Hvis noen spurte deg: "Hva er den primære jobben til nesten alle levende celler?" og krevde svar innen fem sekunder, hva ville du si? "Fortsett gener til neste generasjon" er et rimelig svar, men dette er egentlig mer en egenskap av celler enn en funksjon de utfører. "Del i to like celler" er også et forsvarlig svar, men dette er noe celler per definisjon gjør helt i endene av sitt eget liv, ikke under dem.
De hoved jobben med celler er å lage ting, for det meste proteiner. Ved å bruke instruksjoner fra samme DNA (deoksyribonukleinsyre) som bærer den genetiske koden for hele organismen, produserer strukturer som kalles ribosomer individuelle proteiner. Noen proteiner blir innlemmet i celler, vev og organer. Andre er bestemt til å bli enzymer.
I eukaryoter (planter, sopp og dyr) er mange av disse ribosomene festet til en "motorveilignende" membrantung funksjon som kalles endoplasmatisk retikulum. Dette kommer i to typer, "glatt" og "grovt". Cellene i leveren, eggstokkene og testiklene har en høy tetthet på
glatt endoplasmatisk retikulum(glatt ER, eller rett og slett SER), mens organer som skiller ut mye protein, som bukspyttkjertelen, har celler som er rike på grovt endoplasmatisk retikulum (grov ER, eller rett og slett RER).The Cell, forklart
Før du utforsker hva en bestemt komponent i en celle gjør, er det verdt å se på hvilke celler som helhet og hvordan de varierer mellom typer organismer.
Celler kalles livets byggesteiner fordi de er de minste individuelle tingene som inkluderer de viktigste egenskapene knyttet til levende ting generelt. Selv de enkleste cellene har fire fysiske trekk: en cellemembran for å beskytte og holde sammen cellen; cytoplasma å utgjøre mesteparten av massen og tilby en matrise der reaksjoner kan forekomme, ribosomer å lage proteiner; og genetisk materiale i form av DNA.
Mens organismer i domenet Prokaryota har ofte celler som i hovedsak bare inneholder disse komponentene, og som også bare består av en enkelt celle, organismer i det andre domenet, Eukaryota, har mer komplekse og mangfoldige celler. Eukaryote celler, som de er kjent, har forskjellige organeller som mitokondrier, kloroplaster, Golgi-kropper og endoplasmatisk retikulum; de isolerer også DNA sitt inne i en kjerne, som også har en membran og i seg selv kan betraktes som en organell.
Eukaryote organeller i detalj
Prokaryoter har eksistert i omtrent 3,5 milliarder år, noe som betyr at de oppsto "bare" omtrent en milliard år etter at jorden var fullstendig dannet. Det antas at eukaryoter har fulgt i løpet av de neste milliarder årene, og bevis tyder på at de fikk sine start takket være et stort sett tilfeldig møte mellom store, anaerobe bakterier og mye mindre aerobe bakterier.
- I denne endosymbiont-teorien "spiste" de store bakteriene den mindre, hvor begge overlevde. Resultatet var en stor aerob bakterie med bakteriedrevne organeller kalt mitokondrier nå ansvarlig for å tilføre de fleste av disse cellene energibehov.
Kjernen inneholder DNA separert i et antall kromosomer, med totalt antall som varierer mellom arter (mennesker har 46). Under mitoseprosessen oppløses kjernemembranen, kromosomer som allerede har vært duplisert i par blir trukket fra hverandre, og kjernen og cellen deler seg i datterstrukturer en etter den andre.
Golgi-legemer er strukturer som ligner på små membraninnkapslede stabler med pannekaker. De deltar i prosessering av proteiner og andre nysyntetiserte molekyler, og kan skifte slike stoffer mellom det endoplasmatiske retikulumet og andre organeller, som små taxikåper.
Grunnleggende funksjoner i Endoplasmic Reticulum
Omtrent halvparten av den totale membranoverflaten til en typisk dyrecelle (inkludert den ytre cellemembranen) består av organellen kjent som endoplasmatisk retikulum. Den består av mange lag av samme doble plasmamembran, eller fosfolipid dobbeltlag, som danner grensene for alle organeller og for cellen som helhet.
Mens, som nevnt, endoplasmatisk retikulum er delt inn i glatt ER og grov ER, refererer dette skillet faktisk til forskjellige rom-innenfor-rom av samme organell. Dermed er standard grov ER-definisjon og jevn ER-definisjon litt misvisende. De antyder at hver og en er helt atskilt fra den andre, mikroanatomisk sett, når de faktisk er en del av det samme større membranøse nettverket.
Begge typer endoplasmatisk retikulum fungerer for å behandle og flytte produkter av anabolisme, i det ene tilfellet proteiner og i det andre tilfellet lipid (og noen steroidhormoner). Noen ganger kan deler av det endoplasmatiske retikulum følges fra kjernemembranen på innsiden av cellen til cellemembranen på den fjerne cellegrensen.
Glatt ER-funksjon og utseende
Under et mikroskop ser du en celle med et omfattende jevnt endoplasmatisk retikulum. Hva vil du se og hvordan vil du beskrive det?
Smooth ER får navnet sitt, som så mange ting i anatomi og mikroanatomi, ikke fra hvordan det virkelig ville føles eller smake, men fra utseendet. Fordi glatt ER ikke har en høy tetthet av ribosomer (som virker mørke ved mikroskopi) innebygd i membranene, ser det ut som det er: et lite nettverk av sammenkoblede rør. ER av alle typer er i sitt hjerte et slags hult t-banesystem gjennom det "klissete" cytoplasmaet, som lar ting bevege seg raskere gjennom cellen.
Funksjoner: Smooth ER har en rekke viktige funksjoner. Det syntetiserer karbohydrater, lipider og steroidhormoner (inkludert testosteron i testiklene). Det hjelper til med avgiftning av inntatt kjemikalier, fra reseptbelagte medisiner til husholdningsgift. Det fungerer som et lagringsdepot av kalsiumioner i muskelceller, der en spesialisert type glatt ER kalt det sarkoplasmatiske retikulumet lagrer kalsiumionene som er nødvendige for å sette i gang muskelcellekontraksjoner.
Grov ER-funksjon og utseende
Rough ER får navnet sitt fra det karakteristiske utseendet, som ligner på et kronglete bånd "preget" med mørke prikker, noen steder veldig tett fordelt og andre plassert lenger fra hverandre. "Prikkene" er ribosomer, eller "proteinfabrikkene" til alle levende ting. Ribosomene i seg selv er laget av proteiner pluss en spesiell type nukleinsyre.
De flate "posene" som utgjør grov ER er festet til kjernemembranen, så tettheten av denne typen ER i cellen er høyest nærmere sentrum, der kjernen har en tendens til å være. Som i alle organeller er membranen som omgir de mange foldene i den grove ER en dobbel plasmamembran; ribosomene er festet til den ytre delen av denne membranen, det vil si den siden som vender mot cellecytoplasmaet.
Funksjoner: Sammen med selve ribosomene deltar den grove ER i å få aminosyrer og polypeptider til oversettelsesstedet, eller proteinsyntese, på ribosomet. Etter at et protein er fullstendig syntetisert og frigjort av ribosomet i grov ER, kan en rekke ting skje. Proteinet kan være "merket" med en kjemisk "merking" på den indre membranen i ER før den til og med kommer inn i lumen, eller plass, inne. Det kan i stedet bearbeides i selve lumenet.
Deler av den grove ER består av det som kalles proteinfoldingsenheter, som gjør akkurat som navnet antyder. Når proteiner først lages, eksisterer de som en streng, en kjede av aminosyrer. Men den ultimate formen på et protein inkluderer mye bøying og folding og bindes ofte mellom aminosyrer i forskjellige deler av den nå vridne kjeden.