In 1665 tuurde de Britse wetenschapper Robert Hooke door een microscoop naar een flinterdun plakje kurk en zag dat het "allemaal" was. geperforeerd en poreus, net als een honingraat.” Hij noemde de structuren 'cellen' en bracht een revolutie teweeg in de studie van het leven op Aarde. Latere ontdekkingen toonden aan dat cellen de bouwstenen zijn voor alle levende wezens, van microscopisch kleine bacteriën tot mensen.
Hoewel cellen binnen een organisme ontelbare vormen en functies kunnen aannemen, vervullen ze allemaal de basisrollen van energieabsorptie en -productie, cellulair onderhoud en reproductie. Zonder cellen kan er geen leven bestaan, wat het algemene belang van celtypen in het leven aantoont.
Er is één mogelijke uitzondering: virussen. Virussen hebben geen celstructuur en ze imiteren het leven door gastheercellen binnen te vallen om te repliceren.
Soorten cellen
Door het evolutieproces hebben cellen zich ontwikkeld tot twee categorieën op basis van de manier waarop hun ingewanden zijn verpakt. Cellen met een wirwar van DNA en cytoplasma, maar zonder celkern, heten
prokaryoten. Deze primitieve structuren worden gezien in eencellige bacteriën en sommige eencellige organismen die in zulke extreme omgevingen kunnen leven als diepzee-openingen.Eukaryoten zijn complexere cellen die DNA bevatten in een kern die gescheiden is van het cytoplasma. Alle planten en dieren zijn gemaakt van eukaryotische cellen.
Veel organismen hebben ook nader gespecificeerde celtypen. Deze omvatten verschillende weefseltypes, celtypes, celvormen, enz. Er zijn ook gespecialiseerde voortplantingscellen waarmee organismen zich seksueel kunnen voortplanten.
celstructuren
Alle cellen bevatten vergelijkbare organische moleculen, essentieel voor levensfuncties, ingekapseld in een waterdicht celmembraan. Binnenin een gelachtige substantie genaamd het cytoplasma herbergt structuren die nucleïnezuren, eiwitten, koolhydraten en lipiden bevatten.
De nucleïnezuren DNA en RNA slaan de genetische code op die de cel in staat stelt te leven en te repliceren. Cellulaire eiwitten, in de vorm van aminozuurketens, vervullen vele rollen - enzymen zetten bijvoorbeeld moleculen om in verschillende vormen om de celprestaties te verbeteren.
Koolhydraten, zowel eenvoudige als complexe, leveren energie voor celactiviteit. Lipiden, of vetmoleculen, vormen het celmembraan, slaan energie op en zenden signalen van de buitenkant van de cel naar de binnenkant.
Sommige cellen bevatten ook gespecialiseerde structuren zoals mitochondriën, chloroplasten in planten, endoplasmatisch reticulum, golgilichaam, lysosomen en ribosomen. Deze structuren worden organellen. Alles in een cel heeft een specifieke rol te spelen in de groei van het organisme en de cel, elke functie van celactiviteiten hangt af van het type cellen waar je naar kijkt.
Functie van celtypen
Een cel is de basiseenheid van het leven, essentieel voor het handhaven van de fysiologie van het grotere organisme. Bij dieren zetten bepaalde organellen voedsel om in energie en gebruiken de energie vervolgens voor herstel, groei en voortplanting. Op dezelfde manier zetten chloroplasten in plantencellen zonlicht om in energie, een proces dat bekend staat als fotosynthese.
Een eencellig organisme bestaat uit een enkele cel die al zijn levensfuncties vervult. In complexe organismen, zoals planten en dieren, verbinden miljarden individuele cellen zich om weefsel, botten en vitale cellen te vormen organen en verschillende taken uitvoeren: signalen naar de hersenen sturen, nieuw bot laten groeien na een blessure of spieren opbouwen van oefening.
Leven zonder cellen?
Virussen zijn infectieuze agentia die bestaan uit een kern van genetisch materiaal in een coatingbundel van eiwit, een capside genaamd. Ze kunnen zich alleen binnen een gastheercel repliceren; wanneer de capside geen gastheer heeft, is het metabolisch inert. Omdat niet-cellulaire virussen zich niet zelfstandig kunnen voortplanten en zelf niet uit cellen zijn gemaakt, beschouwen de meeste wetenschappers ze als minder dan levend.
Maar als genetische entiteiten met een biologische oorsprong imiteren virussen levende organismen door de cellen van een gastheer te infecteren, hun DNA of RNA in te voegen en ze over te nemen. Microbiologen en virologen blijven discussiëren over de mate van leven die virussen vertonen.
