Celleprosesser

Celleprosesser refererer til de kjemiske og fysiske aktivitetene i celler som opprettholder liv, vekst og tilpasning. De omfatter metabolisme, energiomsetning, biosyntese av makromolekyler, celledeling og kommunikasjon med andre celler. Prosessene varierer mellom prokaryote og eukaryote celler, men mange grunnleggende prinsipper er universelle.

Metabolisme består av katabole reaksjoner som bryter ned molekyler og frigjør energi, og anabole reaksjoner som bygger opp molekyler. Energien lagres og overføres som ATP, NADH og FADH2, som driver mange prosesser i cytosol og i organeller.

Energioverføring i aerobe organismer skjer via glykolyse i cytosol, pyruvatoksidasjon i mitokondriene, sitronsyresyklusen og elektrontransportkjeden som genererer ATP. Anaerob nedbrytning gir mindre ATP og produserer melkesyre hos dyreceller eller etanol hos visse mikroorganismer.

Fotosyntese forekommer i kloroplaster hos planteceller og alger og består av lysreaksjoner som fanger lysenergi og produserer ATP og NADPH, og Calvin-syklusen som bruker ATP og NADPH til å bygge sukker fra CO2.

Proteinsyntese involverer transkripsjon av DNA til mRNA i cellekjernen og translasjon i ribosomer der mRNA leses og aminosyrer kobles sammen til polypeptider. Riktig folding og posttranslasjonelle modifikasjoner er også viktige.

Membrantransport omfatter passiv diffusjon og osmotisk diffusjon (osmose), fasilitert diffusjon gjennom transportproteiner og aktiv transport som krever energi. Vesikkeltransport inkluderer endocytose og exocytose, som flytter materiale mellom cellen og omgivelsene eller mellom organeller.

Cellecyklus består av interfase og celledeling (mitose) med cytokinese; kjønnsceller gjennomgår meiosis. Kontroller og kontrollpunkter regulerer tidsinnstilt deling og sikrer genetisk riktig arvelig materiale.

Cellekommunikasjon og homeostase innebærer reseptorbasert signalering, hormoner og balanse av ioner og vann. Forståelse av celleprosesser er sentralt i biologi og har anvendelser innen medisin, bioteknologi og økologi.