De cel is de fundamentele bouwsteen van levende wezens.
Cellen kan sterk variëren van het ene tot het andere, afhankelijk van het organisme waarin een bepaalde cel wordt aangetroffen en, in meer gespecialiseerde organismen, in relatie tot de specifieke fysiologische functie van die cel. Maar alle cellen hebben een paar elementen gemeen, waaronder a celmembraan als een externe grens en cytoplasma in het binnenste van de cel.
Prokaryotische cellen – denk aan bacteriën – hebben geen kernen of organellen, en het cytoplasma is dus “alles” zichtbaar in het interieur. Het cytoplasma van eukaryotische cellen, dat zijn die in planten, dieren en schimmels, is "alles" buiten de kern en eventuele aanwezige organellen.
Wat zit er in het cytoplasma?
Ten eerste is het nuttig om onderscheid te maken tussen verwante termen in de celbiologie.
Cytoplasma verwijst in het algemeen naar de omgeving binnen meer complexe cellen die aan de binnenkant van de cel ligt maar geen deel uitmaakt van de organellen van de cel.
Eukaryotische cellen hebben, naast dat hun genetisch materiaal in een kern is opgenomen, structuren en organellen zoals mitochondriën en Golgi-lichamen die hun eigen dubbele plasmamembraan hebben, dat qua constructie en inhoud vergelijkbaar is met het celmembraan zelf.
Het medium waarin deze organellen zitten wordt beschouwd als cytoplasma.
Cytosol, aan de andere kant, is de specifieke gelei-achtige substantie waaruit cytoplasma bestaat en sluit alles uit wat erin zit, zelfs kleinere componenten zoals enzymen.
"Cytoplasma" kan dus worden beschouwd als "cytosol plus enkele onzuiverheden", terwijl "cytosol" duidt op "cytoplasma exclusief organellen".
Het cytoplasma bestaat voornamelijk uit water, zouten en eiwitten.
De meeste van deze eiwitten zijn enzymen, die chemische reacties katalyseren of helpen. Hoewel niet kan worden gezegd dat het cytoplasma een overheersende functie heeft, dient het als een fysiek medium voor de transport en verwerking van moleculen in de cel die essentieel zijn voor het in stand houden van het leven op a basis van moment tot moment.
Prokaryotische cellen missen organellen (van het Frans voor "kleine organen"); de genetisch materiaal en de andere extra-cytosolische componenten van het inwendige van die cellen 'zweven' vrij in het cytoplasma.
Plantaardige en dierlijke cellen, aan de andere kant, maken vrijwel altijd deel uit van meercellige organismen en zijn dienovereenkomstig complexer.
De kern is over het algemeen niet gegroepeerd met andere organellen vanwege het belang ervan, maar een organel is precies wat de kern is, dubbel plasmamembraan en zo.
De grootte varieert, maar de diameter kan ergens tussen de 10 en 30 procent van die van de hele cel liggen.
Het bevat de chromosomen van het organisme samen met structurele en enzymatische eiwitten die nodig zijn voor de chromosomen om hun werk te doen repliceren en uiteindelijk doorgeven van informatie aan de gameetcellen die bestemd zijn om organismen te vormen in de volgende generatie leden van de soorten.
Organellen in het cytoplasma
De organellen in een cel zijn analoog aan de verschillende organen en structuren in het menselijk lichaam.
Mensen en andere dieren hebben geen cytosol of cytoplasma, maar de vloeistof waaruit bloedplasma bestaat en een groot deel van de ruimte tussen cellen en organen zouden kunnen worden beschouwd als die dezelfde basisfuncties vervullen: een duidelijk fysiek fundament waarop metabole en andere reacties kunnen optreden.
mitochondriën zijn misschien wel de meest intrigerende organellen.
Aangenomen wordt dat ze vóór de komst van eukaryoten ooit als op zichzelf staande bacteriën hebben bestaan, zijn deze "krachtcentrales" waar de processen van aërobe ademhaling spelen zich af.
Ze zijn langwerpig, net als smalle voetballen, en hun dubbele membraan bevat een groot aantal vouwen, genaamd cristae, die het functionele oppervlak van de mitochondriën veel verder uitbreiden dan een glad membraan zou doen toestaan.
Dit is belangrijk vanwege het aantal en de reikwijdte van de reacties die hier plaatsvinden, waaronder de bekende tricarbonzuurcyclus (ook bekend als de Krebs of citroenzuurcyclus).
Hoewel mitochondriën in planten worden aangetroffen, wordt hun rol bij dieren vaker benadrukt omdat dieren niet deelnemen aan fotosynthese.
•••Wetenschap
De endoplasmatisch reticulum is een soort scheepvaartnetwerk, met zijn dubbele plasmamembraan continu met dat van de cel als geheel en zich naar binnen uitstrekkend ("reticulum" betekent "klein net").
Ruw endoplasmatisch reticulum (RER) heeft een groot aantal ribosomen, of miniatuur eiwitfabrieken, eraan gehecht, waardoor het zijn naam krijgt, terwijl glad endoplasmatisch reticulum weinig tot geen ribosomen heeft die zijn lengte.
Vacuolen zijn als de opslagschuren van een cel, in staat om enzymen, brandstof en andere stoffen op te slaan totdat ze klaar zijn te gebruiken, net zoals uw lichaam elementen kan opslaan die het later nodig heeft, zoals bloedcellen en glycogeen in het bijzonder locaties.
Golgi-apparaat is als een verwerkingscentrum en wordt meestal afgebeeld als een stapel pannenkoekachtige schijven in celdiagrammen.
Als de SER en RER de ruwe producten van ribosomale activiteit (d.w.z. eiwitten) transporteren, apparaten verfijnen en wijzigen deze producten op basis van waar ze uiteindelijk in het fysieke terecht zullen komen systeem.
lysosomen zijn een manifestatie van de behoefte van een cel aan onderhouds- en verwijderingsfuncties.
Ze bevatten enzymen die de onvermijdelijke afvalproducten van metabolische functies en reacties kunnen lyseren of chemisch verteren.
Net zoals sterke industriële zuren in speciale containers worden bewaard, sequestreert de cel de bijtende enzymen die door lysosomen worden ingezet in deze speciale vacuolen verspreid over het cytoplasma.
Tenslotte, chloroplasten zijn organellen die specifiek zijn voor plantencellen en die een pigment bevatten dat chlorofyl wordt genoemd en waarmee zonlicht wordt omgezet in energie waarmee planten glucose kunnen synthetiseren. In tegenstelling tot dieren kunnen planten natuurlijk geen brandstof krijgen door te eten en moeten ze het daarom produceren.
Onder een microscoop lijken deze in aanzienlijke mate op mitochondriën.
de cytosol
Het cytosol, zoals beschreven, is in wezen cytoplasma ontdaan van organellen.
Het is een matrix, een gelachtige substantie waar organellen en opgeloste stoffen in "drijven". Het cytosol bevat de cytoskelet, dat is een netwerk van microtubuli die de cel helpen zijn vorm te behouden. Deze microtubuli zijn eiwitstructuren die zijn gemaakt van verschillende subeenheden, tubulines genaamd, die zijn geassembleerd in de centriolen van de twee tegenover elkaar liggende centrosomen van de cel.
Naast de tubuline-rijke microtubuli, worden andere elementen genoemd: microfilamenten helpen de microtubuli bij het waarborgen van de structurele integriteit van cellen.
Ondanks hun naam, die misschien een draadachtig karakter impliceert, bestaan microfilamenten uit bolvormige eiwitten, actine genaamd, die ook worden aangetroffen in het contractiele apparaat van spiercellen.
Planten hebben structuren genaamd plasmodesmata van buitenaf in en door het cytosol van hun cellen lopen.
Dit zijn ook kleine buisjes, maar ze verschillen van microtubuli doordat ze dienen om verschillende plantencellen met elkaar te verbinden. Het niet-beweeglijke karakter van planten maakt deze "levende bruggen" bijzonder belangrijk, omdat ze ervoor zorgen dat dat processen die anders zouden kunnen plaatsvinden in de loop van de normale voortbeweging van dieren, kunnen duren plaats.
Wat is opgelost in het cytoplasma?
Minder gemakkelijk zichtbaar op microscopie zijn de stoffen in het cytoplasma die de celfunctie helpen aansturen, met name enzymen.
Net zoals bloed veel meer bevat dan de rode bloedcellen en bloedplaatjes die het zijn kleur en basis geven consistentie bevat cytosol een aantal "vrij zwevende" elementen en moleculen die metabolisch zijn actief.
Het cytoplasma kan rijk zijn aan brandstofbronnen zoals zetmeel en andere koolhydraten, vooral in bacteriële cellen, die geen membraangebonden organellen hebben.
Een nadeel van bestaan buiten het systeem van endoplasmatisch reticulum en andere vliezige structuren is dat: materialen in het cytoplasma kunnen alleen bewegen door eenvoudige diffusie, wat betekent dat ze naar beneden gaan in de concentratie hellingen.
Het is duidelijk dat in situaties die snelle metabolische veranderingen vereisen, items die in het cytoplasma zijn opgelost, niet kunnen worden opgeroepen om snel te reageren.
Het cytosol bevat ook signaalmoleculen zoals de ionen calcium, kalium en natrium. Deze zijn vaak betrokken bij het teweegbrengen van celreceptoractiviteit op de oppervlakken van cellen en op de oppervlakken van de organellen erin, waardoor cascades van biochemische reacties in gang worden gezet.
Gerelateerde cellen onderwerpen:
- Golgi-apparaat
- Celverdeling
- Celkern
- Cel structuur
- celwand
- cel organellen