Menneskekroppen har milliarder av celler. Dette er små byggesteiner som er ansvarlige for å vedlikeholde og bygge vev og organer. For at celler skal opprettholde, dele eller ødelegge seg selv, finner en cellesyklus sted. Cellesyklusen i organismen består av cellevekst og deling. Cellevekst gjelder økningen i størrelse og volum av alle individuelle celler. Det er genetisk kontrollert og foregår før og mellom celledeling. Forutsetningen er cellulær metabolisme, også kalt metabolisme, hvorved celler behandler næringsstoffer molekyler.
Hva er cellevekst?
For at celler skal opprettholde, dele eller ødelegge seg selv, finner en cellesyklus sted. Cellesyklusen i en organisme består av cellevekst og deling. I en levende organisme dør celler konstant. Hos mennesker er det flere hundre millioner celler hvis tap krever at det dannes en ny celle. Hvis en ny celle dannes, finner celledeling sted. Signaleringskaskader, messenger -stoffer og hormoner er nødvendige for dette, noe som også forårsaker cellevekst. Når en enkelt celle vokser, er prosessen ekstremt kompleks. Når en bakteriecelle vokser, finner for eksempel omtrent to tusen kjemiske reaksjoner sted samtidig. Disse inkluderer prosesser for frigjøring av energi, biosyntese av små molekyler for å binde makromolekyler eller polymerisasjonsreaksjoner. I prosessen dannes alle cellulære strukturer under cellevekst, inkludert cellevegger, ribosomer eller flagella.
Funksjon og oppgave
Under cellevekst mottar hver ekstra celle et komplett kromosom og som et resultat nok informasjon om alle monomerer, ioner og makromolekyler til at en annen uavhengig celle kan eksistere. Flercellede organismer på sin side, vokse ved å multiplisere disse selvdannede cellene. For reproduksjon trenger celler stimuli. Disse kan være vekst hormoner, for eksempel. Inntil den første delingen av en celle begynner, finner cellevekst alltid sted. Tidssyklusen for cellevekst avhenger av genetiske faktorer og miljøet. Funksjonene til celler og aktiviteten til gener styres av genetiske kretser og påvirker også veksteffektene. Ulike hastigheter på cellevekst kan for eksempel føre til at visse prosesser skjer saktere i mikroorganismer. Samtidig finner også naturlig seleksjon sted, noe som favoriserer celler vokse raskere enn andre. Cellevekst er også ytterligere differensiert til syklusen som finner sted i organismen og dannelsen av cellekulturer. Mens bakteriefor eksempel kan dele seg igjen etter bare tjue minutter, perioden for en menneskelig celle og dens inndeling er litt mer enn ti timer. Veksten til en celle beregnes i forholdet mellom overflateareal og volum. På grunn av dette forholdet har cellen snart ikke nok overflate til å fjerne nok forurensninger og absorbere nok næringsstoffer. Derfor er veksten begrenset, både i encellede organismer og i utviklingen av flercellede organismer. Cellevekst skjer betinget i kroppen, men utføres også som cellekultur. I denne forbindelse multipliseres og gjenbrukes celler på et bestemt stadium, f.eks. For forskjellige forsøk for å studere sykdommer. En enkelt celle har en individuell cellealder, som starter etter mitose og når en maksimalverdi ved neste divisjon, som tilsvarer doblingstiden. Inndelingen av en celle i to, av to celler i fire, og så videre, kalles eksponentiell eller ubegrenset vekst. Visse næringsstoffer og mineraler er viktige for cellevekst, inkludert kalium. Dette regulerer cellevekst, som igjen opprettholder balansere of syrer og baser i kroppen, samt frigjøring av hormoner. I utgangspunktet produserer celler proteiner som regulerer cellevekst og også har innvirkning på gener. Dermed bestemmer cellevekst også den bedre evalueringen av gener. Endringer i en celle påvirker konsentrasjon of proteiner produsert. I raskt voksende celler er det flere polymeraser tilstede, som muliggjør transkripsjon av gener. Det faktum at aktiviteten til gener avhenger av cellevekst, gjør det imidlertid vanskelig å måle genetiske kretser. Beregningene som kjennetegner en aktivitet av gener er avhengig av protein konsentrasjon og vekstrate. Vekstraten er økningen av en størrelse i en viss tidsperiode. Det beregnes av vekstfaktoren.
Sykdommer og plager
Cellevekst er av særlig interesse for onkologi, hvis forskning fokuserer på veksten av kreft celler. Her spiller celletall også en viktig rolle i tillegg til cellevekst. Hvis det genetiske materialet i en celle blir forstyrret, kan det endres patologisk. Hvis antallet slike celler er lavt, reagerer kroppens eget forsvarssystem med ødeleggelse eller fornyelse. Bare når celler av denne typen vokse ukontrollert og dele seg dannes godartede eller ondartede vekster, som er kjent som svulster. Ved en ondartet svulst overskrides vevsgrensen snart av vekst. I denne prosessen ødelegges det omkringliggende vevet og det dannes nye vekster. Kreft celler oppfører seg som normale celler i denne prosessen. De vet ikke når de skal slutte å dele seg eller dø. På samme måte holder de seg ikke fast til hverandre, slik at de kan skille seg fra celleforeningen og migrere. På denne måten kan de senere fortsette å vokse andre steder. Dette kalles da metastase. Når svulstcellene fortsetter å vokse, dannes de snart sine egne blod fartøy å motta oksygen, hormoner og glukose. Dette gjør at svulsten kan invadere omkringliggende vev.
