Inimese kehas on miljardeid rakke. Need on väikesed ehitusplokid, mis vastutavad kudede ja elundite hooldamise ja ehitamise eest. Rakkude enda säilitamiseks, jagamiseks või hävitamiseks toimub rakutsükkel. Rakutsükkel organismis koosneb rakkude kasvust ja jagunemisest. Rakkude kasv on seotud suuruse suurenemisega ja maht kõigist üksikutest rakkudest. See on geneetiliselt kontrollitud ja toimub enne rakkude jagunemist ja nende vahel. Eelduseks on raku ainevahetus, mida nimetatakse ka ainevahetuseks, kusjuures rakud töötlevad toitaineid molekulid.
Mis on rakkude kasv?
Rakkude enda säilitamiseks, jagamiseks või hävitamiseks toimub rakutsükkel. Rakutsükkel organismis koosneb rakkude kasvust ja jagunemisest. Elus organismis surevad rakud pidevalt. Inimestel on mitusada miljonit rakku, mille kadumine nõuab uue raku moodustamist. Uue raku moodustumisel toimub rakkude jagunemine. Signalisatsioonikaskaadid, messenger-ained ja hormoonid on selleks vajalikud, mis põhjustavad ka rakkude kasvu. Kui kasvab üks rakk, on protsess äärmiselt keeruline. Näiteks bakteriraku kasvades toimub korraga umbes kaks tuhat keemilist reaktsiooni. Nende hulka kuuluvad energia vabanemise protsessid, väikeste biosüntees molekulid makromolekulide või polümerisatsioonireaktsioonide sidumiseks. Selle käigus moodustuvad rakkude kasvu käigus kõik rakustruktuurid, sealhulgas rakuseinad, ribosoomid või lipukest.
Funktsioon ja ülesanne
Rakkude kasvu ajal saab iga täiendav rakk täieliku kromosoomi ja selle tulemusel piisavalt teavet kõigi monomeeride, ioonide ja makromolekulide kohta, et eksisteeriks veel üks iseseisev rakk. Mitmerakulised organismid omakorda kasvama korrutades neid isetekkelisi rakke. Paljunemiseks vajavad rakud stiimuleid. Need võivad olla kasv hormoonid, näiteks. Kuni raku esimese jagunemiseni toimub rakkude kasv alati. Rakkude kasvu ajatsükkel sõltub geneetilistest teguritest ja keskkonnast. Rakkude funktsioone ja geenide aktiivsust kontrollivad geneetilised ahelad ja need mõjutavad ka kasvuefekte. Erinevad rakkude kasvu kiirused võivad näiteks põhjustada teatud protsesside aeglasema toimumise mikroorganismides. Samal ajal toimub ka looduslik valik, eelistades seda rakke kasvama kiiremini kui teised. Rakkude kasv diferentseerub veelgi organismis toimuvaks tsükliks ja rakukultuuride loomiseks. Arvestades, et bakteridNäiteks saab uuesti jagada juba kahekümne minuti pärast, inimraku ja selle jagunemise periood on veidi üle kümne tunni. Raku kasvu arvutatakse pinna ja suhe vahel maht. Selle suhte tõttu pole rakul varsti piisavalt pinda, et eemaldada piisavalt saasteaineid ja omastada piisavalt toitaineid. Seetõttu on selle kasv piiratud nii üherakulistes organismides kui ka mitmerakuliste organismide arengus. Rakkude kasv toimub tinglikult kehas, kuid toimub ka rakukultuurina. Sellega seoses paljundatakse rakke ja taaskasutatakse teatud etapis, näiteks haiguste uurimiseks mitmesuguste katsete jaoks. Üksikul rakul on individuaalne raku vanus, mis algab pärast mitoosi ja saavutab järgmisel jagunemisel maksimaalse väärtuse, mis vastab kahekordistumisajale. Ühe raku jagunemist kaheks, kahe raku neljaks ja nii edasi nimetatakse eksponentsiaalseks või piiramatuks kasvuks. Teatud toitained ja mineraalid on olulised rakkude kasvu jaoks, sealhulgas kaalium. See reguleerib rakkude kasvu, mis omakorda säilitab tasakaal of happed ja alused kehas, samuti hormoonid. Põhimõtteliselt toodavad rakud valgud mis reguleerivad rakkude kasvu ja avaldavad mõju ka geenidele. Seega määrab rakkude kasv ka geenide parema hindamise. Lahtri muudatused mõjutavad kontsentratsioon of valgud toodetud. Kiiresti kasvavates rakkudes on rohkem polümeraase, mis võimaldavad geenide transkriptsiooni. Sellest hoolimata muudab geneetiliste ahelate mõõtmise raskeks asjaolu, et geenide aktiivsus sõltub rakkude kasvust. Geenide aktiivsust iseloomustavad mõõdikud sõltuvad valgust kontsentratsioon ja kasvumäär. Kasvumäär on suuruse suurenemine teatud aja jooksul. See arvutatakse kasvuteguri järgi.
Haigused ja vaevused
Rakkude kasv pakub erilist huvi onkoloogiale, mille uuringud keskenduvad vähk rakke. Siin mängib rakkude arv lisaks rakkude kasvule ka olulist rolli. Kui raku geneetiline materjal on häiritud, võib see patoloogiliselt muutuda. Kui selliste rakkude arv on väike, reageerib keha enda kaitsesüsteem hävitamise või uuenemisega. Ainult siis, kui seda tüüpi lahtrid kasvama kontrollimatult ja jagunevad moodustuvad healoomulised või pahaloomulised kasvajad, mida tuntakse kasvajatena. Pahaloomulise kasvaja korral ületab kasvu peagi koe piiri. Selles protsessis hävitatakse ümbritsev kude ja moodustuvad uued kasvud. vähk rakud käituvad selles protsessis nagu tavalised rakud. Nad ei tea, millal jagamine lõpetada või surra. Samamoodi ei hoia nad üksteisest kindlalt kinni, nii et nad saavad rakkude ühendusest eralduda ja migreeruda. Nii saavad nad edaspidi mujal kasvada. Seda nimetatakse siis metastaasiks. Omakorda, kui kasvajarakud jätkavad kasvu, moodustavad nad varsti oma veri laevad saada hapnik, hormoonid ja glükoos. See võimaldab kasvajal tungida ümbritsevasse koesse.
