celprocessen

Celprocessen avser de biokemiska och biokinetiska processer som upprätthåller livet i en cell. Dessa processer omfattar energiomvandling, syntes av makromolekyler, transport av ämnen, kommunikation mellan celler och anpassning till omgivningen. Tillsammans möjliggör de tillväxt, replikation och upprätthållande av homeostas.

Processerna delas ofta in i metabolism, där näringsämnen bryts ned och byggs upp (katabolism och anabolism), energiproduktion och biosyntes. Energiflödet når cellens delar via ATP, genererat genom glykolys, citronsyracykeln och oxidativ fosforylering i mitokondrierna hos eukaryoter, samt liknande vägar hos prokaryoter. Proteinsyntes, nukleinsyrasyntes och andra biosyntetiska vägar bygger cellens komponenter. Genreglering och signalering styr när och hur dessa processer används. Kommunikation mellan celler sker via signalmolekyler och receptorvägar.

Celler består av organeller såsom kärnan, mitokondrierna, endoplasmatiskt retikel (rER och sER), Golgiapparaten, lysosomer och peroxisomer, samt kloroplaster hos växter och alger. Transport över membran sker genom diffusion, aktiv transport och vesikulär transport (endocytos och exocytos). Cytoskelettet ger form och möjliggör förflyttning och delning. Kompartimentering gör att olika kemiska reaktioner kan ske samtidigt och kontrolleras separat.

Regleringen av celprocesserna sker via enzymaktivitet och feedbackmekanismer, cellcykelkontroller och gensvar. Enzymer kan aktiveras eller inhiberas av små molekyler eller av posttranslationella modifieringar. Vidare styr cellcykelns kontrollpunkter celldelning och tillväxt. Signaleringsvägar som rör tillväxt, stress och metabolism anpassar cellens aktivitet efter förhållanden och tidsrytmer.

Betydelse och tillämpning: Förståelse av celprocesser utgör grund för biomedicin, utveckling av läkemedel och behandling av sjukdomar som cancer, metabola störningar och neurodegenerativa tillstånd. Jämförande studier mellan prokaryoter och eukaryoter visar hur olika organismer genomför gemensamma grundläggande funktioner, medan växter och fotosyntetiska organismer tillför processen fotosyntes. Forskningen omfattar metoder som biokemi, molekylärbiologi, bildteknik och omics-tekniker.