Buňky jsou základními jednotkami, které nám a všem živým bytostem umožňují plnit životní funkce. Tyto jednotky byly objeveny mikroskopem a díky raným cytologům jako Antonie van Leeuwenhoeck, kteří ustoupili buněčné biologii. Tento přístup byl počátkem vědy, která zcela změnila běh lidstva. V tomto článku o Zeleném ekologovi vysvětlujeme co je buněčná biologie, jaký je její význam a jaké jsou jeho aplikace pro lidi.
Co je buněčná biologie a co studuje
Buněčná biologie je věda, která studijní buňkyod jejich struktury až po jejich biochemické fungování. Je to obor biologie, a protože buňky jsou základními jednotkami života, je jeho studium nezbytné pro poznání fungování všech živých bytostí.
Uvnitř buněk se vyskytují a řada životně důležitých procesů jako je metabolismus, skládání proteinů, extracelulární komunikace, sekrece látek, vylučování složek, které již nejsou užitečné, asimilace látek při růstu a dělení buněk. Všechny tyto procesy studuje buněčná biologie a přímo souvisí s buněčnými složkami, které provádějí výše uvedené procesy.
Buněčné složky se liší podle typu buňky, protože existují různé typy buněk:
- Eukaryota.
- Prokaryota.
- Zvíře.
- Zelenina.
- Houba.
- Protist.
Protože každý z nich má určité vlastnosti, výzkum buněk může specializovat na každý z nich. Některé ze struktur, které lze studovat, jsou buněčná membrána, jádro, Golgiho aparát, peroxisomy, endoplazmatické retikulum, ribozomy, mitochondrie, chloroplasty, vakuoly, lysozomy, buněčná stěna a mikrotubuly.
Pokud se chcete o typech buněk dozvědět více, neváhejte navštívit tento další článek, který doporučujeme.
Jaké jsou aplikace buněčné biologie
Buněčná biologie má mnoho aplikací, od medicíny po evoluci a biotechnologii, protože její studium může řešit různé problémy. Dále se zmíníme o dvou nejvýznamnějších aplikacích buněčné biologie.
Lék
Díky znalosti buněk se podařilo objevit patologické tkáně, jako rakovina. To je způsobeno neuspořádaným množením buněk, ze kterého byly vytvořeny léčebné postupy, které napadají tyto nemocné buňky. Cytologie je specifické odvětví buněčné biologie, které využívá buněčné barvení a značení vědět, jak se chovají.
Buňky hrají důležitou roli v embryonálním vývoji. The množení buněk se liší podle stadia zygoty užitečné informace pro reprodukční lékaře i veterináře. S tím souvisí i studium reprodukčních buněk, které se snaží najít problémy, které mohou způsobit neplodnost. Například existují testy na počet spermií kde se analyzuje, zda pohyb nebo počet jsou adekvátní k tomu, aby byl jedinec považován za plodného.
Existuje řada onemocnění souvisejících s krví, která se také skládá z buněk. Existují krevní destičky, červené krvinky a bílé krvinky a při abnormalitách dochází k patologiím, jako je nedostatečná produkce medulární aplazie nebo zvláštní problémy, jako je erytroblastopenie. Znalost krevních buněk může pomoci odhalit patologie a vyvinout terapie.
Biotechnologie
Imunitní systém funguje díky specifickým buňkám, jako jsou lymfocyty (pro humorální imunitu) a T buňky (pro buněčnou imunitu), které reagují na vnější podněty, které mohou organismus ohrozit. Buněčné odezvy určují imunitní odpověď a prostřednictvím technologie je, že dnes mají vyvinuté vakcíny K prevenci onemocnění využívají principu vývoje protilátek.
Je také důležité znát buněčné fungování jiných biologických skupin. Je za to zodpovědná mikrobiologie, kde se studují houbové a prokaryotické buňky. Tyto buňky mohou být použity v biotechnologii, například pro výroba potravin s bakteriemi mléčného kvašení k výrobě sýrů a jogurtů, nebo k vytvoření obranné metody, jako jsou antibiotika.
Pokud se chcete dozvědět více o tom, co je biotechnologie a k čemu slouží, neváhejte se podívat na tento článek od ekologa Verdeho.
Rozdíl mezi buněčnou a molekulární biologií
Buňky generují molekuly nezbytné pro různé funkce, což nás přivádí k rozdílu mezi buněčnou biologií a molekulární biologií. Přestože jsou příbuzné, studují různé aspekty buňky.
- Molekulární biologie: studuje složení, funkci a strukturu buněčných molekul.
- Buněčná biologie: studuje mechanismy buňky, které se vyskytují v jejích organelách. Zde můžete najít více informací o buněčných organelách: co to je, funkce a příklady.
Buněčné molekuly, které lze studovat, se dělí na anorganické sloučeniny, malé organické molekuly a makromolekuly. Dále je vysvětlíme konkrétněji:
- Anorganické sloučeniny: zahrnují vodu a minerální soli.
- Malé organické molekuly: jsou to cukry, mastné kyseliny, aminokyseliny a nukleotidy, které po spojení tvoří složitější molekuly.
- Makromolekuly: Jsou složeny z těchto malých molekul, které tvoří vysokomolekulární polymery, jako jsou polysacharidy, lipidy a fosfolipidy. Nejdůležitější makromolekuly jsou proteiny a nukleové kyseliny ve formě DNA a RNA. Kromě toho jsou základ studia molekulární biologie, protože z nich vycházejí fyzikální a metabolické vlastnosti všech živých bytostí.
Význam buněčné biologie pro člověka
Znalost buněk je nezbytná jak fungují organismya toho lze dosáhnout díky buněčné biologii. Protože buňka je základní jednotkou, je nutné ji znát do hloubky, abychom pochopili, jak život funguje.
Hlavní přínosy pro lidstvo generované znalostmi o buňce pocházejí z molekulární biologie. Jejich porozumění a zacházení umožnilo:
- Vytvořte ošetření.
- Předcházet nemocem a patologiím.
- Vytvářejte nové typy bílkovin.
- Upravte rostlinné a živočišné fenotypové znaky.
- Zvyšte produkci potravin.
Toto odvětví biologie bylo užitečné znát původ různých živých bytostí, jako jsou výsledky analýzy Arabidopsis thaliana, kde byl kompletně osekvenován jeho genom a díky tomu se pozná evoluce kvetoucích rostlin, což pomůže zlepšit rozvoj zemědělství.
Další důležitou aplikací molekulární biologie, kterou je třeba znovu zmínit, je medicína, kde se jako modely používají myši. S těmito zvířaty sdílíme geny, jako je Kit gen, který reguluje pigmentové buňky. Z toho byli schopni modifikovat geny u myší zažít, jak reagují na změny a poznat tak procesy v lidech.
Tkáně lidského těla jsou tvořeny buňkami. S těmito znalostmi byly vyvinuty terapie, které regenerují tkáně tím nejlepším způsobem. Například existují postupy regenerace kostí kde se vkládají implantáty, které podporují obnovu buněk, což je užitečné v případech zlomenin. K remodelaci dochází kostními buňkami nazývanými osteoklasty a osteoblasty.
Buněčná a molekulární biologie nemá přímý význam pouze pro člověka. The genetické modifikace rostlin bylo zásadní pro náš potravinový systém. Klimatické podmínky se neustále měnily a rostliny prošly tímto zrychleným procesem. To je důvod, proč byly geny takto upraveny plodiny mohou přežít teploty různé a dokonce i proti škůdcům. Tím se podařilo zmírnit hladomor, protože produkce potravin značně vzrostla, zejména ve prospěch zaostalých zemí.
Pokud vás zajímá více o biologii, zde vám zanecháme další článek o oborech biologie a o tom, co studují.
Pokud si chcete přečíst více článků podobných Buněčná biologie: co to je a její význam, doporučujeme vstoupit do naší kategorie Biologie.
Bibliografie- Orengo, D. (2011). Základy molekulární biologie. Barcelona: Redakční UOC
- Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, M., Walter, P. (2004). Úvod do buněčné biologie. Madrid: Editorial Médica Panamericana
- Fernández, I., Alobera, M., Blanco, L. Fyziologické základy kostní regenerace I. Histologie a fyziologie kostní tkáně. Med Oral Patol Oral Cir Bucal 2006;11: E47-51.
