie. Het gebruikt deze energie om het eigen DNA te repliceren zodat er DNA is voor twee cellen. Nadat het zijn DNA heeft gerepliceerd, wordt de cel weer groter en slaat hij energie op ter voorbereiding op deling. Als het eenmaal voldoende energie heeft, deelt de cel zich en wordt het twee nieuwe cellen. Het proces herhaalt zich.

Cellen worden gespecialiseerde boeken

Sommige organismen, zoals algen, zijn gemaakt van slechts een enkele cel, maar dit zijn geen organismen die in de traditionele betekenis groeien, naarmate een mens groeit van embryonale fase in een baby die klaar is voor de geboorte. Complexe levende dingen, zoals planten en dieren, hebben verschillende soorten cellen nodig om alle functies te vervullen die nodig zijn om te overleven. Al deze cellen zijn afkomstig van een enkele cel, maar sommige cellen worden gedifferentieerd. Het DNA van de cellen blijft hetzelfde, maar wordt anders uitgedrukt als gevolg van gemodificeerde genexpressie - sommige genen zijn ingeschakeld, terwijl andere zijn uitgeschakeld.

Levende dingen variëren sterk van elkaar in hun structuren en levenscycli . Afhankelijk van de soort kan een individu in een kwestie van dagen of vele jaren rijpen. Maar in alle levende wezens wordt de groei gereguleerd door hormonen en moet deze vaak plaatsvinden tijdens bepaalde stadia van volwassenheid of helemaal niet. Bij mensen moet bijvoorbeeld de volledige lengte vóór het einde van de puberteit worden verkregen. Ook heeft elk celtype een eindig aantal keren dat het kan delen - ongeveer 50 voor de meeste cellen.

Elk type cel heeft zijn eigen levensverwachting - zenuwcellen kunnen meer dan 100 jaar oud zijn, bloed cellen slechts ongeveer 120 dagen. Sommige soorten cellen, zoals huidcellen, bloedcellen en levercellen, worden bij het afsterven vervangen door dezelfde cellen. Andere cellen, zoals hersencellen, vervangen zichzelf niet wanneer schade optreedt.

Voor alle cellen remmen de effecten van de omgeving, ziekte en trauma de celvervanging; en dus ervaren we het fenomeen van veroudering. Ons begrip van cellen blijft echter groeien. We weten nu dat bepaalde delen van het DNA die telomeren worden genoemd, beperken hoe vaak een cel kan delen, waardoor een cel-generatieleeftijd en een individuele leeftijd worden bereikt. Men denkt dat telomeren de bovengrens van de menselijke levensduur bepalen op ongeveer 120 jaar.