Κύτταρο

Ως κύτταρο εννοείται μια συστηματικά οργανωμένη ομάδα μορίων, που βρίσκονται σε δυναμική αλληλεπίδραση μεταξύ τους . Το κύτταρο διαθέτει μορφολογική, φυσική και χημική οργάνωση και την ικανότητα της αφομοίωσης, της ανάπτυξης και της αναπαραγωγής . Είναι μια μονάδα της ζωής ανεξάρτητη ως προς την αυτορρύθμιση και την προσαρμοστικότητά του σε σχέση με το περιβάλλον .

Τα κύτταρα διαθέτουν επίσης εξειδικευμένες δομές, όπως οργανίδια στα ευκαρυωτικά κύτταρα, που επιτρέπουν τη διαχωρισμένη εκτέλεση διαφορετικών βιοχημικών διεργασιών . Οι μεμβράνες τους αποτελούν ημιαπορροφητικά φράγματα, ρυθμίζοντας τη μεταφορά ιόντων, θρεπτικών ουσιών και προϊόντων του μεταβολισμού .

Φυσικές ιδιότητες

Τα κύτταρα παρουσιάζουν μεγάλη ποικιλία μεγεθών και μορφολογιών, ανάλογα με τη λειτουργία τους και το περιβάλλον . Η διάμετρός τους μπορεί να κυμαίνεται από δέκατα του μm, όπως στα βακτήρια, έως μερικά εκατοστά, όπως στα θαλάσσια φύκη ή τα αυγά πτηνών . Η μορφολογία σχετίζεται άμεσα με λειτουργίες όπως η μετακίνηση, η πρόσληψη θρεπτικών ουσιών ή η παραγωγή σήματος .

Ως οργανισμός, το κύτταρο μπορεί να ζει ακόμη και χωρίς την ύπαρξη άλλων κυττάρων. Η ιδιότητα αυτή προϋποθέτει την ύπαρξη μιας μεταβολικής μηχανής που μπορεί να αντλήσει ενέργεια από το περιβάλλον και να τη χρησιμοποιήσει σε ουσιώδεις βιοχημικές διεργασίες, όπως η κίνηση ουσιών, η εκλεκτική μεταφορά μορίων και η προσαρμογή τους στις περιβάλλουσες φυσικές και χημικές συνθήκες . Οι διεργασίες αυτές επιτυγχάνονται μέσω ενζυμικών καταλυτών και δικτύων μεταβολισμού που επιτρέπουν τη ρύθμιση της ενέργειας και της σύνθεσης μακρομορίων . Επιπλέον, το κύτταρο διαθέτει ομάδες γονιδίων που καθορίζουν τη σύνθεση ουσιών και μια διακριτή δομή, την κυτταρική ή πλασματική μεμβράνη, που το απομονώνει από το εξωτερικό περιβάλλον .

Είδη κυττάρων

Τα υπαρκτά σήμερα κύτταρα χωρίζονται σε προκαρυωτικά κύτταρα και ευκαρυωτικά κύτταρα . Σε αυτή την ταξινόμηση εξαίρεση αποτελούν οι ιοί και οι φάγοι, μια ιδιαίτερη κατηγορία «οργανισμών» με δυνατότητα παρέμβασης στις κυτταρικές λειτουργίες . Άλλη ιδιόμορφη κατηγορία ύλης είναι τα μυκοπλάσματα (PPLO), μια ενδιάμεση μορφή ζωής ανάμεσα στους ιούς και τα βακτήρια . Τα προκαρυωτικά κύτταρα εμφανίζουν απλούστερη εσωτερική οργάνωση αλλά υψηλή προσαρμοστικότητα, ενώ τα ευκαρυωτικά κύτταρα διαθέτουν πολύπλοκες δομές όπως μιτοχόνδρια, χλωροπλάστες και πυρήνα .

Δομικά στοιχεία

Τα ζωντανά κύτταρα αποτελούνται από περιορισμένο αριθμό χημικών στοιχείων. Ιδιαίτερο ρόλο παίζει ο άνθρακας (C), το υδρογόνο (H), το οξυγόνο (O), το άζωτο και το θείο (S), που αποτελούν περίπου το 99% του βάρους τους . Τα χημικά συστατικά του μπορούν να ταξινομηθούν σε ανόργανα (νερό H2O και μεταλλικά ιόντα) και οργανικά: πρωτεΐνες, υδατάνθρακες, λιπίδια και πυρηνικά οξέα. Οι πρωτεΐνες επιτελούν λειτουργίες καταλυτικές, δομικές και σηματοδοτικές, οι υδατάνθρακες παρέχουν ενέργεια και δομικά στοιχεία, ενώ τα λιπίδια συνιστούν τη βασική δομή των μεμβρανών . Ένα ζωικό ή φυτικό κύτταρο αποτελείται περίπου από 70% νερό, 20% πρωτεΐνες, 5% λιπίδια και 5% άλλα μόρια . Η αναλογία αυτή ποικίλλει ανάλογα με τον τύπο του κυττάρου και τις συνθήκες του περιβάλλοντος .

Βιβλιογραφία

Anonymous (2000). The Molecular Composition of Cells. In: The Cell: A Molecular Approach, 2nd edition. NCBI Bookshelf. Accessible: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK9879/

Principles of Biology I. Components and Structure. uen.pressbooks.pub. Accessible: https://uen.pressbooks.pub/utbiol1610/chapter/components-and-structure/