Inhoud
Het verbazingwekkende menselijke lichaam bevat tot 40 biljoen cellen van verschillende grootte en vorm, volgens een artikel uit 2017 op de website van Medical News Today. Levende cellen functioneren als miniatuurfabrieken met alle delen die bijdragen aan het geheel.
De kern is de baas die alle bewerkingen van de cel aanstuurt. Cytosol - de vloeistof tussen de nucleaire envelop en het celmembraan - helpt interne organellen hun werk te doen op de productievloer. Water is een belangrijk onderdeel van cellen en intracellulaire vloeistofniveaus moeten zorgvuldig worden gereguleerd, anders kan de cel niet goed werken.
Cytoplasma en Cytosol
Het cytoplasma is een gelatineuze substantie in de cel waaruit is opgebouwd organellen (anders dan de kern) en semi-vloeistof cytosol. Het cytoplasma is een drukke plaats met veel actie.
Organellen zoals de mitochondria, endoplasmatisch reticulum en de Golgi-apparaat gespecialiseerde rollen spelen die de cel in leven houden. Moleculen worden voortdurend geschud tussen organellen, eiwitten worden gesynthetiseerd, ATP-energievaluta wordt geproduceerd en afval wordt weggegooid.
Volgens The Human Protein Atlas is cytosol meestal water samen met opgeloste eiwitten, zouten, glycogeen, pigmenten en afvalproducten. Veel kritische metabole functies komen voor in cytosol, waaronder glycolyse, overdracht van chemische signalen en intracellulaire beweging van moleculen.
Ionen in cytosol reguleren osmose om te voorkomen dat de cel opzwelt met water en barst. Osmose werkt ook om voldoende waterniveau te behouden, zodat de cel niet opdroogt of defect raakt.
Het cytoskelet bestaat uit eiwitvezels die zorgen voor steigers voor organellen die in het cytoplasma zijn gesuspendeerd. microfilamenten en microtubules in het cytoskelet een rol spelen bij het verplaatsen van stoffen in en uit de cel. Microtubuli helpen bij de beweging van de chromosomen tijdens celdeling.
Perfecte orkestratie is vereist omdat fouten kunnen leiden tot chromosomale afwijkingen, mutaties en ongecontroleerde groei of tumoren.
Wat doet de kern?
Eukaryotische cellen hebben een prominente kern met daarin ingekapseld DNA. De kern bevat ook een structuur genaamd de nucleolus, dat is waar ribosomen worden gemaakt. Nucleair DNA bepaalt overgeërfde kenmerken en genexpressie.
De kern fungeert als controlecentrum dat de cel signaleert wanneer deze moet groeien, rusten of zich voortplanten. Voor beschermende doeleinden bevindt de kern zich in het midden van de cel in plaats van in de buurt van het membraan.
nucleoplasma is de vloeistof in de kern die ionen, opgeloste nucleotiden en andere chemicaliën bevat die essentieel zijn voor celgroei. De meeste eukaryotische cellen hebben één kern, maar er zijn uitzonderingen.
Rijpende rode bloedcellen dumpen bijvoorbeeld hun kernen om meer zuurstof vast te houden. Hoewel per definitie geen echte cellen, hebben de gefuseerde cellen van skeletspiervezels meerdere kernen die cytoplasma delen.
Wat is het nucleaire membraan?
De binnenste en buitenste lagen van de kernmembraan vormen een nucleaire envelop rond de kern. Veel van de ruimte in de nucleaire envelop is gevuld met nucleair DNA, eiwit en nucleoplasma.
Nucleaire poriën binnen de nucleaire envelop fungeren als poortwachters, die selectief bepalen welke soorten moleculen heen en weer mogen gaan van de kern naar het cytoplasma.
Het nucleaire membraan handhaaft de scheiding tussen het nucleoplasma en cytosol. De kern is omgeven door nucleoplasma. Tijdens celdeling lost het nucleaire membraan op om ruimte te maken voor de scheidende chromosomen die naar tegenovergestelde polen van de cel migreren. Het kernmembraan vormt zich opnieuw nadat cellen splitsen en DNA condenseert in de kern.
Wat is het celmembraan?
De fosfolipide celmembraan voorkomt dat essentiële eiwitten, koolhydraten, ATP en nucleïnezuren uit de cel sijpelen. Moleculen worden gefilterd op grootte, type en polariteit. De buitenste laag van het celmembraan is hydrofiele en de binnenste laag is hydrofobe.
Eenvoudig gezegd is de buitenlaag van het celmembraan vriendelijk voor in water oplosbare moleculen, terwijl de buitenlaag de diffusie beperkt van in water oplosbare moleculen zoals natrium- en calciumionen die in de cel nodig zijn.