Cellestrukturer og deres tre hovedfunksjoner

De mikroskopiske beholderne kjent som celler er de grunnleggende enhetene av levende ting på jorden. Hver og en kan skryte av alle egenskapene forskere tilskriver livet. Faktisk består noen levende ting av bare en enkelt celle. Din egen kropp har derimot i området 100 billioner.

Nesten alle encellede organismer er prokaryoter, og i den store ordningen med klassifisering av liv, hører disse til enten Bacteria-domenet eller Archaea-domenet. Mennesker, sammen med alle andre dyr, planter og sopp, er det eukaryoter.

Disse små strukturene utfører de samme oppgavene i en "mikro" -skala for å holde seg intakte som du og andre organismer i full størrelse gjør i en "makro" -skala for å forbli i live. Og selvfølgelig, hvis nok individuelle celler mislykkes i disse oppgavene, vil foreldreorganismen mislykkes sammen med den.

Strukturer i celler har individuelle funksjoner, og generelt, uansett struktur, kan disse reduseres til tre viktige jobber: A fysisk grensesnitt eller grense med spesifikke molekyler;

Som nevnt, mens celler generelt blir sett på som små komponenter i levende ting, er det mange celler er levende ting.

Bakterie, som ikke kan sees, men som absolutt gjør deres tilstedeværelse kjent i verden (f.eks. noen forårsaker smittsomme sykdommer, andre hjelper matvarer som ost og yoghurt alder riktig og atter andre spiller en rolle for å opprettholde helsen til fordøyelseskanalen), er et eksempel på encellede organismer, og av prokaryoter.

Prokaryote celler har et begrenset antall interne komponenter sammenlignet med deres eukaryote kolleger. Disse inkluderer en cellemembran, ribosomer, deoksyribonukleinsyre (DNA) og cytoplasma, de fire essensielle egenskapene til alle levende celler; disse blir beskrevet i detalj senere.

Bakterier har også cellevegger utenfor cellemembranen for ekstra støtte, og noen av disse har også strukturer som kalles flagella, piskelignende konstruksjoner som er laget av protein og som hjelper organismer som de er knyttet til å bevege seg rundt i sitt miljø.

Eukaryote celler har en rekke strukturer som prokaryote celler ikke har, og følgelig har disse cellene et bredere spekter av funksjoner. Kanskje de viktigste er cellekjernen og mitokondrier.

Før du graver dypt inn i hvordan individuelle cellestrukturer håndterer disse funksjonene, er det nyttig å gjennomgå hva disse strukturene er og hvor de kan bli funnet. De fire første strukturene i listen nedenfor er felles for alle celler i naturen; de andre finnes i eukaryoter, og hvis en struktur bare finnes i visse eukaryote celler, blir denne informasjonen notert.

Cellemembranen: Dette kalles også plasmamembran, men dette kan forårsake forvirring fordi eukaryote celler faktisk har plasmamembraner rundt seg organeller, hvorav mange er beskrevet nedenfor. Dette består av et fosfolipid dobbeltlag, eller to identisk konstruerte lag som vender mot hverandre på en "speilbilde" måte. Det er like mye en dynamisk maskin som det er en enkel barriere.

Cytoplasma: Denne gelignende matrisen er stoffet der kjernen, organellene og andre cellestrukturer sitter, som fruktbiter i en klassisk gelatindessert. Stoffer beveger seg gjennom cytoplasma ved diffusjon, eller fra områder med høyere konsentrasjoner av disse stoffene til områder med lavere konsentrasjon.

Ribosomer: Disse strukturene, som ikke har egne membraner og derfor ikke betraktes som sanne organeller, er stedene for proteinsyntese i celler og er selv laget av proteinunderenheter. De har "dockingstasjoner" for messenger ribonukleinsyre (mRNA), som bærer DNA-instruksjoner fra kjernen, og aminosyrer, "byggesteinene" til proteiner.

DNA: Cellen er genetisk materiale sitter i cytoplasmaet til prokaryote celler, men i kjerner (flertall av "kjernen") av eukaryote celler. Bestående av monomerer - det vil si gjentatte underenheter - kalt nukleotider, hvorav det er fire grunnleggende typer, er DNA pakket sammen med støtteproteiner som kalles histoner, i et langt, strenger stoff som kalles kromatin, som selv er delt inn i kromosomer i eukaryoter.

Organeller gir gode eksempler på cellestrukturer som tjener distinkte, nødvendige og unike formål som er avhengige av opprettholde transportmekanismer som igjen avhenger av hvordan disse strukturene fysisk forholder seg til resten av landet celle.

Mitokondrier er kanskje de mest fremtredende molekylene når det gjelder både deres særegne utseende under et mikroskop og deres funksjon, som er å bruke produktene fra de kjemiske reaksjonene som bryter ned glukose i cytoplasmaet for å utvinne et stort avtale om adenosintrifosfat (ATP) så lenge oksygen er til stede. Dette er kjent som cellulær respirasjon og foregår hovedsakelig på mitokondriell membran.

Andre viktige organeller inkluderer endoplasmatisk retikulum, en slags mobil "motorvei" som pakker og flytter molekyler mellom ribosomer, kjernen, cytoplasmaet og celleutvendig. Golgi-kropper, eller "skiver" som bryter av fra det endoplasmatiske retikulumet som små drosjer. Lysosomer, som er hule, sfæriske legemer som bryter ned avfallsproduktene som dannes under cellens metabolske reaksjoner.

De tre jobbene til cellemembranen er å bevare integriteten til selve cellen, og tjene som en semipermeabel membran der små molekyler kan passere og lette aktiv transport av stoffer via "pumper" innebygd i membranen.

Molekylene som utgjør hvert av de to lagene i membranen er fosfolipider, som har hydrofobe "haler" laget av fett som vender innover (og dermed mot hverandre) og hydrofile fosforholdige "hoder" som vender mot utover (og dette mot innsiden og utsiden av selve organellen, eller når det gjelder selve cellemembranen, innsiden og utsiden av cellen seg selv).

Disse er lineære og vinkelrette på den generelle arklignende strukturen til membranen som helhet.

De fosfolipider er tett nok sammen for å holde ut giftstoffer, eller store molekyler som vil skade det indre hvis de får passering. Men de er langt nok fra hverandre for å tillate små molekyler som trengs for metabolske prosesser, som vann, glukose (alt sukker celler bruker til energi) og nukleinsyrer (som brukes til å bygge nukleotider og dermed DNA og ATP, "energivalutaen" i alle celler).

Membranen har "pumper" innebygd blant fosfolipidene som bruker ATP for å bringe inn eller flytte ut molekyler som ikke ville vanligvis går gjennom, enten på grunn av deres størrelse eller fordi deres konsentrasjon er større på siden molekylene pumpes mot. Denne prosessen kalles aktiv transport.

Kjernen til hver celle inneholder en komplett kopi av alt DNA i en organisme i form av kromosomer; mennesker har 46 kromosomer, med 23 arvet fra hver av foreldrene. Kjernen er omgitt av en plasmamembran kalt kjernefysisk konvolutt.

Under en prosess som heter mitosekjernekonvolutten er oppløst, og kjernen deler seg i to etter at alle kromosomene er kopiert, eller replikert.

Dette blir fulgt kort av delingen av hele cellen, en prosess kjent som cytokinese. Dette resulterer i opprettelsen av to datterceller som er identiske med hverandre så vel som foreldercellen.