Τι είναι ένα κύτταρο;

Ένα κύτταρο είναι η πιο θεμελιώδης μονάδα της βιολογικής ζωής. Όλη η γνωστή ζωή, εκτός από τους ιούς, αποτελείται από κύτταρα. Τα κύτταρα είναι επίσης η μικρότερη μεταβολικά λειτουργική μονάδα ζωής, δηλαδή η μικρότερη μονάδα που μπορεί να λάβει θρεπτικά συστατικά από την κυκλοφορία του αίματος, να τα μετατρέψει σε ενέργεια, να εκτελέσει χρήσιμες λειτουργίες και να αποβάλλει απόβλητα. Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι κυττάρων στο βασίλειο της ζωής – προκαρυωτικά κύτταρα, μικρότερα βακτηριακά κύτταρα χωρίς πυρήνα και ευκαρυωτικά κύτταρα, μεγαλύτερα φυτικά και ζωικά κύτταρα με πραγματικό πυρήνα.

Τα κύτταρα είναι αρκετά μικρά. Τα προκαρυωτικά κύτταρα είναι τυπικά 1-10 μm (μικρόμετρα ή εκατομμύρια μέτρα), ενώ τα ευκαρυωτικά κύτταρα είναι 10-100 μm. Τα αυγά είναι μεγάλα μεμονωμένα κύτταρα και το μεγαλύτερο γνωστό κύτταρο σήμερα είναι το αυγό της στρουθοκαμήλου, αν και τα προϊστορικά πτηνά και μερικοί δεινόσαυροι είχαν αυγά σχεδόν ένα πόδι σε μήκος. Κάθε κύτταρο παράγεται από άλλο κύτταρο και το καθένα περιέχει ειδικό γενετικό προγραμματισμό για την παραγωγή πρωτεϊνών που αντικαθιστούν τα πράγματα όταν διασπώνται, διαιρούνται και εκτελούν τις λειτουργίες της ζωής.

Μια συσσώρευση κυττάρων είναι γνωστή ως πολυκύτταρος οργανισμός, οι άνθρωποι αποτελούν ένα παράδειγμα. Αυτά τα κύτταρα είναι τόσο μικροσκοπικά και πολυάριθμα και συνεργάζονται τόσο ομαλά και ομοιόμορφα που χρειάστηκε μέχρι το 1839 για να καταλάβουμε ότι όλη η ζωή αποτελείται από κύτταρα. Αυτή η «θεωρία κυττάρων» αποδίδεται στους Matthias Jakob Schleiden και Theodor Schwann, Γερμανούς βοτανολόγους που παρατήρησαν κύτταρα κάτω από μικροσκόπιο. Αμέσως μετά, ο Ρόμπερτ Χουκ, ο Άγγλος επιστήμονας, ονόμασε αυτές τις μικρές δομές κύτταρα, από τη λατινική κυτταρίνα, που σημαίνει ένα μικρό δωμάτιο.

Μια άλλη διαφορά μεταξύ προκαρυωτικών και ευκαρυωτικών κυττάρων είναι η παρουσία ενδοκυτταρικών μηχανημάτων ή οργανιδίων. Τα προκαρυωτικά οργανίδια είναι ελάχιστα, με μια μεμβράνη πλάσματος (φωσφολιπιδική διπλή στιβάδα) που κάνει το μεγαλύτερο μέρος της εργασίας που γίνεται από εξειδικευμένα οργανίδια στα ευκαρυωτικά, όπως το να λειτουργεί ως η μονάδα παραγωγής ενέργειας του κυττάρου και να συσκευάζει μακρομόρια που συντίθενται από τα ριβοσώματα. Εκτός από τα ριβοσώματα, το κυτταρόπλασμα (το υγρό των κυττάρων) και την μεμβράνη του πλάσματος, τα προκαρυωτικά κύτταρα μπορεί να έχουν ένα άλλο πρόσθετο οργανίδιο που ονομάζεται μεσοσώματα, αλλά πρόσφατη έρευνα υποδηλώνει ότι αυτά μπορεί να είναι απλώς τεχνουργήματα που σχηματίστηκαν κατά τη διαδικασία χημικής στερέωσης για ηλεκτρονική μικροσκόπηση και επομένως όχι ακόμα και φυσικό.