От едноклетъчните организми като бактериите за хората, клетките са основните структурни и функционални единици на живота. Едно възрастово човешко тяло се състои от повече от 37 трилиона клетки, според оценката, публикувана в изданието ноември-декември 2013 г. на "Annals of Human Biology". В сложни организми като хората има стотици различни видове клетки, организирани в организма, органите и тъканите. Всеки тип клетка има специализирани функции, които, като работят заедно, позволяват тялото да функционира ефективно. Разглеждан обаче като цяло, няколко общи функции са общи за почти всички клетки.
Енергийно генериране
Живите клетки съществуват в непрекъснато активно биологично състояние. Всички клетки изискват енергия, за да извършват необходимите дейности, за да останат живи. Това прави генерирането на енергия най-същественото и основно от всички клетъчни функции. Човешките клетки генерират енергия, използвайки химикали, получени от храни като гориво. Митохондриите - често наричани мощности на клетките - служат като крайно място за производство на енергия в човешките клетки. Използвайки молекули, получени от храносмилането и обработката на захари, протеини и мазнини от храната, серия от сложни химични реакции в митохондриите генерира молекула, наречена аденозин трифосфат (АТР). АТР молекулите улавят химическата енергия от храната, която клетките след това използват за захващане на биологичните си функции.
Молекулярен транспорт
Всяка клетка е заобиколена от мембрана, която очертава нейните граници и действа като вратар, контролирайки движението на молекулите във и извън клетката. Този молекулярен транспорт изпълнява основната роля на поддържането на здравословна вътрешна среда, така че клетката да може да оцелее и да изпълнява своите специализирани функции. Някои малки молекули, като кислород, въглероден диоксид и вода, пресичат човешките клетъчни мембрани без да изразходват енергия. Транспортирането на много важни молекули зависи обаче от помпените клетъчни мембрани, използващи енергия. Например, натриевите и калиевите мембранни помпи са от съществено значение за предаването на нервните импулси и поддържането на водния баланс в човешкото тяло. Молекулярният транспорт също така позволява на специализираните клетки, които произвеждат важни химикали - като хормони - да ги освобождават, за да могат да се използват на други места в тялото.
репродукция
Всички живи същества, включително и клетките, имат ограничен живот. Ето защо възпроизвеждането е основна функция за клетките. Клетъчното възпроизводство при хората позволява на тялото да замести умиращите, болните или увредените клетки - а в случай на бременност - да поддържат човешкия вид. Повечето човешки клетки се възпроизвеждат чрез процес, наречен митоза. Използвайки този репродуктивен процес, клетката произвежда точно копие на генетичния си материал, преди да се раздели на две генетично идентични клетки.
Мейозата е специален клетъчен репродуктивен процес, използван от яйца и сперматозоиди в организми, които използват сексуално възпроизвеждане. Човешкият генетичен материал е организиран в 23 двойки хромозоми, всеки от бащата и майката. С мейозата, а не яйцата и сперматозоидите, които имат две копия от всяка хромозома, всеки съдържа само едно копие. Когато яйцеклетката и спермата се присъединяват към момента на оплождането, хромозомите се сдвояват. Последващите разделяния на оплоденото яйце се срещат чрез митоза, като всяка нова клетка съдържа новообразуваната двойка хромозоми.
Прегледано от: Tina M. St. John, M.D.
