Inhoud
- Overzicht van eukaryotische cellen
- The Nucleus: The Control Center of the Cell
- Het cytoplasma
- The Plasma Membrane: The Outer Boundary
- The Cytoskeleton: The Cellular Support
- The Centrosome
- The Cell Wall: The Protector
- Het endoplasmatisch reticulum: de fabrikant
- Het Golgi-apparaat: de verpakkingsfabriek
- Lysosomen: de "maag" van de cel
- The Mitochondria: The Powerhouse
- peroxisomen
- The Chloroplast: The Greenhouse
- De Vacuole
- Plantencellen versus dierlijke cellen
Zoals je al hebt geleerd, zijn cellen de basiseenheid van het leven.
En of je nu hoopt op je middelbare school of middelbare school biologietests of op zoek bent naar een opfriscursus voor universiteitsbiologie, kennis eukaryotische celstructuur is een must-have.
Lees verder voor een algemeen overzicht dat alles omvat wat u moet weten voor (de meeste) middelbare en middelbare school biologiecursussen. Volg de links voor gedetailleerde handleidingen voor elke celorganel om uw cursussen te volgen.
Overzicht van eukaryotische cellen
Wat zijn eukaryotische cellen precies? Ze zijn een van de twee belangrijkste classificaties van cellen - eukaryotisch en prokaryotisch. Ze zijn ook de meer complexe van de twee. Eukaryotische cellen omvatten dierlijke cellen - inclusief menselijke cellen - plantencellen, schimmelcellen en algen.
Eukaryotische cellen worden gekenmerkt door een membraangebonden kern. Dat is anders dan prokaryotische cellen, die een nucleoïde hebben - een gebied dat dicht is bij cellulair DNA - maar eigenlijk geen apart membraangebonden compartiment zoals de kern.
Eukaryotische cellen hebben ook organellen, dit zijn membraangebonden structuren die in de cel worden gevonden. Als je eukaryotische cellen onder een microscoop bekijkt, zie je verschillende structuren van alle soorten en maten. Prokaryotische cellen zouden er daarentegen uniformer uitzien omdat ze die membraangebonden structuren niet hebben om de cel te verbreken.
Dus waarom maken organellen eukaryotische cellen speciaal?
Denk aan organellen als kamers in uw huis: uw woonkamer, slaapkamers, badkamers enzovoort.Ze zijn allemaal gescheiden door muren - in de cel zijn dit de celmembranen - en elk type kamer heeft zijn eigen gebruik dat uw huis in het algemeen tot een comfortabele plek maakt om te wonen. Organellen werken op een vergelijkbare manier; ze hebben allemaal verschillende rollen die uw cellen helpen te functioneren.
Al die organellen helpen eukaryote cellen complexere functies uit te voeren. Dus, organismen met eukaryotische cellen - zoals mensen - zijn complexer dan prokaryotische organismen, zoals bacteriën.
The Nucleus: The Control Center of the Cell
Laten we praten over de "hersenen" van de cel: de kern, die het grootste deel van het genetisch materiaal van de cellen bevat. Het meeste van je cellen-DNA bevindt zich in de kern, georganiseerd in chromosomen. Bij mensen betekent dat 23 paren van twee chromosomen, of 26 chromosomen in het algemeen.
De kern is waar uw cel beslissingen neemt over welke genen actiever (of 'tot expressie gebracht') zullen worden en welke genen minder actief (of 'onderdrukt') zullen zijn. Het is de plaats van transcriptie, wat de eerste stap is naar eiwitsynthese en het tot expressie brengen van een gen in een eiwit.
De kern is omgeven door een dubbellagig nucleair membraan dat de nucleaire envelop wordt genoemd. De envelop bevat verschillende nucleaire poriën, waardoor stoffen, waaronder genetisch materiaal en messenger RNA of mRNA, in en uit de kern kunnen komen.
En ten slotte herbergt de kern de nucleolus, de grootste structuur in de kern. De nucleolus helpt uw cellen ribosomen te produceren - meer over die in een seconde - en speelt ook een rol in de stressreactie van de cellen.
Het cytoplasma
In de celbiologie is elke eukaryotische cel gescheiden in twee categorieën: de kern, die we zojuist hierboven hebben beschreven, en het cytoplasma, wat goed is, al het andere.
Het cytoplasma in eukaryotische cellen bevat de andere membraangebonden organellen die hieronder goed worden besproken. Het bevat ook een gelachtige substantie genaamd cytosol - een mix van water, opgeloste stoffen en structurele eiwitten - die ongeveer 70 procent van het celvolume uitmaakt.
The Plasma Membrane: The Outer Boundary
Elke eukaryotische cel - dierlijke cellen, plantencellen, noem maar op - is omgeven door een plasmamembraan. De plasmamembraanstructuur bestaat uit verschillende componenten, afhankelijk van het type cel waar je naar kijkt, maar ze delen allemaal een belangrijke component: een fosfolipide dubbellaag.
Elk fosfolipidenmolecuul bestaat uit een hydrofiele (of waterminnende) fosfaatkop, plus twee hydrofobe (of waterhate) vetzuren. Het dubbele membraan ontstaat wanneer twee lagen fosfolipiden achter elkaar worden geplaatst, waarbij de vetzuren de binnenste laag van het membraan vormen en de fosfaatgroepen aan de buitenkant.
Deze opstelling creëert duidelijke grenzen voor de cel, waardoor elke eukaryotische cel zijn eigen afzonderlijke eenheid krijgt.
Er zijn ook andere componenten van het plasmamembraan. Eiwitten in het plasmamembraan helpen materialen in en uit de cel te transporteren, en ze ontvangen ook chemische signalen van de omgeving waarop uw cellen kunnen reageren.
Sommige van de eiwitten in het plasmamembraan (een groep genaamd glycoproteïnen) bevatten ook koolhydraten. Glycoproteïnen fungeren als "identificatie" voor uw cellen en ze spelen een belangrijke rol bij de immuniteit.
The Cytoskeleton: The Cellular Support
Als een celmembraan niet klinkt allemaal zo sterk en veilig, je hebt gelijk - dat is het niet! Uw cellen hebben dus een cytoskelet nodig om de cellen in vorm te houden. Het cytoskelet bestaat uit structurele eiwitten die sterk genoeg zijn om de cel te ondersteunen en die zelfs kunnen helpen de cel te laten groeien en bewegen.
Er zijn drie belangrijke soorten filamenten die deel uitmaken van het eukaryotische celcytoskelet:
Het cytoskelet is de reden dat eukaryotische cellen zeer complexe vormen kunnen aannemen (bekijk deze gekke zenuwvorm!) Zonder, nou ja, op zichzelf in te storten.
The Centrosome
Kijk naar een dierlijke cel op de microscoop en je zult een ander organel vinden, het centrosoom, dat nauw verwant is aan het cytoskelet.
Het centrosoom functioneert als het belangrijkste microtubule-organiserende centrum (of MTOC) van de cel. Het centrosoom speelt een cruciale rol bij mitose - zozeer dat defecten in het centrosoom verband houden met celgroeiziekten, zoals kanker.
Je vindt het centrosoom alleen in dierlijke cellen. Planten- en schimmelcellen gebruiken verschillende mechanismen om hun microtubuli te organiseren.
The Cell Wall: The Protector
Hoewel alle eukaryotische cellen een cytoskelet bevatten, hebben sommige soorten cellen - zoals plantencellen - een celwand voor nog meer bescherming. In tegenstelling tot het celmembraan, dat relatief vloeibaar is, is de celwand een stijve structuur die helpt de vorm van de cel te behouden.
De exacte samenstelling van de celwand hangt af van het type organisme waar je naar kijkt (algen, schimmels en plantencellen hebben allemaal verschillende celwanden). Maar ze zijn over het algemeen gemaakt van polysacchariden, die complexe koolhydraten zijn, evenals structurele eiwitten voor ondersteuning.
De plantencelwand maakt deel uit van wat helpt planten rechtop te staan (tenminste, totdat ze zo beroofd zijn van water dat ze beginnen te verwelken) en bestand zijn tegen omgevingsfactoren zoals wind. Het functioneert ook als een semi-permeabel membraan, waardoor bepaalde stoffen de cel in en uit kunnen gaan.
Het endoplasmatisch reticulum: de fabrikant
Die ribosomen geproduceerd in de nucleolus?
Je zult een hoop em vinden in het endoplasmatisch reticulum, of ER. Specifiek vindt u ze in de ruw endoplasmatisch reticulum (of RER), die zijn naam dankt aan het "ruwe" uiterlijk dat het dankzij al die ribosomen heeft.
Over het algemeen is de ER de fabriek van de cel en is deze verantwoordelijk voor het produceren van stoffen die uw cellen nodig hebben om te groeien. In de RER werken ribosomen hard om uw cellen te helpen de duizenden en duizenden verschillende eiwitten te produceren die uw cellen nodig hebben om te overleven.
Er is ook een deel van de ER niet bedekt met ribosomen, genaamd de glad endoplasmatisch reticulum (of SER). De SER helpt uw cellen om lipiden te produceren, inclusief de lipiden die het plasmamembraan en organelmembranen vormen. Het helpt ook bij het produceren van bepaalde hormonen, zoals oestrogeen en testosteron.
Het Golgi-apparaat: de verpakkingsfabriek
Terwijl de ER de fabriek van de cel is, is het Golgi-apparaat, ook wel Golgi-lichaam genoemd, de verpakkingsfabriek van de cel.
Het Golgi-apparaat neemt eiwitten die nieuw in de ER zijn geproduceerd en "verpakt" ze zodat ze goed in de cel kunnen functioneren. Het verpakt ook stoffen in kleine membraangebonden eenheden die blaasjes worden genoemd, en vervolgens worden ze naar hun juiste plaats in de cel verzonden.
Het Golgi-apparaat bestaat uit kleine zakjes die worden genoemd cisternae (ze zien eruit als een stapel pannenkoeken onder een microscoop) die materialen helpen verwerken. De cis gezicht van het golgi-apparaat is de binnenkomende zijde die nieuwe materialen accepteert, en de trans gezicht is de uitgaande kant die hen vrijgeeft.
Lysosomen: de "maag" van de cel
Lysosomen spelen ook een sleutelrol bij de verwerking van eiwitten, vetten en andere stoffen. Ze zijn kleine, membraangebonden organellen, en ze zijn zeer zuur, waardoor ze functioneren als de "maag" van uw cel.
De taak van lysosomen is om materialen te verteren en ongewenste eiwitten, koolhydraten en lipiden af te breken, zodat ze uit de cel kunnen worden verwijderd. Lysosomen zijn een bijzonder belangrijk onderdeel van uw immuuncellen omdat ze pathogenen kunnen verteren - en voorkomen dat ze u in het algemeen schaden.
The Mitochondria: The Powerhouse
Dus waar haalt je cel de energie voor al die productie en verzending? De mitochondriën, soms de krachtcentrale of batterij van de cel genoemd. Het enkelvoud van mitochondria is mitochondrion.
Zoals je waarschijnlijk al geraden hebt, zijn de mitochondriën de belangrijkste locaties voor energieproductie. In het bijzonder zijn ze waar de laatste twee fasen van cellulaire ademhaling plaatsvinden - en de locatie waar de cel het grootste deel van zijn bruikbare energie produceert, in de vorm van ATP.
Zoals de meeste organellen, zijn ze omgeven door een lipide dubbellaag. Maar de mitochondriën hebben eigenlijk twee membranen (een binnenste en buitenste membraan). Het binnenmembraan is dicht op zichzelf gevouwen voor meer oppervlak, wat elke mitochondrion meer ruimte geeft om chemische reacties uit te voeren en meer brandstof voor de cel te produceren.
Verschillende celtypen hebben verschillende aantallen mitochondriën. Lever- en spiercellen zijn bijvoorbeeld bijzonder rijk aan hen.
peroxisomen
Hoewel de mitochondriën de krachtcentrale van de cel kunnen zijn, is het peroxisoom een centraal onderdeel van het celmetabolisme.
Dat komt omdat peroxisomen helpen voedingsstoffen in uw cellen te absorberen en boordevol spijsverteringsenzymen te zitten om ze af te breken. Peroxisomen bevatten en neutraliseren ook waterstofperoxide - dat anders uw DNA of celmembranen zou kunnen schaden - om de gezondheid van uw cellen op de lange termijn te bevorderen.
The Chloroplast: The Greenhouse
Niet elke cel bevat chloroplasten - ze worden niet gevonden in planten- of schimmelcellen, maar ze worden gevonden in plantencellen en sommige algen - maar die ze wel gebruiken. Chloroplasten zijn de plaats van fotosynthese, de reeks chemische reacties die sommige organismen helpen bruikbare energie uit zonlicht te produceren en ook helpen bij het verwijderen van koolstofdioxide uit de atmosfeer.
Chloroplasten zitten boordevol groene pigmenten, chlorofyl genaamd, die bepaalde golflengten van licht opvangen en de chemische reacties veroorzaken die de fotosynthese vormen. Kijk in een chloroplast en je zult pannenkoekachtige stapels materiaal vinden thylakoiden, omgeven door open ruimte (genaamd de stroma).
Elke thylakoïde heeft ook zijn eigen membraan - het thylakoïde membraan -.
De Vacuole
Bekijk een plantencel onder de microscoop en je ziet waarschijnlijk een groot bubble neemt veel ruimte in beslag. Dat is de centrale vacuole.
In planten vult de centrale vacuole zich met water en opgeloste stoffen, en deze kan zo groot worden dat hij driekwart van de cel inneemt. Het past turgordruk op de celwand toe om de cel te "opblazen" zodat de plant rechtop kan staan.
Andere soorten eukaryotische cellen, zoals dierlijke cellen, hebben kleinere vacuolen. Verschillende vacuolen helpen voedingsstoffen en afvalproducten op te slaan, zodat ze georganiseerd blijven in de cel.
Plantencellen versus dierlijke cellen
Opfriscursus nodig over de grootste verschillen tussen planten- en dierencellen? We hebben u gedekt: