Biologie van de cel in algemene termen is bij iedereen bekend uit het schoolcurriculum. We nodigen je uit om te onthouden wat je ooit hebt gestudeerd, en er ook iets nieuws over te ontdekken. De naam "cel" werd al in 1665 voorgesteld door de Engelsman R. Hooke. Het was echter pas in de 19e eeuw dat het systematisch werd bestudeerd. Wetenschappers waren onder meer geïnteresseerd in de rol van de cel in het lichaam. Ze kunnen deel uitmaken van veel verschillende organen en organismen (eieren, bacteriën, zenuwen, erytrocyten) of onafhankelijke organismen zijn (protozoa). Ondanks al hun diversiteit hebben hun functies en structuur veel gemeen.
Celfuncties
Ze zijn allemaal verschillend van vorm en vaak ook van functie. Cellen van weefsels en organen van één organisme kunnen ook behoorlijk sterk van elkaar verschillen. De biologie van de cel benadrukt echter de functies die inherent zijn aan al hun variëteiten. Hier vindt altijd eiwitsynthese plaats. Dit proces wordt gecontroleerd door het genetische apparaat. Een cel die geen eiwitten synthetiseert, is in wezen dood. Een levende cel is een cel waarvan de componenten voortdurend veranderen. De belangrijkste klassen van stoffen blijven echter bestaanongewijzigd.
Alle processen in de cel worden met energie uitgevoerd. Dit zijn voeding, ademhaling, voortplanting, metabolisme. Daarom wordt een levende cel gekenmerkt door het feit dat er voortdurend energie-uitwisseling plaatsvindt. Elk van hen heeft een gemeenschappelijke belangrijkste eigenschap: het vermogen om energie op te slaan en uit te geven. Andere functies zijn onder meer verdeeldheid en prikkelbaarheid.
Alle levende cellen kunnen reageren op chemische of fysieke veranderingen in hun omgeving. Deze eigenschap wordt prikkelbaarheid of prikkelbaarheid genoemd. In cellen, wanneer geëxciteerd, veranderen de snelheid van verval van stoffen en biosynthese, temperatuur en zuurstofverbruik. In deze toestand voeren ze de functies uit die specifiek voor hen zijn.
Celstructuur
De structuur is vrij complex, hoewel het wordt beschouwd als de eenvoudigste vorm van leven in een wetenschap als biologie. Cellen bevinden zich in de intercellulaire substantie. Het voorziet hen van ademhaling, voeding en mechanische kracht. De kern en het cytoplasma zijn de belangrijkste componenten van elke cel. Elk van hen is bedekt met een membraan, waarvan het bouwelement een molecuul is. De biologie heeft vastgesteld dat het membraan uit vele moleculen bestaat. Ze zijn gerangschikt in verschillende lagen. Dankzij het membraan dringen stoffen selectief door. In het cytoplasma bevinden zich organellen - de kleinste structuren. Dit zijn het endoplasmatisch reticulum, mitochondria, ribosomen, celcentrum, Golgi-complex, lysosomen. U krijgt een beter idee van hoe cellen eruit zien door de afbeeldingen in dit artikel te bestuderen.
Membraan
Als je een plantencel onder een microscoop bekijkt (bijvoorbeeld een uienwortel), kun je zien dat deze is omgeven door een vrij dikke schil. De inktvis heeft een gigantisch axon, waarvan de schede van een heel andere aard is. Het bepa alt echter niet welke stoffen wel of niet in het axon moeten worden toegelaten. De functie van het celmembraan is dat het een aanvullend middel is om het celmembraan te beschermen. Het membraan wordt het "bolwerk van de cel" genoemd. Dit is echter alleen waar in die zin dat het de inhoud ervan beschermt en afschermt.
Zowel het membraan als de interne inhoud van elke cel bestaat meestal uit dezelfde atomen. Dit zijn koolstof, waterstof, zuurstof en stikstof. Deze atomen staan aan het begin van het periodiek systeem. Het membraan is een moleculaire zeef, zeer fijn (de dikte is 10.000 keer minder dan de dikte van een haar). De poriën lijken op smalle lange doorgangen die in de vestingmuur van een middeleeuwse stad zijn gemaakt. Hun breedte en hoogte zijn 10 keer kleiner dan hun lengte. Bovendien zijn gaten in deze zeef zeer zeldzaam. In sommige cellen beslaan de poriën slechts een miljoenste van het gehele membraanoppervlak.
Kern
Celbiologie is ook interessant vanuit het oogpunt van de kern. Dit is de grootste organoïde, de eerste die de aandacht van wetenschappers trekt. In 1981 werd de celkern ontdekt door Robert Brown, een Schotse wetenschapper. Deze organoïde is een soort cybernetisch systeem waarin informatie wordt opgeslagen, verwerkt en vervolgens wordt overgebracht naar het cytoplasma, waarvan het volume erg groot is. De kern is erg belangrijk in het proceserfelijkheid, waarin het een grote rol speelt. Bovendien vervult het de functie van regeneratie, dat wil zeggen, het is in staat om de integriteit van het gehele cellulaire lichaam te herstellen. Deze organoïde regelt alle belangrijke functies van de cel. Wat betreft de vorm van de kern, deze is meestal zowel bolvormig als eivormig. Chromatine is het belangrijkste bestanddeel van dit organel. Dit is een stof die goed kleurt met speciale nucleaire kleurstoffen.
Een dubbel membraan scheidt de kern van het cytoplasma. Dit membraan is verbonden met het Golgi-complex en met het endoplasmatisch reticulum. Het kernmembraan heeft poriën waar sommige stoffen gemakkelijk doorheen gaan, terwijl andere dat moeilijker doen. De doorlaatbaarheid ervan is dus selectief.
Kernsap is de innerlijke inhoud van de pit. Het vult de ruimte tussen zijn structuren. Noodzakelijkerwijs in de kern zijn er nucleoli (een of meer). Ze vormen ribosomen. Er is een directe relatie tussen de grootte van de nucleoli en de activiteit van de cel: hoe groter de nucleoli, hoe actiever de eiwitbiosynthese; en omgekeerd zijn ze in cellen met beperkte synthese ofwel volledig afwezig of klein.
Chromosomen bevinden zich in de kern. Dit zijn speciale draadvormige formaties. Naast de geslachtschromosomen zijn er 46 chromosomen in de kern van een cel in het menselijk lichaam. Ze bevatten informatie over de erfelijke neigingen van het lichaam, die wordt doorgegeven aan het nageslacht.
Cellen hebben meestal één kern, maar er zijn ook meerkernige cellen (in spieren, lever, enz.). Als de kernen worden verwijderd, worden de resterende delen van de cel niet meer levensvatbaar.
Cytoplasma
Cytoplasma is een kleurloze, slijmerige, halfvloeibare massa. Het bevat ongeveer 75-85% water, ongeveer 10-12% aminozuren en eiwitten, 4-6% koolhydraten, 2 tot 3% lipiden en vetten, evenals 1% anorganische en enkele andere stoffen.
De inhoud van de cel, die zich in het cytoplasma bevindt, kan bewegen. Hierdoor worden de organellen optimaal geplaatst en verlopen biochemische reacties beter, evenals het proces van uitscheiding van stofwisselingsproducten. In de cytoplasmalaag komen verschillende formaties voor: oppervlakkige uitgroeisels, flagellen, trilhaartjes. Het cytoplasma is doordrongen van een mesh-systeem (vacuolair), bestaande uit afgeplatte zakjes, blaasjes, buisjes die met elkaar communiceren. Ze zijn verbonden met het buitenste plasmamembraan.
Endoplasmatisch reticulum
Dit organel is zo genoemd omdat het zich in het centrale deel van het cytoplasma bevindt (uit het Grieks wordt het woord "endon" vertaald als "binnen"). EPS is een zeer vertakt systeem van blaasjes, buisjes, buisjes in verschillende vormen en maten. Ze worden door membranen van het cytoplasma van de cel gescheiden.
Er zijn twee soorten EPS. De eerste is korrelig, die bestaat uit tanks en buisjes, waarvan het oppervlak bezaaid is met korrels (korrels). Het tweede type EPS is agranulair, dat wil zeggen glad. Granen zijn ribosomen. Vreemd genoeg wordt granulair EPS voornamelijk waargenomen in de cellen van dierlijke embryo's, terwijl het bij volwassen vormen meestal agranulair is. Van ribosomen is bekend dat ze de plaats zijn van eiwitsynthese in het cytoplasma. Op basis hiervan kan worden aangenomen dat granulair EPS vooral voorkomt in cellen waar actieve eiwitsynthese plaatsvindt. Aangenomen wordt dat het agranulaire netwerk voornamelijk vertegenwoordigd is in die cellen waar actieve synthese van lipiden plaatsvindt, dat wil zeggen vetten en verschillende vetachtige stoffen.
Beide typen EPS zijn niet alleen betrokken bij de synthese van organische stoffen. Hier hopen deze stoffen zich op en worden ook naar de benodigde plaatsen getransporteerd. EPS reguleert ook het metabolisme dat plaatsvindt tussen de omgeving en de cel.
Ribosoom
Dit zijn cellulaire niet-membraanorganellen. Ze bestaan uit eiwitten en ribonucleïnezuur. Deze delen van de cel zijn nog steeds niet volledig begrepen in termen van interne structuur. In een elektronenmicroscoop zien ribosomen eruit als paddestoelvormige of ronde korrels. Elk van hen is verdeeld in kleine en grote delen (subeenheden) met behulp van een groef. Verschillende ribosomen zijn vaak met elkaar verbonden door een streng van een speciaal RNA (ribonucleïnezuur) genaamd i-RNA (messenger). Dankzij deze organellen worden eiwitmoleculen gesynthetiseerd uit aminozuren.
Golgi-complex
Producten van biosynthese komen het lumen van de tubuli en holten van de EPS binnen. Hier zijn ze geconcentreerd in een speciaal apparaat dat het Golgi-complex wordt genoemd (aangegeven als het Golgi-complex in de bovenstaande afbeelding). Dit apparaat bevindt zich in de buurt van de kern. Het neemt deel aan de overdracht van biosynthetische producten die aan het celoppervlak worden afgeleverd. Ook is het Golgi-complex betrokken bij hun verwijdering uit de cel, bij de formatielysosomen, enz.
Dit organel werd ontdekt door Camilio Golgi, een Italiaanse cytoloog (leven - 1844-1926). Ter ere van hem werd hij in 1898 het apparaat (complex) van de Golgi genoemd. Eiwitten geproduceerd in ribosomen komen dit organel binnen. Wanneer een andere organoïde ze nodig heeft, wordt een deel van het Golgi-apparaat gescheiden. Zo wordt het eiwit naar de gewenste plaats getransporteerd.
Lysosomen
Als we het hebben over hoe cellen eruitzien en welke organellen in hun samenstelling zijn opgenomen, is het noodzakelijk om lysosomen te noemen. Ze hebben een ovale vorm, ze zijn omgeven door een enkellaags membraan. Lysosomen bevatten een reeks enzymen die eiwitten, lipiden en koolhydraten afbreken. Als het lysosomale membraan beschadigd is, breken enzymen af en vernietigen de inhoud in de cel. Als gevolg hiervan sterft ze.
Celcentrum
Het wordt gevonden in cellen die kunnen delen. Het celcentrum bestaat uit twee centriolen (staafvormige lichamen). Omdat het in de buurt van het Golgi-complex en de kern is, neemt het deel aan de vorming van de delingsspoel, in het proces van celdeling.
Mitochondriën
Energie-organellen omvatten mitochondriën (hierboven afgebeeld) en chloroplasten. Mitochondriën zijn de oorspronkelijke krachtpatsers van elke cel. Het is in hen dat energie wordt gewonnen uit voedingsstoffen. Mitochondriën hebben een variabele vorm, maar meestal zijn het korrels of filamenten. Hun aantal en grootte zijn niet constant. Het hangt af van wat de functionele activiteit van een bepaalde cel is.
Als we een elektronenmicrofoto beschouwen,Het is te zien dat mitochondriën twee membranen hebben: binnen en buiten. De binnenste vormt uitgroeisels (cristae) bedekt met enzymen. Door de aanwezigheid van cristae neemt het totale oppervlak van mitochondriën toe. Dit is belangrijk om de activiteit van enzymen actief te laten verlopen.
In mitochondriën hebben wetenschappers specifieke ribosomen en DNA ontdekt. Hierdoor kunnen deze organellen zich tijdens de celdeling zelfstandig voortplanten.
Chloroplasten
Wat betreft chloroplasten, het is een schijf of een bal in vorm, met een dubbele schaal (binnen en buiten). Binnen deze organoïde bevinden zich ook ribosomen, DNA en grana - speciale membraanformaties die zowel met het binnenmembraan als met elkaar zijn geassocieerd. Chlorofyl wordt gevonden in de membranen van de gran. Dankzij hem wordt de energie van zonlicht omgezet in de chemische energie van adenosinetrifosfaat (ATP). In chloroplasten wordt het gebruikt om koolhydraten te synthetiseren (gevormd uit water en koolstofdioxide).
Mee eens, de informatie die hierboven wordt gepresenteerd is noodzakelijk om te weten, niet alleen om te slagen voor een biologietest. De cel is de bouwstof waaruit ons lichaam bestaat. En alle levende natuur is een complex geheel van cellen. Zoals je kunt zien, hebben ze veel componenten. Op het eerste gezicht lijkt het bestuderen van de structuur van een cel geen gemakkelijke taak. Als je echter kijkt, is dit onderwerp niet zo ingewikkeld. Het is noodzakelijk om het te kennen om goed thuis te zijn in een wetenschap als biologie. De samenstelling van de cel is een van de fundamentele thema's.
