Kõik organismid koosnevad rakkudest

Rakuteooria on 17. sajandil alguse saanud arusaam, mille kohaselt kõik elusolendid koosnevad rakkudest. Rakuteooria on üks bioloogia aluspõhimõtetest.

Kõik elusorganismid koosnevad rakkudest ja ilma rakkudeta elu ei ole. Kõige väiksemad elusorganismid on ainuraksed, kes koosnevad ainult ühest rakust. Hulkraksed koosnevad paljudest rakkudest. Rakud on spetsialiseerunud vastavalt sellele, milliseid ülesandeid nad organismis täidavad.

Kõik elusorganismid jagatakse kahte suurde rühma selle järgi, kas nende rakkudes on tuum või ei ole. Eeltuumsetel rakkudel ehk prokarüootidel rakutuuma ei ole, nende pärilikkusaine asub tsütoplasmas. Päristuumsetel rakkudel ehk eukarüootidel on rakkudes rakutuum, mida ümbritseb membraan.

Eeltuumsed organismid jagatakse kahte riiki: arhed ja bakterid. Praktiliselt kõik eeltuumsed organismid on ainuraksed (on siiski ka erandeid – näiteks müksobakterid) ja nende pärilikkusaine asub vabalt tsütoplasmas. Nende rakud on väga väikesed ja neis on päristuumsete rakkudega võrreldes vähem raku eluks vajalikke osi ehk rakuorganelle. Eeltuumsed organismid paljunevad mittesuguliselt, enamasti pooldudes või pungudes.

Päristuumsed organismid jagatakse omakorda nelja riiki: protistid, taimed, seened ja loomad. Päristuumsete organismide rakud on palju suuremad kui eeltuumsed rakud. Rakuorganelle on päristuumsetes rakkudes rohkem, näiteks esineb päristuumsetes kahekordse membraaniga ümbritsetud organelle, mida bakterites ei ole. Ka pärilikkusaine asub membraaniga ümbritsetud tuumas.

Mitterakulisest ainest uusi rakke tekkida ei saa. Organismid saavad kasvada ja areneda ainult seetõttu, et rakud jagunevad. Jagunedes antakse järgmisse rakupõlvkonda edasi ka rakkudes sisalduv geneetiline info. Iga uus tütarrakk on geneetiliselt identne rakuga, millest ta tekkis. Rakkudel on olemas kõik elu tunnused, näiteks aine- ja energiavahetus keskkonnaga, paljunemine, suremine, stabiilne sisekeskkond, reageerimine ärritustele.

Enamik rakke on väga väikesed ja inimese silmale nähtamatud. Rakk ei saa kasvada lõputult suureks, sest ainete transport tema sees jääks pikkade vahemaade tõttu liiga aeglaseks. Mida suurem on rakk, seda suurem on tema ruumala ja pindala vaheline suhe. Seetõttu ei toimuks suure raku ainevahetus läbi raku pinda katva membraani piisava intensiivsusega. Kuna rakud on väikesed ja vahemaad lühikesed, saavad ained kiiresti liikuda sinna, kus neid vajatakse. Suurte organismide rakud pole suuremad kui väikestel organismidel, rakke on lihtsalt rohkem.

Rakkude suuruse kirjeldamiseks on millimeeter tavaliselt liiga suur mõõtühik, sellepärast kasutatakse mikromeetrit (μm) ehk üht tuhandikku millimeetrist. Rakkude ehitust uurides vajatakse veelgi väiksemat ühikut – nanomeetrit (nm), mis on üks tuhandik mikromeetrist ehk üks miljondik millimeetrist (1 μm = 10^-6 m ja 1 nm = 10^-9 m). Rakkude suurus jääb tavaliselt 10–100 μm vahele.

Üks väiksemaid ainurakseid organisme on bakterite hulka kuuluv mükoplasma, kes on vaid 0,1–0,3 μm suurune. Suurimad rakud on loomade munarakud, neid võib näha palja silmagagi. Eriti suur rakk on lindude munarebu, kus on toitainevaru areneva loote jaoks. Inimese pikimad rakud on närvirakud, mille jätked võivad olla üle meetri pikad. Inimese väikseimad rakud on vere punalibled ja spermatosoidid. Taimerakud on enamasti suuremad kui loomarakud.

Rakkude eluiga ulatub mõnest tunnist mitmekümne aastani. Inimeste närvi- ja lihasrakud on pikaealised ja elavad sama kaua kui inimene, naha- ja vererakud on aga lühiealised ning vahetuvad kiiresti. Loomade surnud rakud lagundatakse või asendatakse uutega, taimede surnud rakud võivad jääda ka kudedesse.

Bakterirakke on väga mitmesuguse kujuga: on pulga-, kera- ja kruvikujulisi, niitjaid ja siledaid või ripsmete ja viburitega varustatud vorme. Päristuumsed ainuraksed on enamasti liigile omase väliskujuga, mõningad neist on võimelised oma kuju ka muutma. Hulkraksete organismide rakkude kuju sõltub sellest, millist ülesannet rakud täidavad ja millise koe koosseisu nad kuuluvad. Taimerakku katab jäik kest, mis annab rakule ühtlase ja korrapärase kuju.