Buněčný růst

Lidské tělo má miliardy buněk. Jedná se o malé stavební bloky, které jsou zodpovědné za údržbu a stavbu tkání a orgánů. Aby se buňky udržely, rozdělily nebo zničily, probíhá buněčný cyklus. Buněčný cyklus v organismu sestává z buněčného růstu a dělení.

Buněčný růst se týká zvýšení velikosti a objemu všech jednotlivých buněk. Je geneticky řízen a probíhá před a mezi buněčným dělením. Předpokladem je buněčný metabolismus, také nazývaný metabolismus, při kterém buňky zpracovávají molekuly živin.

Co je růst buněk?

V živém organismu buňky neustále umírají. U lidí existuje několik stovek milionů buněk, jejichž ztráta vyžaduje vytvoření nové buňky. Pokud je buňka nově vytvořena, dojde k dělení buněk. K tomu jsou nezbytné signální kaskády, messengerové látky a hormony, které také způsobují růst buněk.

Když roste jedna buňka, proces je velmi složitý. Když bakteriální buňka roste, z. B.najednou proběhne asi dva tisíce chemických reakcí. To jsou u. A. Procesy uvolňování energie, biosyntéza malých molekul k vázání makromolekul nebo polymerizační reakce. Všechny buněčné struktury se vytvářejí během buněčného růstu, včetně buněčných stěn, ribozomů nebo bičíků.

Funkce a úkol

Během růstu buněk každá další buňka dostává kompletní chromozom, a tedy dostatek informací o všech monomerech, iontech a makromolekulách, aby mohla existovat další nezávislá buňka.

Mnohobuněčné organismy zase rostou rozmnožováním těchto samoformovaných buněk. Buňky potřebují stimuly k množení. To může být B. být růstové hormony.

Dokud nezačne první dělení buňky, vždy dochází k růstu buněk. Časový cyklus buněčného růstu závisí na genetických faktorech a na prostředí. Funkce buněk a aktivita genů jsou řízeny genetickými obvody a také ovlivňují účinky růstu.

Různé rychlosti růstu buněk mohou. B. u mikroorganismů vedou k tomu, že určité procesy probíhají pomaleji. Současně existuje také přirozený výběr, který upřednostňuje buňky, které rostou rychleji než ostatní.

Buněčný růst je také opět diferencován v cyklu, který probíhá v organismu a ve vytváření buněčných kultur.

Zatímco například bakterie se mohou znovu rozdělit po pouhých dvaceti minutách, doba pro lidskou buňku a její dělení je něco přes deset hodin.

Růst buňky se počítá jako plocha povrchu k objemu. Díky tomuto poměru již buňka brzy nemá dostatek povrchu, aby odstranila dostatek znečišťujících látek a absorbovala živiny. Proto je jejich růst omezen, a to jak v jednotlivých buňkách, tak ve vývoji mnohobuněčných buněk.

Buněčný růst probíhá v těle v omezené míře, ale funguje také jako buněčná kultura. V tomto ohledu jsou buňky množeny a znovu použity v určité fázi, např. B. pro různé experimenty ke studiu nemocí.

Jedna buňka má individuální buněčný věk, který začíná po mitóze a dosahuje maximální hodnoty při dalším dělení, což odpovídá době zdvojnásobení. Rozdělení jednoho na dva, dva na čtyři atd. Se nazývá exponenciální nebo nekonečný růst.

Některé živiny a minerály jsou důležité pro růst buněk, včetně draslíku. To reguluje růst buněk, což zase udržuje rovnováhu kyselin a zásad v těle a uvolňování hormonů.

Buňky v podstatě produkují proteiny, které regulují buněčný růst a ovlivňují také geny. Buněčný růst také určuje lepší hodnocení genů.

Změny v buňce ovlivňují koncentraci produkovaných proteinů. Rychle rostoucí buňky mají více polymeráz, které umožňují transkripci genů. Nicméně skutečnost, že aktivita genů závisí na buněčném růstu, ztěžuje měření genetických obvodů. Měřené veličiny, které charakterizují aktivitu genů, závisí na koncentraci proteinu a rychlosti růstu. Rychlostí růstu se rozumí zvýšení velikosti v určitém časovém období. Vypočítává se pomocí růstového faktoru.

Nemoci a nemoci

Buněčný růst je zvláště zajímavý v onkologii, jejíž výzkum se zaměřuje na růst rakovinných buněk. Kromě buněčného růstu hraje důležitou roli také počet buněk.

Pokud je narušen genom buňky, může se patologicky změnit. S malým počtem takových buněk reaguje vlastní obranný systém těla s ničením nebo obnovou. Pouze v případě, že buňky tohoto typu nekontrolovaně rostou a dělí se, dochází k benigním nebo maligním růstům, známým jako nádory.

U maligního nádoru je hranice tkáně brzy překročena růstem. Okolní tkáň je zničena a vznikají nové nádory. Rakovinové buňky se v tomto procesu chovají jako normální buňky. Neví, kdy přestat dělit nebo kdy zemřít. Stejně tak nedrží pevně k sobě, takže se mohou oddělit od své buněčné struktury a migrovat. Tímto způsobem pak mohou dále růst kdekoli jinde. To je pak metastáza.

Pokud naopak nádorové buňky dále rostou, brzy si vytvoří vlastní krevní cévy, aby mohly přijímat kyslík, hormony a glukózu. To umožňuje, aby nádor pronikl do okolní tkáně.