Ĉelo (biologio)

Ĉelo estas la plej malgranda mem-konservanta kaj mem-reproduktanta ero, el kiuj konsistas ĉiuj konataj vivaĵoj. La morfologio kaj funkciado de ĉiu viva estaĵo dependas de la ĉeloj, el kiuj ĝi konsistas. Fakte, la ĉelo estas la malplej granda elemento konsiderebla vivanta.Alberts et al (2004). Biología molecular de la célula. Barcelona: Omega. ISBN 54-282-1351-8. 

Oni povas klasigi la vivajn organismojn laŭ la nombro de ĉeloj kiujn ili posedas: se ili havas nur unu, oni nomas ilin unuĉeluloj (ekzemple la protozooj aŭ la bakterioj; se ili havas pliajn, oni nomas ilin plurĉeluloj. Unuĉelaj organismoj normale estas tro malgrandaj por vidi sen mikroskopo. Ĉe plurĉeluloj la nombro da ĉeloj varias: iuj nematodoj nematodoj havas kelkajn centojn, sed homo havas bilionojn (1014). Tipa ĉelo povas posedi grandon de 10 µm kaj mason de 1 ng, sed ekzistas ĉeloj multe pli grandaj kaj pli malgrandaj.

La ĉelteorio, proponita en 1838 por plantoj kaj en 1839 por animaloj,Aréchiga, H. (1996). Siglo XXI, eld. Los fenómenos fundamentales de la vida. p. 178. ISBN 9789682320194. de Matthias Jakob Schleiden kaj Theodor Schwann, estas la ideo ke ĉiuj organismoj estas komponitaj de ĉeloj, kaj ke ĉiuj ĉeloj deriviĝas el aliaj antaŭaj. Tiel, ĉiaj vivaj funkcioj eliras el la ĉela maŝinaro kaj el la interagado inter apudaj ĉeloj. La havo de gena informaro, bazo de la heredo, en sia DNA permesas la transdonadon de samaj karakteroj de generacio al generacio.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.

La apero de la unua organismo viva sur la Tero kutime asociiĝas al naskiĝo 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 kopii sin. Ekzistas ebla pruvaro fosilia de ĉelaj strukturoj en rokoj datitaj je ĉirkaŭ 4 aŭ 3,5 mil milionoj da jaroj (giga-jaroj aŭ Gj.).J William Schopf. New evidence of the antiquity of life. Origins of Life and Evolution of Biospheres. Springer Netherlands. ISSN 0169-6149M 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 SocietyKelkaj aŭtoroj konsideras ke la nombro proponita de Schopf estas malprava. Por ekzemplo, ili asertas ke la supozitaj mikrofosilioj trovitaj en rokoj de pli ol 2,7 Gj. antikvaj kiel stromatoloidoj, 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. Oni trovis tre klaran pruvaron de unuĉelaj formoj de vivo fosiliigitaj en mikrostrukturoj en rokoj de la formaĵo Strelley Pool, en Okcidenta Aŭstralio, kun antikveco de 3,4 Gj. Ili eble estas la fosilioj de la plej antikvaj ĉeloj trovitaj ĝis nun. Aldona pruvaro pruvis ke ilia metabolo estis anaeroba kaj bazita sur sulfido.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. 
eta|150ra|DNA-replikiĝo

 Konsisto 
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 
eta|150ra|Tridimensia bildo montranta la terciaran strukturon de transiga RNA.
Ĉeloj ankaŭ havas komunajn kapablojn kaj celojn:
 Reproduktado per ĉela dividiĝo. Ĉela divido estas la procezo per kiu gepatra ĉelo dividiĝas en du aŭ pli da ĉelidoj. Ĉela dividado kutime okazas kiel parto de pli granda ĉela ciklo. En eŭkariotoj, estas du klaraj specoj de ĉela divido: vegetativa divido, per kiu ĉiu ĉelido estas genetike identa al la gepatra ĉelo (mitozo), kaj reprodukta ĉela divido, per kiu la nombro de kromosomoj en la ĉelidoj estas malpliigita je duono por produkti haploidajn gametojn (mejozo). Mejozo produktas kvar idajn ĉelojn sub unu rondo de DNA-reproduktado sekvata de du dividoj. Homologaj kromosomoj estas apartigitaj en la unua divido, kaj frataj kromosomoj estas apartigitaj en la dua divido. Ambaŭ verŝajne ĉeestis en la lasta eŭkariota komuna praulo.
 Metabolo, t.e. enpreni 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 tradukado de DNA-a kodo tra RNA al proteino.
 Ĉela signalado komunikada procezo kiu regas bazajn agadojn de ĉeloj kaj kunordigas ĉiujn ĉelajn agojn. La kapablo de ĉeloj percepti kaj ĝuste respondi al sia mikromedio estas la bazo de disvolviĝo, riparado de histoj kaj imuneco, same kiel normala homeostazo de histoj. Eraroj pri signalado de interagoj kaj prilaborado de ĉelaj informoj respondecas pri malsanoj kiel kancero, memimuneco kaj diabeto. Per kompreno de ĉela signalado, malsanoj povas esti traktataj pli efike kaj, teorie, artefaritaj histoj povas esti kreitaj.

 Specoj 

Estas du bazaj specoj de ĉeloj: prokariotoj kaj eŭkariotoj. Ĉiuj prokariotoj estas unuĉelaj, dum eŭkariotoj povas esti unuĉelaj aŭ plurĉelaj. La ĉeloj de plurĉela organismo ne estas identaj, sed specialiĝas kiel diversaj histoj.

Estas multaj malsamecoj inter la ĉeloj de la diversaj eŭkariotaj grupoj: bestoj, plantoj, fungoj, algoj, kaj protistoj.

 Bestaj ĉeloj 
Ĉiuj ĉeloj en la korpo de besto devenas de unu ĉionnaska duploida ĉelo nomata zigoto. Dum la  de besto, la ĉeloj specialiĝas kiel la diversaj histoj kaj organoj de la individuo. 

Diversaj specoj de ĉeloj devenas de difinitaj . La spongo havas nur unu tavolon. Iuj aliaj bestoj, nome dutavoluloj, havas du ĝermajn tavolojn, nome la ektodermon kaj la endodermon. Pli malsimplaj bestoj havas trian tavolon, la mezan mezodermon, kaj nomiĝas tritavoluloj. La tuta granda klado de duflankuloj estas tritavola. La malsamiĝo de la ĉeloj strukture kaj funkcie specialigas la komencajn praĉelojn kaj . 

La ektodermo fariĝas diversaj specoj de epiteliaj histoj, interalie la haŭto, kaj ankaŭ la glandoj kaj la nervhisto. Epitelio kiel mezotelio formas la internan membranon de multaj organoj kaj enkorpaj kavoj. Epiteliaj ĉeloj estas kunigitaj en platoj pere de ; adherentoj kaj desmosomoj kunligas la ĉelojn unu al la alia, kaj hemidesmosomoj ligas ilin al la baza membrano. Ĉiuj tri specoj konektiĝas al la ĉelskeleto.

La korpo de homo konsistas el proksimume 200 malsamaj . La proksimuma ĉelnombro de plenkreska homo estas 30 duilionoj (36 duilionoj ĉe viro kaj 28 duilionoj ĉe virino).

 Strukturo 
500ra|eta|centre|biologia ĉelo

 Vivo kaj morto de la ĉeloj 
Oni distingas plurajn komplete diversajn formojn de ĉelmorto:

 programita ĉelmorto, kies ĉefa mekanismo estas la apoptozo.
 traŭmata ĉelmorto, kiu nomiĝas nekrozo kiel sekvo de vundo, venenado, manko de nutraĵoj aŭ oksigenko, damaĝoj de radiaktiveco aŭ aliaj eksteraj kialoj
 citolizo distingiĝas de la nekrozo pro la fakto, ke tie la ĉela membrano krevas kaj eliĝas la citoplasmo dum ĉe la nekrozo la ĉelenhavo ŝveliĝas.Gene Ontology: GO:0070265 necrotic cell death

La ĉela ciklo estas ordigita sekvenco de vitalaj eventoj per kiuj ĉelo pasas kaj kiuj reguligas ĝian kreskon, divizon kaj proliferadon. La ĉela ciklo komencas en la momento en kiu aperas nova ĉelo, la posteulo de alia ĉelo dividita antaŭe, kaj finas en la momento en kiu tiu ĉelo dividiĝas denove.Ciclo celular | Acerca Ciencia Ĉiuj ĉeloj, eŭkariotoj kaj prokariotoj, sekvas ciklojn dum kiuj ili kreskas, replikas sian DNALa división celular . Proyecto Biosfera. kaj dividiĝas.

 Historio 
eta|Robert Hooke, kiu stampis la terminon «ĉelo».
La historio de la ĉelbiologio estis ligita al teknika disvolviĝo kiu necesis por ĝia studado. Tial, la unua alproksimiĝo al ĉela morfologio komenciĝis pro la popularigo de la pra-mikroskopo konstruita per lensoj komponita en la 17-a jarcento. La teknikon komplementis diversaj histaj teknikoj por optika mikroskopo en la 19-a kaj 20-a jarcentoj, kaj la plej alta distingokapablo atingiĝis 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.Bechtel, William (2005). Discovering Cell Mechanisms: The Creation of Modern Cell. Cambridge University Press. ISBN 052181247X.

 Malkovroj 
eta|Desegno de la strukturo de la korko observita de Robert Hooke per lia mikroskopo tiel kiel ĝi aperis publikigita en Micrographia.
La unuaj alproksimiĝoj al la studado de la ĉelo aperis en la 17-a jarcento;Prescott, L.M. (1999). Microbiología. McGraw-Hill Interamericana de España, S.A.U. ISBN 84-486-0261-7. post la disvolvigo fine de la 16-a jarcento de la unuaj mikroskopoj.Janssen's Microscope Optical microscopy primer: museum of microscopy. Tiuj permesis fari multajn observojn, kiuj kondukis en apenaŭ ducent jaroj al morfologia konaro relative akceptebla. Jen mallonga kronologio de tiuj malkovroj:
 1665: Robert Hooke malkovris ĉelojn en korko, poste en vivantaj plantoj, per mikroskopoj de 50 pligrandigoj konstruitaj de li mem. Tiu esploristo estis la unua, kiu vidinte en tiuj histoj unuojn, kiuj ripetiĝas kiel ĉeloj de abelaro, nomis ilin «ĉeloj» (latine cellulae). Sed Hooke povis observi nur mortintajn ĉelojn, pro kio li ne povis priskribi la strukturojn de ilia interno.Resumo de la priskribo fare de Hooke (Universidad de Berkeley)
 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.

 1839: Theodor Schwann malkovris ke plantoj kaj bestoj konsistas el ĉeloj, konkludante ke ĉeloj estas komuna unuo de strukturo kaj evoluo, tiel fondanta ĉel-teorion. Schwann-ĉeloj estas nomitaj laŭ li.
 La kredo ke vivaĵoj povas spontanee aperi (abiogenezo) estas kontraŭita de Louis Pasteur (1822-1895).
 Rudolph Virchow asertis ke ĉeloj ĉiam originas el ĉela dividiĝo (en la latina: omnis cellula ex cellula).

 Referencoj 

 Literaturo 

 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.

 Vidu ankaŭ 
 Abiogenezo
 Arĥeoj
 Bakterio
 Ĉelbiologio
 Ĉelskeleto
 Ĉelteorio
 Ĉelterapio
 Eŭkariotoj
 Genekspresio
 Kolonio (biologio)
 Nia Korpo. Anatomio kaj fiziologio de la homo por laikoj
 Praĉelo
 Prokariotoj
 Ultrastrukturo

Kategorio:Ĉelbiologio
Kategorio:Genetiko
Kategorio:Zoologio
Kategorio:Botaniko