Hvis nogen spurgte dig, "Hvad er det primære job for næsten alle levende celler?" og krævede et svar inden for fem sekunder, hvad ville du sige? "Fortsæt gener til næste generation" er et rimeligt svar, men dette er virkelig mere en egenskab af celler end en funktion, de udfører. "Opdel i to lige celler" er også et forsvarligt svar, men det er noget, celler pr. Definition gør i slutningen af deres eget liv, ikke under dem.
Det primær cellernes arbejde er virkelig at lave ting, hovedsagelig proteiner. Ved hjælp af instruktioner fra det samme DNA (deoxyribonukleinsyre), der bærer den genetiske kode for hele organismen, fremstiller strukturer kaldet ribosomer individuelle proteiner. Nogle proteiner inkorporeres i celler, væv og organer. Andre er bestemt til at blive enzymer.
I eukaryoter (planter, svampe og dyr) er mange af disse ribosomer knyttet til en "motorvejslignende" membrantung funktion kaldet endoplasmatisk retikulum. Dette findes i to typer, "glat" og "ru". Levercellerne, æggestokkene og testiklerne har en høj densitet på
Cellen, forklaret
Før vi udforsker, hvad en bestemt komponent i en celle gør, er det værd at gennemgå, hvad celler som helhed er, og hvordan de adskiller sig mellem typer organismer.
Celler kaldes livets byggesten fordi de er de mindste individuelle ting, der inkluderer de vigtigste egenskaber forbundet med levende ting generelt. Selv de enkleste celler har fire fysiske træk: en cellemembran til at beskytte og holde cellen sammen; cytoplasma at udgøre størstedelen af dens masse og tilbyde en matrix, hvor reaktioner kan forekomme, ribosomer at fremstille proteiner; og genetisk materiale i form af DNA.
Mens organismer i domænet Prokaryota har ofte celler, der i det væsentlige kun indeholder disse komponenter, og som også kun består af en enkelt celle, organismer i det andet domæne, Eukaryota, har mere komplekse og forskellige celler. Eukaryote celler, som de er kendt, har forskellige organeller såsom mitokondrier, kloroplaster, Golgi-kroppe og endoplasmatisk retikulum; de isolerer også deres DNA inde i en kerne, som også har en membran og i sig selv kan betragtes som en organel.
Eukaryote organeller i detaljer
Prokaryoter har eksisteret i omkring 3,5 milliarder år, hvilket betyder, at de opstod "kun" omkring en milliard år efter, at Jorden selv var fuldt dannet. Eukaryoter antages at have fulgt inden for de næste milliarder år, og bevis tyder på, at de fik deres start takket være et stort set tilfældigt møde mellem store, anaerobe bakterier og meget mindre aerobe bakterier.
- I denne endosymbiont teori "spiste" de store bakterier den mindre, hvor begge overlevede. Resultatet var en stor aerob bakterie med bakterier-vendte organeller kaldet mitokondrier nu ansvarlig for at levere de fleste af disse cellers energibehov.
Kernen indeholder DNA adskilt i et antal kromosomer, hvor det samlede antal varierer mellem arter (mennesker har 46). Under processen med mitose opløses kernemembranen, kromosomer, der allerede har været duplikeret parvis trækkes fra hinanden, og kernen og cellen deler sig i datterstrukturer en efter den anden.
Golgi-legemer er strukturer, der ligner små membranindelukkede stakke med pandekager. De deltager i behandlingen af proteiner og andre nyligt syntetiserede molekyler og kan skubbe sådanne stoffer mellem det endoplasmatiske retikulum og andre organeller, som små taxicabs.
Grundlæggende funktioner i det endoplasmatiske retikulum
Omkring halvdelen af den samlede membranoverflade af en typisk dyrecelle (inklusive den ydre cellemembran) består af organellen kendt som endoplasmatisk retikulum. Den består af mange lag af den samme dobbelte plasmamembran eller phospholipid dobbeltlag, der danner grænserne for alle organeller og for cellen som helhed.
Mens, som bemærket, endoplasmatisk retikulum er opdelt i glat ER og groft ER, refererer denne skelnen faktisk til forskellige rum inden i rum af samme organel. Standard grov ER-definition og glat ER-definition er således lidt vildledende. De antyder, at hver enkelt er helt adskilt fra den anden, mikroanatomisk set, når de faktisk er en del af det samme større membranøse netværk.
Begge typer endoplasmatisk retikulum fungerer til at behandle og flytte produkter af anabolisme, i det ene tilfælde proteiner og i det andet tilfælde lipid (og nogle steroidhormoner). Til tider kan dele af det endoplasmatiske retikulum følges fra kernemembranen på indersiden af cellen til cellemembranen på den fjerne cellegrænse.
Glat ER-funktion og udseende
Under et mikroskop ser du en celle med et omfattende glat endoplasmatisk retikulum til stede. Hvad ville du se, og hvordan ville du beskrive det?
Glat ER får sit navn, ligesom så mange ting i anatomi og mikroanatomi, ikke fra hvordan det virkelig ville føles eller smage, men fra dets udseende. Fordi glat ER ikke har en høj tæthed af ribosomer (som synes mørke ved mikroskopi) indlejret i membranerne, ser det ud som hvad det er: et lille netværk af sammenkoblede rør. ER af alle typer er i sit hjerte et slags hultunnelbanesystem gennem det "klæbrige" cytoplasma, der tillader ting at bevæge sig hurtigere gennem cellen.
Funktioner: Smooth ER har en række vigtige funktioner. Det syntetiserer kulhydrater, lipider og steroidhormoner (inklusive testosteron i testiklerne). Det hjælper med afgiftning af indtagne kemikalier, fra receptpligtig medicin til husholdningsgift. Det fungerer som et oplagringslager af calciumioner i muskelceller, hvor en specialiseret type glat ER kaldes det sarkoplasmatiske retikulum lagrer de calciumioner, der er nødvendige for at igangsætte muskel-celle sammentrækninger.
Grov ER-funktion og udseende
Rough ER får sit navn fra sit karakteristiske udseende, der ligner et indviklet bånd "besat" med mørke prikker, nogle steder meget tæt fordelt og andre med afstand fra hinanden. "Prikkerne" er ribosomer eller "proteinfabrikkerne" for alle levende ting. Ribosomer i sig selv er lavet af proteiner plus en særlig form for nukleinsyre.
De fladtrykte "poser", der udgør grov ER, er fastgjort til kernemembranen, så densiteten af denne type ER i cellen er højest tættere på centrum, hvor kernen har tendens til at være. Som i alle organeller er membranen, der omgiver de mange fold af den grove ER, en dobbelt plasmamembran; ribosomerne er bundet til den ydre del af denne membran, det vil sige den side, der vender mod cellecytoplasmaet.
Funktioner: Sammen med selve ribosomerne deltager den ru ER i at få aminosyrer og polypeptider til stedet for translation eller proteinsyntese på ribosomet. Efter at et protein er fuldt syntetiseret og frigivet af ribosomet i grov ER, kan der ske en række ting. Proteinet kan "mærkes" med et kemisk "mærke" på ER's indre membran, før det overhovedet kommer ind i lumen, eller plads, indeni. Det kan i stedet behandles i selve lumenet.
Dele af den grove ER består af det, der kaldes proteinfoldningsenheder, som gør lige præcis som deres navn antyder. Når proteiner først fremstilles, eksisterer de som en streng, en kæde af aminosyrer. Men den ultimative form af et protein inkluderer meget bøjning og foldning og binder ofte mellem aminosyrer i forskellige dele af den nu snoede kæde.