Ćelijski rast

Ćelijski rast je termin koji se upotrebljava u kontekstu biološkog ćelijskog razvoja i ćelijske diobe (reprodukcije). Kada se koristi u kontekstu ćelijskog razvoja, termin se odnosi na povećanje zapremine citoplazme i organela (G1 faza), kao i povećanje genetičkog materijala (G2 faza) nakon replikacije tokom S faze. Ovo se ne smije brkati sa rastom u kontekstu diobe ćelija, koje se naziva proliferacijom, kada ćelija, poznata kao "matična ćelija", raste i dijeli kako bi proizvela dvije "ćelije kćeri (M faza).

Ćelijske populacije

Populacija ćelija, kao i većina populacija organizama, prolazi kroz određenu vrstu eksponencijalnog rasta ili geometrijske progresije. Stoga bi svaka generacija ćelija trebala biti dvostruko brojnija od prethodne. Međutim, broj generacija daje samo maksimalni iznos jer ne postoje sve ćelije u svakoj generaciji. One se mogu razmnožavati u M-fazi, tj. fazi mitoze, gdje se udvostruče i dijele na dvije genetički jednake ćelije.

Rast organizma ostvaruje se povećanjem (1) broja ćelija, (2) porastom njihove zapremine, te (3) povećanjem međućelijske mase.

Veličina ćelije

Veličina ćelije je veoma promenljiva među organizmima, sa nekim algama kao što je Caulerpa taxifolia, gdje je jedna ćelija duga i nekoliko metara. Biljne ćelije su općenito mnogo veće od životinjskih ćelija, pa protozoe poput roda Paramecium mogu biti duge 330 μm, dok prosječna ljudska ćelija može biti duga oko 10 μm. Kako ove ćelije "odlučuju" kolike bi trebale biti prije diobe, otvoreno je pitanje. Poznato je da su djelimično odgovorni hemijski gradijenti, pa se pretpostavlja da je u pitanju mehanički stres u citoskeletnim strukturama. Rad na ovoj temi uglavnom zahtijeva organizam čiji je ćelijski ciklus dobro okarakteriziran.

Ćelijski ciklus i rast

Dioba ćelije

Glavni članak: Ćelijska dioba

Reprodukcija ćelija je aseksualna. Za većinu sastojaka ćelije rast je stalan, neprekidan proces, koji se prekida samo nakratko u M fazi kada se jedro, a zatim ćelija dijele na dva dijela.

Proces diobe ćelije, nazvan ćelijski ciklus, ima četiri glavna dijela koja se nazivaju fazama. Prvi dio, nazvan G₁faza označen je sintezom različitih enzima koji su potrebni za replikaciju DNK. Drugi dio ćelijskog ciklusa je S faza, gdje replikacija DNK proizvodi dva identična skupa hromosoma. Treći dio je G₂ faza, u kojoj se događa značajna sinteza proteina, koja uglavnom uključuje proizvodnju mikrotubula koje su potrebne tokom procesa diobe, koja se naziva mitoza.

Četvrta faza, M faza, sastoji se od podele jedra (kariokineza) i podjele citoplazme (citokineza), praćene stvaranjem nove ćelijske membrane. Ovo je fizička podjela ćelija "majke" i "ćerke". M faza odvija se u nekoliko različitih faza diobe, uzastopno poznatih kao profaza, prometafaza, metafaza, anafaza i telofaza što dovodi do citokineze.

Podjela ćelija je složenija u eukariota nego u ostalim organizmima. Prokariotske ćelije, poput bakterijskih, razmnožavaju se binarnom fisijom, u procesu koji uključuje replikaciju DNK, segregaciju hromosoma i citokinezu. Podjela eukariotskih ćelija uključuje ili mitozu ili složeniji proces koji se zove mejoza. Binarna fisija slična je reprodukciji ćelija eukariota koja uključuje mitozu. Obje dovode do proizvodnje dve ćelije kćeri sa istim brojem hromosoma kao i roditeljska ćelija. Mejoza je za poseban ćelijski proces u reprodukciji dvospolnih organizama. Proizvodi četiri posebne ćelije kćeri (gamete) koje imaju polovinu normalne ćelijske količine DNK i haploidnu hromosomsku garnitiuru. Zatim se muški i ženski gameta mogu kombinirati da bi nastzao zigot, prva ćelija novog organizma, koja opet ima normalnu (diploidnu) količinu hromosoma.

Također pogledajte

• Ćelijska dioba
• Ćelijski ciklus
• Mejoza
• Mitoza
• Matična ćelija

Dopunska literatura

• Morgan, David O. (2007). The cell cycle: principles of control. London: Sunderland, Mass. ISBN 978-0-9539181-2-6.

Vanjski linkovi

• A comparison of generational and exponential models of cell population growth
• Local Growth in an Array of Disks Wolfram Demonstrations Project.