In 1665 gluurde de Britse wetenschapper Robert Hooke door een microscoop naar een flinterdunne plakje kurk en zag dat het "helemaal geperforeerd en poreus was, net als een honingkam." noemde de structuren "cellen" en een revolutie in de studie van het leven op aarde. Latere ontdekkingen bewezen dat cellen de bouwstenen zijn voor alle levende dingen, van microscopisch kleine bacteriën tot menselijke wezens. Hoewel cellen ontelbare vormen en functies binnen een organisme kunnen aannemen, vervullen ze allemaal de basisrollen van energieabsorptie en -productie, cellulair onderhoud en reproductie. Zonder cellen kan het leven niet bestaan ​​- hoewel virussen, die een cellulaire structuur missen, het leven nabootsen door binnenkomende gastheercellen te repliceren.

Celtypen

Door het proces van evolutie hebben cellen zich ontwikkeld in twee categorieën gebaseerd op de manier waarop hun ingewanden zijn verpakt. Cellen met een warboel van DNA en cytoplasma, maar zonder kern, worden prokaryoten genoemd. Deze primitieve structuren worden gezien in eencellige bacteriën en enkele eencellige organismen die in zulke extreme omgevingen kunnen leven als diepzee-openingen. Eukaryoten zijn meer complexe cellen die DNA in een kern bevatten die is gepartitioneerd van zijn cytoplasma. Alle planten en dieren zijn gemaakt van eukaryote cellen.

Celstructuren

Alle cellen bevatten vergelijkbare organische moleculen, essentieel voor levensfuncties, omhuld door een waterdicht celmembraan. Binnenin bevat een gelachtige substantie, cytoplasma genaamd, structuren die nucleïnezuren, eiwitten, koolhydraten en lipiden bevatten. De nucleïnezuren DNA en RNA slaan de genetische code op die de cel toestaat te leven en te repliceren. Cellulaire eiwitten, in de vorm van aminozuurketens, dienen vele rollen - enzymen, bijvoorbeeld, zetten moleculen om in verschillende vormen om de celprestaties te verbeteren. Koolhydraten, zowel eenvoudig als complex, leveren energie voor celactiviteit. Lipiden, of vetmoleculen, vormen het celmembraan, slaan energie op en zenden signalen van de buitenkant van de cel naar het binnenste. Sommige cellen bevatten ook gespecialiseerde structuren zoals mitochondriën, chloroplasten in planten en ribosomen. Deze structuren worden organellen genoemd. Alles in een cel heeft een specifieke rol te spelen in de groei van het organisme.

Celfuncties

Een cel is de basiseenheid van het leven, essentieel voor het behoud van de fysiologie van het grotere organisme. In dieren, metaboliseren bepaalde organellen voedsel in energie, en gebruikt dan de energie voor reparatie, groei en reproductie. Op dezelfde manier transformeren chloroplasten in plantencellen zonlicht in energie, een proces dat bekend staat als fotosynthese. Een eencellig organisme bestaat uit een enkele cel die al zijn levensfuncties uitvoert. In complexe organismen, zoals planten en dieren, slaan miljarden afzonderlijke cellen samen om weefsel, botten en vitale organen te vormen en verschillende taken uit te voeren: stuur signalen naar de hersenen, laat nieuw bot groeien na een blessure of bouw spieren op van oefening.

Leven zonder cellen?

Virussen zijn infectieuze agentia die bestaan ​​uit een kern van genetisch materiaal in een coatingbundel van eiwitten, een capside genaamd. Ze kunnen alleen binnen een gastheercel repliceren; wanneer de capside een gastheer mist, is het metabolisch inert. Omdat niet-cellulaire virussen zich niet zelfstandig kunnen reproduceren, beschouwen de meeste wetenschappers ze minder dan levend. Toch, als genetische entiteiten met een biologische oorsprong, imiteren virussen levende organismen door de cellen van een gastheer te infecteren, hun DNA of RNA in te brengen en over te nemen. Microbiologen en virologen blijven discussiëren over de mate van leven van virussen.