Gli esseri viventi sono composti da cellule e il concetto di cellula è fondamentale per comprendere il fenomeno della crescita. In minima parte, una cellula è costituita da citoplasma (riempimento della cellula), DNA (materiale genetico della cellula) e una membrana cellulare che racchiude la cellula. Le cellule sono le unità più piccole che soddisfano tutte le condizioni necessarie per essere chiamate vive - usano l'energia, si riproducono senza l'aiuto di un organismo ospite, trasmettono il loro materiale genetico, rispondono al loro ambiente e sono in grado di regolare la loro condizione fisica per adattarsi al ambiente. Alcune strutture, come i virus, condividono alcune ma non tutte le caratteristiche delle cellule; quindi non sono vivi.
La crescita di organismi complessi avviene a causa della divisione cellulare. Una cellula inizia la sua vita relativamente piccola. Cresce più grande e accumula energia. Usa questa energia per replicare il proprio DNA in modo che ci sia DNA per due cellule. Dopo aver replicato il suo DNA, la cellula si ingrandisce di nuovo e immagazzina energia in preparazione alla divisione. Una volta che ha energia sufficiente, la cellula si divide e diventa due nuove cellule. Il processo si ripete.
Le cellule diventano specializzate
Alcuni organismi, come le alghe, sono fatti di una sola cellula, ma questi non sono organismi che crescono nel senso tradizionale, come cresce un essere umano dallo stadio embrionale in un bambino pronto per la nascita. Gli esseri viventi complessi, come le piante e gli animali, hanno bisogno di diversi tipi di cellule per svolgere tutte le funzioni necessarie per la sopravvivenza. Tutte queste cellule provengono da una singola cellula, ma alcune cellule si differenziano. Il DNA delle cellule rimane lo stesso, ma è espresso in modo diverso a causa dell'espressione genica modificata - alcuni geni sono attivati, mentre altri sono disattivati.
Gli oggetti viventi variano notevolmente tra loro nelle loro strutture e nei loro cicli di vita . A seconda della specie, un individuo può maturare in pochi giorni o molti anni. Ma in tutte le cose viventi, la crescita è regolata dagli ormoni e spesso deve avvenire durante certi stadi di maturità o per niente. Nell'uomo, per esempio, l'altezza completa deve essere ottenuta prima della fine della pubertà. Inoltre, ogni tipo di cellula ha un numero finito di volte che può dividere - circa 50 per la maggior parte delle cellule.
Ogni tipo di cellula ha una sua aspettativa di vita - le cellule nervose possono vivere più di 100 anni, sangue celle solo circa 120 giorni. Alcuni tipi di cellule, come le cellule della pelle, i globuli e le cellule del fegato, vengono sostituiti da cellule simili quando muoiono. Altre cellule, come le cellule cerebrali, non si sostituiscono quando si verificano danni.
Per tutte le cellule, gli effetti dell'ambiente, della malattia e del trauma inibiscono la sostituzione delle cellule; e così sperimentiamo il fenomeno dell'invecchiamento. Tuttavia, la nostra comprensione delle cellule continua a crescere. Ora sappiamo che alcune parti del DNA chiamate telomeri limitano quante volte una cellula può dividersi, dando un'età generazionale cellulare e l'età individuale. Si pensa che i telomeri definiscano il limite superiore della durata della vita umana a circa 120 anni.
