Cellen vormen alle levende organismen, van microscopisch kleine bacteriën tot planten tot de grootste dieren op aarde. Als basiseenheden van het leven, cellen vormen de basis van weefsels, schors, bladeren, algen en nog veel meer. Organismen kunnen eencellig zijn, wat betekent dat ze uit één cel bestaan, of meercellig, wat betekent dat ze uit meer dan één cel bestaan. Bacteriën zijn een voorbeeld van een eencellig organisme. Dieren en planten zijn gemaakt van veel cellen.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Cellen vormen al het leven op aarde. Hun functies variëren afhankelijk van hun locatie en hun soorttype. De structuren in een cel bepalen de functie ervan.
Prokaryoten vs. Eukaryoten
Organismen worden gecategoriseerd als prokaryoten of eukaryoten. Bacteriën en archaea omvatten prokaryoten. prokaryoten een relatieve eenvoud vertonen. Hun kleine cellen zijn omhuld in een membraan of celwand. Binnen het celmembraan, hun genetisch materiaal, deoxyribonucleïnezuur (DNA), drijft vrij in een cirkelvormige streng in plaats van in een gedefinieerde kern.
Eukaryoten, zoals planten, dieren en schimmels, bevatten daarentegen veel geavanceerdere cellen met organellen. Organellen, kleine structuren die zijn ondergebracht in eukaryote cellen, bieden verschillende mogelijkheden. Eén zo'n organel, de kern, herbergt lineair DNA. Organellen bekend als mitochondriën leveren stroom voor de cellen om te gebruiken in hun verschillende functies.
Wetenschappers denken dat eukaryoten in het verre verleden zijn ontstaan, toen mitochondriën mogelijk als kleine bacteriën hebben bestaan en door grotere bacteriën werden geconsumeerd. De mitochondriën vormden een symbiotische relatie, gunstig voor haar en de inhalende gastheercel, die leidt tot de meeste hogere levensvormen die we tegenwoordig op aarde zien. Lees meer over het verschil en de overeenkomsten tussen prokaryoten en eukaryoten.
Cellulaire structuur en functie: organellen
Cellen bieden zowel structuur als functie aan hele organismen. Maar ook binnen cellen werken structuur en functie samen.
EEN beschermend plasmamembraan geeft een grens rond een cel. Gemaakt van vetzuren, dit membraan vormt een lipide dubbellaag, met hydrofiele koppen aan de buiten- en binnenkant van de lagen, en hydrofobe staarten tussen de lagen. Talloze kanalen stippelen het oppervlak van dit plasmamembraan, waardoor beweging van materialen in en uit de cel mogelijk is.
De cytoplasma van de cel is een gelatineachtig materiaal door de hele cel, voornamelijk gemaakt van water. Dit is waar de organellen van de cel zich bevinden. De organellen sturen de functies van de cel aan. Hoewel planten en dieren veel van dezelfde soorten organellen delen, zijn er verschillen.
De celkern, het grootste organel, bevat DNA en een kleiner organel dat de nucleolus wordt genoemd. Het DNA draagt de genetische code van het organisme. De nucleolus maakt ribosomen. Deze ribosomen zijn gemaakt van twee subeenheden, die samenwerken met boodschapper ribonucleïnezuur (RNA) om eiwitten te assembleren voor verschillende functies.
Cellen bevatten een organel genaamd endoplasmatisch reticulum (ER). Het ER vormt een netwerk in het cytoplasma van de cel en wordt ruw ER genoemd wanneer: ribosomen hechten eraan, en omgekeerd glad ER wanneer er geen ribosomen zijn bevestigd.
Een ander organel, de Golgi complex, sorteert eiwitten gemaakt door het endoplasmatisch reticulum. Het Golgi-complex creëert lysosomen om grote moleculen af te breken en afval te verwijderen of materiaal te recyclen.
mitochondriën zijn de energieproducerende organellen in de eukaryote cel. Ze zetten voedsel om in moleculen van adenosinetrifosfaat (ATP), de belangrijkste energiebron van het lichaam. Cellen die veel energie nodig hebben, zoals spiercellen, hebben over het algemeen meer mitochondriën.
bij planten, chloroplasten zijn organellen die de energie van zonlicht omzetten in chemische energie. Dat maakt op zijn beurt zetmeel. Vacuolen, gevonden in plantencellen, slaan water, suikers en andere materialen voor de plant op. Plantencellen hebben ook celwanden, waardoor materiaal niet gemakkelijk de cel in kan. Meestal gemaakt van cellulose, kunnen celwanden stijf of flexibel zijn. Plasmodesmata, kleine openingen in de celwand, maken materiaaluitwisseling in een plantencel mogelijk.
Andere organellen zijn blaasjes, kleine transportorganellen die materialen binnen en buiten de cel verplaatsen, en centriolen, die dierlijke cellen helpen delen.
celmotiliteit
De cytoskelet van de cel, een steiger die door de hele cel wordt aangetroffen, bestaat uit microtubuli en filamenten. Deze eiwitten helpen bij celbeweging of motiliteit. Cellen bewegen voor een reactie van het immuunsysteem, bij uitzaaiing van kanker of voor morfogenese. Bij morfogenese bewegen delende cellen om weefsels en organen te vormen. Bacteriën hebben beweging nodig om voedsel te vinden. Spermacellen zijn afhankelijk van zwemmen om eicellen te bereiken voor bevruchting. Witte bloedcellen en bacterie-etende macrofagen verhuizen naar beschadigd weefsel om infecties te bestrijden. Sommige cellen kruipen zelfs naar hun bestemming, wat de meest voorkomende vorm van celmotiliteit is. Cellen kruipen met behulp van cytoskelet biopolymeren (eiwitstructuren), actine genaamd, microtubuli en intermediaire filamenten. Deze biopolymeren werken samen om aan een substraat te hechten, steken de cel uit aan de voorrand en hechten het cellichaam aan de achterkant van de cel los.
Het belang van cellen
Cellen groeperen zich met andere cellen met een vergelijkbare functie om weefsel te vormen. Cellen en weefsels vormen organen, zoals levers bij dieren en bladeren bij planten.
Een menselijk lichaam bevat biljoenen cellen, die onder ongeveer tweehonderd typen vallen. Deze omvatten onder meer bot-, bloed-, spier- en zenuwcellen die neuronen worden genoemd. Elk type cel heeft een andere functie. Rode bloedcellen dragen bijvoorbeeld zuurstofmoleculen. Zenuwcellen sturen signalen van en naar het centrale zenuwstelsel om beweging en gedachten te sturen.
Celdeling, of mitose, komt een paar keer per uur voor. Dit helpt bij het opbouwen of repareren van weefsel. Mitose produceert twee nieuwe cellen met dezelfde genetische informatie als de oudercel. Bacteriën kunnen zich in korte tijd delen en een grote kolonie vormen.
Bij de voortplanting delen eicellen en zaadcellen zich via meiosis. Meiose produceert vier "dochtercellen" die genetisch verschillen van de oudercel.
Cellen vormen de make-up voor alle levende organismen. Ze vormen weefsel, sturen berichten, herstellen schade, bestrijden ziekten en verspreiden in sommige gevallen ziekten. De structuur van cellen helpt bij het bepalen van hun functie. Door cellen te bestuderen, krijgen wetenschappers enorme kennis over hoe organismen werken en omgaan met de wereld om hen heen.
