I 1665 kikade den brittiska vetenskapsmannen Robert Hooke genom ett mikroskop på en pappers-tunn skiva kork och såg att den var "allt perforerad och porös, som en honungskam". Han namngav strukturerna "celler" och revolutionerade studien av livet på jorden. Senare upptäckter visade att celler är byggstenar för alla levande saker, från mikroskopiska bakterier till människor. Även om celler kan ta otaliga former och funktioner inom en organism, utför de alla de grundläggande rollerna för energiabsorption och produktion, cellunderhåll och reproduktion. Utan celler kan livet inte existera - om än vira, som saknar cellulär struktur, imiterar livet genom att invadera värdceller att replikera.

Celltyper

Genom utvecklingsprocessen har celler utvecklats till två kategorier baserat på hur deras innards är förpackade. Celler med en jumble av DNA och cytoplasma, men ingen kärna, kallas prokaryoter. Dessa primitiva strukturer ses i encelliga bakterier och några encelliga organismer som kan leva i sådana extrema miljöer som djuphavsventiler. Eukaryoter är mer komplexa celler som innehåller DNA i en kärna delad från sin cytoplasma. Alla växter och djur är gjorda av eukaryota celler.

Cellstrukturer

Alla celler innehåller liknande organiska molekyler som är essentiella för livsfunktioner, omslutna i en vattentät cellmembran. Inuti, innehåller en geliknande substans som heter cytoplasma strukturer innehållande nukleinsyror, proteiner, kolhydrater och lipider. Nukleinsyrorna DNA och RNA lagrar den genetiska koden som låter cellen leva och replikera. Cellulära proteiner, i form av aminosyrakedjor, tjänar många roller - enzymer, till exempel, omvandlar molekyler till olika former för att öka cellprestanda. Kolhydrater, både enkla och komplexa, ger energi för cellaktivitet. Lipider, eller fettmolekyler, bildar cellmembranet, lagrar energi och sänder signaler från cellens yttre till dess inre. Vissa celler innehåller också specialiserade strukturer som mitokondrier, kloroplaster i växter och ribosomer. Dessa strukturer kallas organeller. Allt inom en cell har en särskild roll att spela i organismens tillväxt.

Cellfunktioner

En cell är den grundläggande enheten i livet, som är nödvändig för att upprätthålla fysiologin hos den större organismen. I djur metaboliserar vissa organeller mat till energi och använder sedan energin för reparation, tillväxt och reproduktion. På samma sätt omvandlar kloroplaster i växtceller solljus till energi, en process som kallas fotosyntes. En encellell organism består av en enda cell som utför alla sina livsfunktioner. I komplexa organismer, som växter och djur, binder milliarder av enskilda celler samman för att bilda vävnad, ben och vitala organ och uppnå olika jobb: skicka signaler till hjärnan, odla nytt ben efter en skada eller bygga muskler från motion.

Liv utan celler?

Virus är smittsamma medel som består av en kärna av genetiskt material i ett beläggningsbunt av protein, kallad en kapsid. De kan replikera endast inom en värdcell; när kapsiden saknar en värd är den metaboliskt inert. Eftersom icke-cellulära virus inte kan reproduceras på egen hand anser de flesta forskare att de är mindre än levande. Men, som genetiska enheter med biologiskt ursprung, imiterar virar levande organismer genom att infektera värdens celler, infoga deras DNA eller RNA och ta dem över. Mikrobiologer och virologer fortsätter att debattera graden av liv som uppvisas av virus.