Celtheorie is een van de basisprincipes van de biologie. Met dank aan de formulering van deze theorie wordt de Duitse wetenschappers Theodor Schwann (1810-1822), Matthias Schleiden (1804-1881) en Rudolph Virchow (1821-1902) toegeschreven.
The Cell Theory stelt:
De moderne versie van de Cell Theory bevat de ideeën die:
Naast de celtheorie vormen de gentheorie, evolutie, homeostase en de wetten van de thermodynamica de basisprincipes die de basis vormen voor de studie van het leven.
Cellen zijn de eenvoudigste eenheid van materie die leeft. De twee primaire soorten cellen zijn eukaryotische cellen, die een echte kern hebben die DNA bevat en prokaryotische cellen, die geen echte kern hebben. In prokaryotische cellen wordt het DNA opgerold in een gebied dat het nucleïde wordt genoemd.
Alle levende organismen in de koninkrijken van het leven bestaan uit en zijn afhankelijk van cellen om normaal te functioneren. Niet alle cellen zijn echter hetzelfde. Er zijn twee primaire soorten cellen: eukaryotische en prokaryotische cellen. Voorbeelden van eukaryotische cellen omvatten dierlijke cellen, plantencellen en schimmelcellen. Prokaryotische cellen omvatten bacteriën en archeologen.
Cellen bevatten organellen, of kleine cellulaire structuren, die specifieke functies uitvoeren die nodig zijn voor een normale cellulaire operatie. Cellen bevatten ook DNA (deoxyribonucleïnezuur) en RNA (ribonucleïnezuur), de genetische informatie die nodig is voor het sturen van cellulaire activiteiten.
Eukaryotische cellen groeien en reproduceren door een complexe reeks gebeurtenissen die de celcyclus wordt genoemd. Aan het einde van de cyclus zullen cellen zich delen door de processen van mitose of meiose. Somatische cellen repliceren via mitose en geslachtscellen reproduceren via meiose. Prokaryotische cellen reproduceren zich gewoonlijk via een soort aseksuele reproductie die binaire splijting wordt genoemd. Hogere organismen zijn ook in staat tot aseksuele reproductie. Planten, algen en schimmels planten zich voort door de vorming van reproductieve cellen die sporen worden genoemd. Dierlijke organismen kunnen zich aseksueel voortplanten door processen zoals knopvorming, fragmentatie, regeneratie en parthenogenese.
Cellen voeren een aantal belangrijke processen uit die nodig zijn voor het overleven van een organisme. Cellen ondergaan het complexe proces van cellulaire ademhaling om energie te verkrijgen die is opgeslagen in de geconsumeerde voedingsstoffen. Fotosynthetische organismen waaronder planten, algen en cyanobacteriën zijn in staat tot fotosynthese. Bij fotosynthese wordt lichtenergie van de zon omgezet in glucose. Glucose is de energiebron die wordt gebruikt door fotosynthetische organismen en andere organismen die fotosynthetische organismen consumeren.
Cellen voeren ook de actieve transportprocessen van endocytose en exocytose uit. Endocytose is het proces van het internaliseren en verteren van stoffen, zoals gezien bij macrofagen en bacteriën. De verteerde stoffen worden door exocytose verdreven. Deze processen zorgen ook voor moleculair transport tussen cellen.
Celmigratie is een proces dat van vitaal belang is voor de ontwikkeling van weefsels en organen. Celbeweging is ook vereist voor mitose en cytokinese. Celmigratie wordt mogelijk gemaakt door interacties tussen motor enzymen en cytoskelet microtubuli.
Het celproces van DNA-replicatie is een belangrijke functie die nodig is voor verschillende processen, waaronder chromosoomsynthese en celdeling. DNA-transcriptie en RNA-translatie maken het proces van eiwitsynthese mogelijk.