Funkcja komórki
Strukturalne i funkcjonalne cechy różnych typów komórek są określane przez naturę obecnych w nich białek. Komórki różnych typów mają różne funkcje, ponieważ struktura i funkcja komórki są ze sobą ściśle powiązane. Widać, że komórka, która jest bardzo cienka, nie nadaje się dobrze do pełnienia funkcji ochronnej. Komórki kostne nie mają odpowiedniej struktury do przewodzenia impulsów nerwowych. Tak jak istnieje wiele typów komórek, tak też istnieją zróżnicowane funkcje komórek. Uogólnione funkcje komórki obejmują przemieszczanie się substancji przez błonę komórkową, podział komórki w celu utworzenia nowych komórek oraz syntezę białek.
Przemieszczanie się substancji przez błonę komórkową
Przetrwanie komórki zależy od utrzymania różnicy między materiałem zewnątrz- i wewnątrzkomórkowym. Mechanizmy przemieszczania się przez błonę komórkową obejmują dyfuzję prostą, osmozę, filtrację, transport aktywny, endocytozę i egzocytozę.
Dyfuzja prosta polega na przemieszczaniu się cząsteczek (solutów) z obszaru o wyższym stężeniu solutu do obszaru o niższym stężeniu solutu. Osmoza to dyfuzja cząsteczek rozpuszczalnika lub wody przez selektywnie przepuszczalną błonę. Filtracja wykorzystuje ciśnienie do przepychania substancji przez membranę. Transport aktywny przenosi substancje wbrew gradientowi stężeń z rejonu o niższym stężeniu do rejonu o wyższym stężeniu. Wymaga on cząsteczki nośnej i zużywa energię. Endocytoza odnosi się do tworzenia pęcherzyków w celu przeniesienia cząsteczek i kropli z zewnątrz do wnętrza komórki. Pęcherzyki wydzielnicze są przenoszone z wnętrza na zewnątrz komórki w procesie egzocytozy.
Podział komórki
Ilustracja przedstawiająca różne fazy mitozy
Podział komórki jest procesem, w którym powstają nowe komórki w celu wzrostu, naprawy i wymiany w organizmie. Proces ten obejmuje podział materiału jądrowego i podział cytoplazmy. Wszystkie komórki ciała (komórki somatyczne), z wyjątkiem tych, które dają początek jajom i plemnikom (gametom), rozmnażają się poprzez mitozę. Komórki jajowe i plemniki powstają w wyniku specjalnego rodzaju podziału jądrowego zwanego mejozą, w którym liczba chromosomów zmniejsza się o połowę. Podział cytoplazmy nazywany jest cytokinezą.
Komórki somatyczne rozmnażają się przez mitozę, w wyniku której powstają dwie komórki identyczne z jedną komórką macierzystą. Interfaza to okres pomiędzy kolejnymi podziałami komórki. Jest to najdłuższa część cyklu komórkowego. Kolejnymi etapami mitozy są: profaza, metafaza, anafaza i telofaza. Cytokineza, czyli podział cytoplazmy, zachodzi podczas telofazy.
Mejoza jest specjalnym rodzajem podziału komórek, który zachodzi podczas produkcji gamet, czyli jajeczek i plemników. Komórki te mają tylko 23 chromosomy, połowę liczby występującej w komórkach somatycznych, tak więc w momencie zapłodnienia powstająca komórka będzie miała 46 chromosomów, 23 pochodzące z jaja i 23 z plemnika.
Replikacja DNA i synteza białek
Białka, które są syntetyzowane w cytoplazmie, funkcjonują jako materiały strukturalne, enzymy regulujące reakcje chemiczne, hormony i inne substancje życiowe. DNA w jądrze kieruje syntezą białek w cytoplazmie. Gen jest częścią cząsteczki DNA, która kontroluje syntezę jednej specyficznej cząsteczki białka. Posłańczy RNA przenosi informację genetyczną z DNA w jądrze do miejsc syntezy białek w cytoplazmie.
