Het verbazingwekkende menselijke lichaam bevat tot 40 biljoen cellen van verschillende groottes en vormen, volgens een artikel uit 2017 over de Medisch nieuws vandaag website. Levende cellen functioneren als miniatuurfabriekjes waarbij alle onderdelen bijdragen aan het geheel.
De kern is de baas die alle operaties van de cel leidt. 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 de intracellulaire vloeistofniveaus moeten zorgvuldig worden gereguleerd, anders kan de cel niet goed werken.
Cytoplasma en cytosol
De cytoplasma is een gelatineuze substantie in de cel die bestaat uit organellen (anders dan de kern) en halfvloeibaar cytosol. Het cytoplasma is een drukke plaats met veel actie.
Organellen zoals de mitochondriën, endoplasmatisch reticulum en de Golgi-apparaat spelen gespecialiseerde rollen die de cel in leven houden. Moleculen schuiven constant tussen organellen, eiwitten worden gesynthetiseerd, ATP-energievaluta wordt geproduceerd en afval wordt weggegooid.
Volgens De menselijke eiwitatlascytosol is 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 waterniveaus vast te houden, zodat de cel niet opdroogt of defect raakt.
Het cytoskelet bestaat uit eiwitvezels die een steiger vormen voor organellen die in het cytoplasma zijn gesuspendeerd. Microfilamenten en microtubuli 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 de 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 waarin DNA is ingesloten. De kern bevat ook een structuur genaamd de kern, waar ribosomen worden gemaakt. Nucleair DNA bepaalt erfelijke eigenschappen en genexpressie.
De kern fungeert als controlecentrum en geeft de cel aan wanneer hij moet groeien, rusten of zich voortplanten. Voor beschermende doeleinden, de kern bevindt 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 eukaryote cellen hebben één kern, maar er zijn uitzonderingen.
Bijvoorbeeld, rijpen rode bloedcellen hun kernen dumpen om meer zuurstof vast te houden. Hoewel het per definitie geen echte cellen zijn, hebben de gefuseerde cellen van skeletspiervezels meerdere kernen die cytoplasma delen.
Wat is het kernmembraan?
De binnenste en buitenste lagen van de kernmembraan vormen een nucleaire envelop rond de kern. Een groot deel van de ruimte in de nucleaire envelop is gevuld met nucleair DNA, eiwit en nucleoplasma.
Kernporiën in de nucleaire envelop fungeren als poortwachters en bepalen selectief welke soorten moleculen heen en weer mogen gaan van de kern naar het cytoplasma.
Het kernmembraan handhaaft de scheiding tussen het nucleoplasma en het cytosol. De kern is omgeven door nucleoplasma. Tijdens de celdeling lost het kernmembraan op om plaats te maken voor de scheidende chromosomen die naar de tegenovergestelde polen van de cel migreren. Het kernmembraan vormt zich opnieuw nadat cellen zich splitsen en DNA condenseert in de kern.
Wat is het celmembraan?
De fosfolipidecelmembraan 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 hydrofiel en de binnenste laag is hydrofoob.
Simpel gezegd, de buitenste laag van het celmembraan is vriendelijk voor in water oplosbare moleculen, terwijl de buitenste laag laag beperkt diffusie van in water oplosbare moleculen zoals natrium- en calciumionen die nodig zijn in de cel.