Sejarah Biologi Selular, Kajian, Aplikasi dan Konsep Apa

The Biologi sel Cabang biologi yang mengkaji semua aspek yang berkaitan dengan kehidupan sel. Iaitu, dengan struktur, fungsi, evolusi dan tingkah laku sel -sel yang membentuk makhluk hidup di bumi; Dalam erti kata lain, semuanya wujud dalam kelahirannya, hidup dan kematiannya.

Ia adalah sains yang mengintegrasikan banyak pengetahuan, antaranya adalah biokimia, biofizik, biologi molekul, sains komputer, biologi pembangunan dan biologi tingkah laku dan evolusi, masing -masing dengan pendekatan mereka sendiri dan strategi percubaan anda sendiri untuk menjawab soalan -soalan tertentu.

Siluet mikroskop (Sumber: Karen Arnold [CC0] melalui Wikimedia Commons)

Oleh kerana teori sel menyatakan bahawa semua makhluk hidup terdiri daripada sel, biologi sel tidak membezakan antara haiwan, tumbuh -tumbuhan, bakteria, gerbang, alga atau kulat dan boleh memberi tumpuan kepada sel atau sel individu yang dimiliki oleh tisu dan organ yang sama multiselular individu.

Oleh itu, kerana ia adalah sains eksperimen (lebih daripada deskriptif), penyelidikan dalam cabang biologi ini bergantung kepada kaedah yang tersedia untuk kajian ultrastruktur sel dan fungsinya (mikroskopi, sentrifugasi, penanaman In vitro, dan lain-lain.)

[TOC]

Sejarah Biologi Sel

Beberapa penulis menganggap bahawa kelahiran biologi sel berlaku dengan kedatangan teori sel yang dicadangkan oleh Schleiden dan Schwann pada tahun 1839.

Walau bagaimanapun, adalah penting untuk mempertimbangkan bahawa sel -sel telah diterangkan dan dikaji bertahun -tahun sebelum ini, bermula dengan penemuan pertama Robert Hooke yang, pada tahun 1665, melihat untuk kali pertama sel -sel yang membentuk kain mati lembaran gabus; Dan berterusan dengan Antoni van Leeuwenhoek, yang bertahun -tahun kemudian memerhatikan sampel dengan mikroskop yang berbeza dengan mikroskop yang berbeza.

Potret Robert Hooke (Sumber: Gustav VH, melalui Wikimedia Commons)

Kemudian karya Hooke, Leeuwenhoek Schleiden dan Schwann, banyak penulis juga mendedikasikan diri mereka kepada tugas mempelajari sel -sel, yang merupakan butiran penapisan berkenaan dengan struktur dan operasi dalaman mereka: nukleus sel eukariotik diterangkan, DNA dan kromosom, mitokondria, reticulum endoplasmik, mitokondria, reticulum endoplasmik, reticulum endoplasmik, reticulum endoplasmik, reticulum endoplasmik, reticulum endoplasmik, reticulum endoplasmik, reticulum endoplasmik , Kompleks Golgi, dll.

Pada pertengahan abad ke -dua, bidang biologi molekul menyaksikan kemajuan yang besar. Ini mempengaruhi bahawa, pada tahun 1950 -an, biologi sel juga mengalami pertumbuhan yang besar, kerana pada tahun -tahun itu mungkin untuk mengekalkan dan mengalikan sel In vitro, terpencil dari organisma hidup.

Boleh melayani anda: leukosit (sel darah putih): ciri, fungsi, jenis

Kemajuan dalam mikroskopi, sentrifugasi, perumusan media kultur, pemurnian protein, pengenalan dan manipulasi sel -sel sel mutan, percubaan dengan kromosom dan asid nukleat, antara lain, menetap duluan untuk pendahuluan cepat biologi sel sehingga era semasa.

Apa yang awak belajar? (objek pengajian)

Biologi sel bertanggungjawab untuk mengkaji sel -sel prokariotik dan eukariotik; Kaji proses pembentukannya, hidupnya dan kematiannya. Anda biasanya boleh memberi tumpuan kepada mekanisme isyarat dan penstrukturan sel membran, serta organisasi sitoskeleton dan polariti sel.

Juga mengkaji morfogenesis, iaitu, mekanisme yang menggambarkan bagaimana sel -sel morfologi berkembang dan bagaimana mereka yang "masak" berubah dalam masa dan berubah sepanjang hidup mereka.

Sel -sel ragi spesies Saccharomyces cerevisiae.

Cell biology includes topics related to mobility and energy metabolism, as well as the dynamics and biogenesis of its internal organelles, in the case of eukaryotic cells (nucleus, endoplasmic reticulum, Golgi complex, mitochondria, chloroplasts, lysosomas, peroxisomes, glycosomes, vacuoles, Glioxisomes, dll.).

Ia juga membayangkan kajian genom, organisasi dan fungsi nuklear mereka secara umum.

Dalam biologi sel, bentuk, saiz dan fungsi sel -sel yang membentuk semua organisma hidup, serta proses kimia yang berlaku di dalam dan interaksi antara komponen sitosolik mereka (dan lokasi subselular mereka) dan sel -sel dengan persekitarannya.

Konsep penting dalam biologi sel

Ilustrasi pembahagian sel. Sumber: Pixabay.com

Untuk memasuki bidang biologi sel adalah tugas yang mudah apabila beberapa pengetahuan asas atau konsep penting diambil kira, kerana dengan ini dan dengan menggunakan alasan yang mungkin dapat difahami secara mendalam dunia sel yang kompleks.

Sel

Skim dari dua jenis sel dalam alam: eukariota dan prokariot. Bahagian utama ditunjukkan, membuktikan perbezaan di antara mereka (sumber: tiada pengarang yang boleh dibaca mesin menyediakan. Mortadelo2005 diandaikan (berdasarkan tuntutan hak cipta). [Domain Awam] melalui Wikimedia Commons)

Antara konsep asas yang mesti diambil di panorama adalah konsep bahawa sel adalah unit asas kehidupan, iaitu, iaitu "blok" yang membolehkan pembinaan organisma yang dapat kita panggil "hidup" dan bahawa mereka semua dipisahkan dari medium ekstrasel kerana kehadiran membran.

Terlepas dari saiz mereka, bentuk atau fungsi mereka dalam tisu tertentu, semua sel menjalankan fungsi asas yang sama yang mencirikan makhluk hidup: mereka tumbuh, memberi makan, berinteraksi dengan alam sekitar dan menghasilkan semula.

Boleh melayani anda: proeritroblast: ciri, morfologi, peraturan, pewarnaan

DNA

Molekul DNA. Sumber: Wikipedia.org

Walaupun terdapat sel -sel eukariotik dan sel -sel prokariotik, yang pada asasnya berbeza dari organisasi sitosol mereka, apa pun sel yang ada dalam fikiran, semua, tanpa pengecualian, mereka ada dalam asid deoxyribonucleic dalaman (DNA), sebuah molekul yang menempatkan "" , pesawat morfologi dan berfungsi "sel.

Cytosol

Rajah sel haiwan dan bahagiannya. Sitosol dinamakan di bahagian bawah. (Sumber: Alejandro Porto [CC0] melalui Wikimedia Commons)

Sel eukariotik mempunyai penganjuran khusus dalam fungsi yang berbeza yang menyumbang kepada proses penting ini. Organel ini menjalankan pengeluaran tenaga dari bahan pemakanan, sintesis, pembungkusan dan pengangkutan banyak protein sel dan juga import dan pencernaan zarah besar.

Cytoskeleton

Sel -sel mempunyai sitoskeleton dalaman yang mengekalkan bentuk, mengarahkan pergerakan dan pengangkutan protein dan organel yang menggunakannya, selain berkolaborasi dalam pergerakan atau perpindahan sel lengkap.

Organisma uniselular dan multiselular

Terdapat organisma uniselular dan multiselular (bilangan sel yang sangat berubah -ubah). Kajian biologi sel biasanya memberi tumpuan kepada organisasi "model", yang telah ditakrifkan mengikut jenis sel (prokariot atau eukariota) dan mengikut jenis organisma (bakteria, haiwan atau tumbuhan).

Gen

Gen adalah sebahagian daripada maklumat yang dikodkan dalam molekul DNA yang terdapat di semua sel bumi.

Ini bukan sahaja memenuhi fungsi dalam penyimpanan dan pengangkutan maklumat yang diperlukan untuk menentukan urutan protein, tetapi juga menjalankan fungsi pengawalseliaan dan struktur yang penting.

Aplikasi biologi sel

Terdapat banyak aplikasi biologi sel dalam bidang seperti ubat, bioteknologi dan persekitaran.  Beberapa aplikasi dibentangkan di bawah:

Warna warna pendarfluor dan hibridisasi (Ikan) kromosom membolehkan untuk mengesan translocations kromosom dalam sel -sel kanser.

Teknologi mikrodisposisi DNA "cip" membolehkan anda mengetahui kawalan ekspresi gen ragi, semasa pertumbuhannya. Teknologi ini telah digunakan untuk mengetahui ungkapan gen manusia dalam tisu dan sel kanser yang berbeza

Antibodi ditandai dengan pendarfluor, khusus terhadap protein filamen pertengahan, membolehkan mengetahui tisu dari mana tumor berasal. Maklumat ini membantu doktor memilih rawatan yang paling sesuai untuk memerangi tumor.

Penggunaan protein pendarfluor hijau (GFP) untuk mencari sel di dalam tisu. Melalui teknologi DNA yang menggabungkan, gen GFP diperkenalkan dalam sel tertentu haiwan yang lengkap.

Boleh melayani anda: hemidesmosomas: apakah, keterangan, struktur, fungsi

Contoh penyelidikan terkini dalam biologi sel

Dua contoh artikel yang diterbitkan dalam kajian biologi sel alam telah dipilih. Ini adalah berikut:

Peranan Warisan Epigenetik pada Haiwan (Pérez dan Ben Lehner, 2019)

Telah ditemui bahawa molekul lain, sebagai tambahan kepada urutan genom, boleh memindahkan maklumat antara generasi. Maklumat ini dapat diubahsuai oleh keadaan fisiologi dan persekitaran generasi sebelumnya.

Dengan cara ini, terdapat maklumat dalam DNA yang tidak dikaitkan dengan urutan (pengubahsuaian kovalen histon, metilasi DNA, RNA kecil) dan maklumat genom bebas (microbiome).

Dalam mamalia, kekurangan zat makanan atau makanan yang baik mempengaruhi metabolisme glukosa keturunan. Kesan ayah tidak selalu dimediasi oleh gamet, tetapi boleh bertindak secara tidak langsung.

Bakteria boleh diwarisi dengan laluan ibu melalui saluran kelahiran, atau menyusu. Pada tikus, diet serat yang lemah menghasilkan penurunan kepelbagaian taksonomi mikrobiologi sepanjang generasi. Akhirnya, kepupusan subpopulasi mikroorganisma berlaku.

Peraturan Chromatin dan Terapi Kanser (Valencia dan Kadoch, 2019)

Pada masa ini mekanisme yang mengawal struktur chromatin, dan peranan mereka dalam penyakit diketahui. Dalam proses ini, perkembangan teknik yang membolehkan mengenal pasti ekspresi gen onkogenik dan penemuan putih terapeutik telah menjadi kunci.

Beberapa teknik yang digunakan adalah immunoprecipitation chromatin diikuti dengan penjujukan (cip-seq), penjujukan RNA (RNA-seq), percubaan transpoac yang boleh dilancarkan menggunakan urutan (ATAC-seq).

Pada masa akan datang, penggunaan teknologi CRISPR-Cas9 dan gangguan RNA akan mempunyai peranan dalam pembangunan terapi kanser.

Rujukan

1. Alberts, b., Bray, d., Hopkin, k., Johnson, a. D., Lewis, J., Raff, m.,... & Walter, p. (2013). Biologi sel penting. Sains Garland.
2. Bagsover, s. R., Shephard, e. Ke., Putih, h. Ke., & Hyams, J. S. (2011). Biologi Sel: kursus pendek. John Wiley & Sons.
3. Cooper, g. M., & Hausman, r. Dan. (2004). Sel: pendekatan molekul. Medicinska Naklada.
4. Lodish, h., Berk, a., Zipursky, s. L., Matsudaira, ms., Baltimore, d., & Darnell, J. (2000). Edisi Biologi Sel Molekul ke -4. Pusat Kebangsaan Maklumat Bioteknologi, Rak Buku.
5. Salomo, e. P., Berg, l. R., & Martin, D. W. (2011). Biologi (ed ke -9.). Brooks/Cole, Cengage Learning: USA.