Ľudské telo má miliardy buniek. Jedná sa o malé stavebné prvky zodpovedné za udržiavanie a stavbu tkanív a orgánov. Aby sa bunky udržali, rozdelili alebo zničili, prebieha bunkový cyklus. Bunkový cyklus v organizme pozostáva z bunkového rastu a delenia. Rast buniek sa týka zväčšenia a objem všetkých jednotlivých buniek. Je geneticky riadený a prebieha pred a medzi bunkovým delením. Predpokladom je bunkový metabolizmus, ktorý sa tiež nazýva metabolizmus, pričom bunky spracúvajú živiny molekuly.
Čo je to bunkový rast?
Aby sa bunky udržali, rozdelili alebo zničili, prebieha bunkový cyklus. Bunkový cyklus v organizme pozostáva z bunkového rastu a delenia. V živom organizme bunky neustále umierajú. U ľudí existuje niekoľko stoviek miliónov buniek, ktorých strata si vyžaduje vytvorenie novej bunky. Ak sa vytvorí nová bunka, dôjde k bunkovému deleniu. Signálne kaskády, látky prenášajúce signál a hormóny sú na to nevyhnutné, čo tiež spôsobuje rast buniek. Keď rastie jedna bunka, proces je mimoriadne zložitý. Keď napríklad narastie bakteriálna bunka, prebehne naraz asi dvetisíc chemických reakcií. Patria sem procesy uvoľňovania energie, biosyntéza malých látok molekuly viazať makromolekuly alebo polymerizačné reakcie. V tomto procese sa počas rastu buniek tvoria všetky bunkové štruktúry, vrátane bunkových stien, ribozómy alebo bičíky.
Funkcia a úloha
Počas rastu buniek dostane každá ďalšia bunka kompletný chromozóm a vo výsledku dostatok informácií o všetkých monoméroch, iónoch a makromolekulách, aby mohla existovať ďalšia nezávislá bunka. Mnohobunkové organizmy zasa rast množením týchto buniek, ktoré sa sami vytvorili. Na reprodukciu bunky potrebujú podnety. Môžu to byť rast hormóny, napríklad. Kým sa nezačne prvé delenie bunky, bunkový rast vždy prebieha. Časový cyklus bunkového rastu závisí od genetických faktorov a od životného prostredia. Funkcie buniek a aktivita génov sú riadené genetickými obvodmi a majú tiež vplyv na rastové účinky. Rôzne rýchlosti bunkového rastu môžu napríklad spôsobiť, že určité procesy sa v mikroorganizmoch vyskytujú pomalšie. Zároveň prebieha aj prírodný výber, ktorý uprednostňuje bunky, ktoré rast rýchlejšie ako ostatní. Rast buniek sa tiež ďalej diferencuje na cyklus, ktorý prebieha v organizme a na tvorbu bunkových kultúr. Keďže baktérienapríklad sa môže opäť deliť už po dvadsiatich minútach, doba pre ľudskú bunku a jej delenie je o niečo viac ako desať hodín. Rast bunky sa počíta v pomere povrchovej plochy k objem. Vďaka tomuto pomeru nemá bunka čoskoro dostatočný povrch na to, aby odstránila dostatok znečisťujúcich látok a absorbovala dostatok výživných látok. Preto je jeho rast obmedzený tak v jednobunkových organizmoch, ako aj vo vývoji mnohobunkových organizmov. Rast buniek prebieha v tele podmienene, ale tiež sa uskutočňuje ako bunková kultúra. V tomto ohľade sa bunky rozmnožujú a znovu používajú v určitom štádiu, napr. Na rôzne experimenty na štúdium chorôb. Jedna bunka má individuálny vek bunky, ktorý začína po mitóze a dosahuje maximálnu hodnotu pri ďalšom delení, čo zodpovedá času zdvojnásobenia. Rozdelenie jednej bunky na dve, dvoch buniek na štyri atď. Sa nazýva exponenciálny alebo neobmedzený rast. Určité živiny a minerály sú dôležité pre rast buniek, vrátane draslík. To reguluje bunkový rast, ktorý zase udržuje vyvážiť of kyseliny a základy v tele, ako aj uvoľňovanie hormóny. Bunky v podstate produkujú proteíny ktoré regulujú bunkový rast a majú tiež vplyv na gény. Rast buniek teda určuje aj lepšie hodnotenie génov. Zmeny v bunke ovplyvňujú koncentrácie of proteíny vyrobené. V rýchlo rastúcich bunkách je prítomných viac polymeráz, ktoré umožňujú transkripciu génov. Avšak skutočnosť, že aktivita génov závisí od bunkového rastu, sťažuje meranie genetických obvodov. Metriky, ktoré charakterizujú aktivitu génov, závisia od proteínu koncentrácie a rýchlosť rastu. Tempo rastu je zväčšenie veľkosti za určité časové obdobie. Vypočíta sa rastovým faktorom.
Choroby a choroby
Rast buniek je predmetom zvláštneho záujmu v onkológii, ktorej výskum sa zameriava na rast buniek rakovina bunky. Tu zohráva dôležitú úlohu okrem bunkového rastu aj počet buniek. Ak je genetický materiál bunky narušený, môže sa patologicky meniť. Ak je počet takýchto buniek nízky, vlastný obranný systém tela reaguje zničením alebo obnovou. Iba keď bunky tohto typu rast nekontrolovateľne a delením sa tvoria benígne alebo malígne výrastky, ktoré sú známe ako nádory. V prípade malígneho nádoru je hranica tkaniva čoskoro prekročená rastom. Pri tomto procese sa ničí okolité tkanivo a vytvárajú sa nové výrastky. Rakovina bunky sa v tomto procese správajú ako normálne bunky. Nevedia, kedy sa majú prestať deliť alebo zomrieť. Podobne sa navzájom pevne nelepia, takže sa môžu oddeliť od bunkovej asociácie a migrovať. Týmto spôsobom môžu následne ďalej rásť inde. Toto sa potom nazýva metastáza. Na druhej strane, keď nádorové bunky pokračujú v raste, čoskoro si vytvoria svoje vlastné krv plavidlá prijímať kyslík, hormóny a glukóza. To potom umožňuje nádoru napadnúť okolité tkanivo.
