Ĉelo (biologio)

El Vikipedio, la libera enciklopedio
Saltu al: navigado, serĉo
Disambig.svg Por samtitola artikolo vidu la paĝon Ĉelo (apartigilo).
Mikrografio per elektronika balai-mikroskopo de ĉeloj de Escherichia coli.

Ĉiu konata vivaĵo konsistas el bazaj unuoj, nome la ĉeloj. Ĉelo (el latina cellula, diminutivo de cella, ‘truo’)[1] estas la plej malgranda mem-konservanta kaj mem-reproduktanta ero. Tio estas, la unuo kaj morfologia kaj funkcia de ĉiu viva estaĵo. Fakte, la ĉelo estas la malplej granda elemento konsiderebla vivanta.[2] Tiele, oni povas klasigi la vivajn organismojn laŭ la nombro de ĉeloj kiujn ili posedas: se ili havas nur unu, oni nomas ilin unuĉelulaj (kiaj la protozooj aŭ la bakterioj, nome mikroskopaj organismoj); se ili havas pliajn, oni nomas ilin plurĉelulaj. Ĉe tiuj lastaj la nombro de ĉeloj estas variebla: el kelkaj centoj, kiel ĉe kelkaj nematodoj, al centoj de bilionoj (1014), kiaj ĉe la kazo de la homo. La ĉeloj kutime posedas grandon de 10 µm kaj mason de 1 ng, sed ekzistas ĉeloj multe pli grandaj.

La ĉelteorio, proponita en 1838 por vegetaloj kaj en 1839 por animaloj,[3] de Matthias Jakob Schleiden kaj Theodor Schwann, postulas ke ĉiuj organismoj estas komponitaj de ĉeloj, kaj ke ĉiuj ĉeloj derivas el aliaj antaŭaj. Tiele, ĉiaj vivaj funkcioj eliras el la ĉela maŝinaro kaj el la interagado inter apudaj ĉeloj; krome, la havo de gena informaro, bazo de la heredo, en sia DNA permesas la transmitadon de tiu el generacio al generacio.[4]

La apero de la unua organismo viva sur la Tero kutime asociiĝas al nasko de la unua ĉelo. Kvankam ekzistas multaj hipotezoj kiuj spekulativis kiel tio okazis, kutime tio priskribas ke la procezo komencis danke al la transformado de neorganikaj molekuloj al organikaj laŭ taŭgaj mediaj kondiĉoj; post tio, tiuj biomolekuloj asociiĝas okazigante komplikajn entojn kapablajn memkopiiĝis. Ekzistas ebla pruvaro fosilia de ĉelaj strukturoj en rokoj datitaj je ĉirkaŭ 4 aŭ 3,5 miloj de milionoj da jaroj (giga-jaroj aŭ Gj.).[5][6][7] Oni trovis tre klaran pruvaron de formoj de vivo unuĉelaj fosiliigitaj en mikrostrujturoj en rokoj de la formaĵo Strelley Pool, en Okcidenta Aŭstralio, kun antikveco de 3,4 Gj. Temus pri la fosilioj de ĉeloj plej antikvaj trovitaj ĝis nun. Aldona pruvaro pruvis ke ties metabolo estus anaeroba kaj bazita sur la sulfido.[8]

DNA-replikiĝo

Konsisto[redakti | redakti fonton]

Ĉiu konata ĉelo (krom kelkaj specialigitaj ĉel-tipoj) havas komunajn bazajn elementojn:

  • DNA, la gena informo kiu priskribas la aliajn elementojn.
  • Proteinoj, la maŝinaro de la ĉelo.
  • Membranoj, kiuj apartigas la ĉelon de ĝia medio, filtras, transdonas mesaĝojn inter la eno kaj la ekstero, kaj dividas pli komplikajn ĉelojn en fakojn (organetojn).

Funkcioj[redakti | redakti fonton]

Tridimensia bildo montrante la terciaran strukturon de transiga RNA.

Ĉeloj ankaŭ havas komunajn kapablojn respektive celojn:

  • Reproduktado per ĉela dividiĝo.
  • Metabolo, enprenigi krudmaterialojn, konverti ĝin al ĉelaj elementoj kaj energio, kaj delasi kromproduktojn. Fagocitado (el greka lingvo, kiu signifas ĉelo kiu manĝas) okazas, kiam ĉelo ĉirkaŭas per pseŭdopiedoj kaj enĉeligas fremdajn korpojn penetrintajn en la organismon. Fagocitado estas uzata por manĝi sed ankaŭ por elimini fremdajn korpojn.
  • Proteina sintezo per konverti DNA-n al RNA al proteino.

Specoj[redakti | redakti fonton]

Estas 220 specoj de ĉeloj kaj histoj kiuj konsistigas la homan korpon same kiel tiujn de aliaj organismoj.

Estas tri bazaj specoj de ĉeloj: prokariotoj, arĥioj, kaj eŭkariotoj. Kaj multaj subtipoj, kiaj mastocitoj...

Strukturo[redakti | redakti fonton]

biologia ĉelo

Historio[redakti | redakti fonton]

La historio de la ĉelbiologio estis ligita al teknika disvolviĝo kiu eltenis ties studadon. Tiele, la unua alproksimiĝo al ties morfologio komencis per la popularigo de la pra-mikroskopo konstruita per lensoj komponitaj en la 17-a jarcento, komplementata per diversaj histaj teknikoj por optika mikroskopo en la 19-a kaj 20-a jarcentoj kaj atingas plej altan nivelon rezolucian pere de la studado per elektrona, fluoreska kaj kunfokusa mikroskopoj, inter aliaj, jam en la 20-a jarcento. La disvolvigo de molekula konaro, bazita sur la manipulado de nukleaj acidoj kaj enzimoj permesis analizon pli detalan laŭlonge de la 20-a jarcento.[9]

Malkovroj[redakti | redakti fonton]

Robert Hooke, kiu stampis la terminon «ĉelo».

La unuaj alproksimiĝoj al la studado de la ĉelo aperis en la 17-a jarcento;[10] post la disvolvigo fine de la 16-a jarcento de la unuaj mikroskopioj.[11] Tiuj permesis realigi nombrajn observojn, kiuj kondukis en apenauz ducent jaroj al morfologia konaro relative akceptebla. Sube jenas mallonga kronologio de tiauj malkovroj:

  • 1665: Robert Hooke malkovris ĉelojn en korko, poste en vivantaj plantoj, per mikroskopoj de 50 pligrandigoj konstruita de li mem. Tiu esploristo estis la unua kiu, vidinte en tiuj histoj unuojn kiuj ripetiĝas kiel ĉeloj de abelaro, nomigis ilin kiel ripetaj elementoj, «ĉeloj» (de la latina cellulae, ĉeloj). Sed Hooke povis observi nur mortintajn ĉelojn pro kio li ne povis priskribi la strukturojn de tis interno.[12]
  • 1670-aj jaroj: Antoni van Leeuwenhoek observis diversajn eŭkariotajn ĉelojn (kiaj protozooj kaj spermatozooj) kaj prokariotajn (bakterioj).
  • 1745: John Needham priskribis la estadon de «animaletoj» aŭ «infuzorioj»; temis pri unuĉelaj organismoj.
Desegno de la strukturo de la korko observita de Robert Hooke per lia mikroskopo tiel kiel ĝi aperis publikigita en Micrographia.

Ĉelteorio[redakti | redakti fonton]

Loupe.svg Pli detalaj informoj troveblas en la artikolo Ĉelteorio.

La ĉelteorio estas inter la plej fundamendaj ekkonoj en la scienca fako biologio. La teorio postulas, ke ĉiuj organoj, kiom ajn diversaspektaj ili estu, ĉiam konsistas el unuopaj ĉeloj.

Tiu teorio sekvigis ampleksajn konkludojn: Kreskado estas proceso, laŭ kiuj produktiĝas pli kaj pli da ĉeloj, kiuj ekestas el pli fruaj ĉeloj. Ankaŭ en la proceso de reproduktado de bestoj inkluzive de la homoj la ĉelo havas centran rolon. Novaj individuoj ĉiam ekestas el vivaj ĉeloj per ĉeldivido, neniam per abiogenezo, do la ekesto de ĉeloj el morta materialo. La ekkonoj de la ĉela teorio fine gvidis al fundamenta frazo de la biologio, kiu latine formuliĝis tiel: omnis cellula e cellula ("ĉiu ĉelo [ekestas] el ĉelo").

Vidu ankaŭ[redakti | redakti fonton]

Referencoj[redakti | redakti fonton]

  1. Vorto célula en la DRAE
  2. Alberts et al (2004). Biología molecular de la célula. Barcelona: Omega. ISBN 54-282-1351-8.
  3. Aréchiga, H. (1996). Siglo XXI, eld. Los fenómenos fundamentales de la vida. p. 178. ISBN 9789682320194.
  4. Maton, Anthea; Hopkins, Jean Johnson, Susan LaHart, David Quon Warner, Maryanna Wright, Jill D (1997). Cells Building Blocks of Life. New Jersey: Prentice Hall. ISBN 0-13-423476-6.
  5. J William Schopf. New evidence of the antiquity of life. Origins of Life and Evolution of Biospheres. Springer Netherlands. ISSN 0169-6149
  6. M Brasier, N McLoughlin, O Green, D Wacey. A fresh look at the fossil evidence for early Archaean cellular life Philosophical Transactions of the Royal Society B, 2006 - The Royal Society
  7. Kelkaj aŭtoroj konsideras ke la nombro proponita de Schopf estas malpravo. Por ekzemplo, ili asertas ke la supozitaj mikrofozilioj trovitaj en rokoj de pli ol 2,7 Gj. antikvaj kiel estromatoloidoj, ondaĵoj, dendritoj, efikoj de «kaftasaj cirkloj», filoidoj, bordoj de poligonaj kristaloj kaj sferulitoj povus esti fakte strukturoj mem-organizataj kiuj okazis en momento en kiu la tutmondaj makrocikloj geokemiaj havis multe plian gravon, la kontinenta tavolo estis pli malgranda kaj la magma kaj hidroterma agado havis ĉefan gravon. Laŭ tiu studo ne atribueblas tiuj strukturoj al la biologia agado (endolitoj) kun certeco.
  8. Wacey, David; Matt R. Kilburn, Martin Saunders, John Cliff, Martin D. Brasier (2011-08). «Microfossils of sulphur-metabolizing cells in 3.4-billion-year-old rocks of Western Australia». Nature Geoscience. doi:10.1038/ngeo1238. ISSN 1752-0894. Konsultita la 23-an de aŭgusto de 2011. [1]
  9. Bechtel, William (2005). Discovering Cell Mechanisms: The Creation of Modern Cell. Cambridge University Press. ISBN 052181247X.
  10. Prescott, L.M. (1999). Microbiología. McGraw-Hill Interamericana de España, S.A.U. ISBN 84-486-0261-7.
  11. Janssen's Microscope Optical microscopy primer: museum of microscopy.
  12. Resumo de la priskribo fare de Hooke (Universidad de Berkeley)
    Citaĵo
     [...]I could exceedingly plainly perceive it to be all perforated and porous, much like a Honey-comb, but that the pores of it were not regular [..] these pores, or cells, [..] were indeed the first microscopical pores I ever saw, and perhaps, that were ever seen, for I had not met with any Writer or Person, that had made any mention of them before this. [...] 
    — Hooke

Literaturo[redakti | redakti fonton]

  • Alberts et al (2004). Biología molecular de la célula. Barcelona: Omega. ISBN 54-282-1351-8.
  • Lane, Nick (2005). Power, Sex, Suicide. Mitochondria and the Meaning of Life. Oxford University Press. ISBN 0-19-280481-2.
  • Lodish et al. (2005). Biología celular y molecular. Buenos Aires: Médica Panamericana. ISBN 950-06-1974-3.
  • Paniagua, R.; Nistal, M.; Sesma, P.; Álvarez-Uría, M.; Fraile, B.; Anadón, R. kaj José Sáez, F. (2002). Citología e histología vegetal y animal. McGraw-Hill Interamericana de España, S.A.U. ISBN 84-486-0436-9.