Hva er en celle?

Mennesker består av billioner celler - den grunnleggende enheten for livet på jorden. I denne artikkelen forklarer vi noen av strukturene som finnes i celler og beskriver noen få av de mange celletyper som finnes i kroppene våre.

Celler kan betraktes som små pakker som inneholder små fabrikker, lager, transportsystemer og kraftverk. De fungerer alene, skaper sin egen energi og replikerer seg selv - cellen er den minste enheten i livet som kan replikere.

Imidlertid kommuniserer celler også med hverandre og kobler seg sammen for å skape et solid, godt sammenkjørt dyr. Celler bygger vev, som danner organer; og organer jobber sammen for å holde organismen i live.

Robert Hook oppdaget først celler i 1665. Han ga dem navnet fordi de lignet cella (Latin for "små rom") der munker bodde i klostre.

Inne i cellen

Ulike celletyper kan se veldig forskjellige ut og utføre veldig forskjellige roller i kroppen.

For eksempel ligner en sædcelle en tadpole, en kvinnelig eggcelle er sfærisk, og nerveceller er i det vesentlige tynne rør.

Til tross for forskjellene deres deler de ofte visse strukturer; disse blir referert til som organeller (mini-organer). Nedenfor er noen av de viktigste:

Et forenklet diagram av en menneskelig celle.

Cellekjernen

Kjernen kan betraktes som cellens hovedkvarter. Det er normalt en kjerne per celle, men dette er ikke alltid tilfelle, skjelettmuskulære celler, for eksempel, har to. Kjernen inneholder størstedelen av cellens DNA (en liten mengde er plassert i mitokondriene, se nedenfor). Kjernen sender ut meldinger for å be cellen vokse, dele seg eller dø.

Kjernen er skilt fra resten av cellen av en membran som kalles kjernekapslingen; kjerneporer i membranen tillater små molekyler og ioner, mens større molekyler trenger transportproteiner for å hjelpe dem gjennom.

Plasmamembran

For å sikre at hver celle forblir atskilt fra naboene, er den innhyllet i en spesiell membran kjent som plasmamembranen. Denne membranen er hovedsakelig laget av fosfolipider, som hindrer vannbaserte stoffer i å komme inn i cellen. Plasmamembranen inneholder en rekke reseptorer, som utfører en rekke oppgaver, inkludert å være:

• Gatekeepers: Noen reseptorer tillater visse molekyler gjennom og stopper andre.
• Markører: Disse reseptorene fungerer som navneskilt, og informerer immunforsvaret om at de er en del av organismen og ikke en fremmed inntrenger.
• Kommunikatorer: Noen reseptorer hjelper cellen med å kommunisere med andre celler og miljøet.
• Festemidler: Noen reseptorer hjelper til med å binde cellen til naboene.

Cytoplasma

Cytoplasmaet er det indre av cellen som omgir kjernen og er rundt 80 prosent vann; den inkluderer organeller og en geleaktig væske kalt cytosol. Mange av de viktige reaksjonene som finner sted i cellen forekommer i cytoplasmaet.

Lysosomer og peroksisomer

Både lysosomer og peroksisomer er i det vesentlige poser med enzymer. Lysosomer inneholder enzymer som bryter ned store molekyler, inkludert gamle deler av cellene og fremmed materiale. Peroksisomer inneholder enzymer som ødelegger giftige materialer, inkludert peroksid.

Cytoskelett

Cytoskjelettet kan betraktes som stillaset til cellen. Det hjelper den med å opprettholde riktig form. Imidlertid, i motsetning til vanlig stillas, er skjelettet fleksibelt; det spiller en rolle i celledeling og cellemotilitet - evnen til noen celler til å bevege seg, for eksempel sædceller, for eksempel.

Cytoskjelettet hjelper også til cellesignalering gjennom dets involvering i opptak av materiale fra utsiden av cellen (endocytose) og er involvert i å flytte materialer rundt i cellen.

Endoplasmatisk retikulum

Endoplasmic reticulum (ER) behandler molekyler i cellen og hjelper med å transportere dem til sine endelige destinasjoner. Spesielt syntetiserer den, bretter, modifiserer og transporterer proteiner.

ER består av langstrakte sekker, kalt cisternae, holdt sammen av cytoskelettet. Det er to typer: grov ER og jevn ER.

Golgi-apparatet

Når molekyler har blitt behandlet av ER, reiser de til Golgi-apparatet. Golgi-apparatet blir noen ganger betraktet som postkontoret til cellen, der varene pakkes og merkes. Når materialene har gått, kan de brukes i cellen eller tas utenfor cellen for bruk andre steder.

Mitokondrier

Ofte referert til som cellekraftverket, hjelper mitokondrier til å gjøre energi fra maten vi spiser til energi som cellen kan bruke - adenosintrifosfat (ATP). Imidlertid har mitokondrier en rekke andre jobber, inkludert kalsiumlagring og en rolle i celledød (apoptose).

Ribosomer

I kjernen transkriberes DNA til RNA (ribonukleinsyre), et molekyl som ligner på DNA, som bærer den samme meldingen. Ribosomer leser RNA og oversetter det til protein ved å stikke sammen aminosyrer i den rekkefølgen definert av RNA.

Noen ribosomer flyter fritt i cytoplasmaet; andre er knyttet til ER.

Celledeling

Celledeling pågår hele livet.

Kroppen vår erstatter stadig celler. Celler må dele seg av flere årsaker, inkludert vekst av en organisme og for å fylle hull som er etterlatt av døde og ødelagte celler etter en skade, for eksempel.

Det er to typer celledeling: Mitose og meiose.

Mitose

Mitose er hvordan de fleste cellene i kroppen deler seg. Den "foreldre" cellen deler seg i to "datter" celler.

Begge dattercellene har de samme kromosomene som hverandre og foreldrene. De blir referert til som diploide fordi de har to komplette kopier av kromosomene.

Meiose

Meiose skaper kjønnsceller, slik som mannlige sædceller og kvinnelige eggceller. I meiose brytes en liten del av hvert kromosom av og fester seg til et annet kromosom; dette kalles genetisk rekombinasjon.

Dette betyr at hver av de nye cellene har et unikt sett med genetisk informasjon. Det er denne prosessen som lar genetisk mangfold oppstå.

Så kort fortalt hjelper mitose oss med å vokse, og meiose sørger for at vi alle er unike.

Celletyper

Når du vurderer kompleksiteten i menneskekroppen, er det ingen overraskelse at det er hundrevis av forskjellige typer celler. Nedenfor er et lite utvalg av menneskelige celletyper:

Stamceller

Stamceller er celler som ennå ikke skal velge hva de skal bli. Noen skiller seg ut for å bli en bestemt celletype, og andre deler seg for å produsere flere stamceller. De finnes i både embryoet og i noen voksne vev, som for eksempel benmarg.

Benceller

Det er minst tre primære typer benceller:

• Osteoklaster, som oppløser bein.
• Osteoblaster, som danner nytt bein.
• Osteocytter, som er omgitt av bein og hjelper med å kommunisere med andre beinceller.

Blodceller

Det er tre hovedtyper av blodceller:

• røde blodlegemer, som fører oksygen rundt kroppen
• hvite blodlegemer, som er en del av immunforsvaret
• blodplater, som hjelper blodpropp for å forhindre blodtap etter skade

Muskelceller

Også kalt myocytter, muskelceller er lange, rørformede celler. Muskelceller er viktige for et stort utvalg av funksjoner, inkludert bevegelse, støtte og interne funksjoner, for eksempel peristaltikk - bevegelse av mat langs tarmen.

Sædceller

Sæd er den minste typen menneskelig celle.

Disse tadpole-formede cellene er de minste i menneskekroppen.

De er bevegelige, noe som betyr at de kan bevege seg. De oppnår denne bevegelsen ved å bruke halen (flagellum), som er fullpakket med energigivende mitokondrier.

Sædceller kan ikke dele seg; de bærer bare en kopi av hvert kromosom (haploid), i motsetning til de fleste cellene, som har to kopier (diploid).

Kvinnelig eggcelle

Sammenlignet med sædcellen er den kvinnelige eggcellen en gigant; det er den største menneskelige cellen. Eggcellen er også haplooid slik at DNA fra sædceller og egg kan kombineres for å skape en diploid celle.

Fettceller

Fettceller kalles også fettceller og er hovedbestanddelen i fettvev. De inneholder lagrede fettstoffer kalt triglyserider som kan brukes som energi når det er nødvendig. Når triglyseridene er oppbrukt, krymper fettcellene. Adipocytter produserer også noen hormoner.

Nerveceller

Nerverceller er kroppens kommunikasjonssystem. Også kalt nevroner, de består av to hoveddeler - cellekroppen og nerveprosesser. Den sentrale kroppen inneholder kjernen og andre organeller, og nerveprosessene (axoner eller dendritter) går som lange fingre og bærer meldinger vidt og bredt. Noen av disse aksonene kan være over 1 meter lange.

I et nøtteskall

Celler er like fascinerende som de er varierte. På en måte er de autonome byer som fungerer alene og produserer sin egen energi og proteiner; i en annen forstand er de en del av det enorme nettverket av celler som skaper vev, organer og oss.