Cellstrukturer och deras tre huvudfunktioner

De mikroskopiska behållarna som kallas celler är de grundläggande enheterna för levande saker på jorden. Var och en har alla de egenskaper som forskare tillskriver livet. Faktum är att vissa levande saker bara består av en enda cell. Din egen kropp har å andra sidan i intervallet 100 biljoner.

Nästan alla encelliga organismer är det prokaryoteroch i det stora klassificeringen av livsschemat tillhör dessa antingen bakteriedomänen eller Archaea-domänen. Människor, tillsammans med alla andra djur, växter och svampar, är det eukaryoter.

Dessa små strukturer utför samma uppgifter i en "mikro" -skala för att hålla sig intakt som du och andra fullstora organismer gör i en "makro" -skala för att förbli vid liv. Och uppenbarligen, om tillräckligt med enskilda celler misslyckas med dessa uppgifter, kommer moderorganismen att misslyckas tillsammans med den.

Strukturer i celler har individuella funktioner, och i allmänhet, oavsett struktur, kan dessa reduceras till tre viktiga jobb: A fysiskt gränssnitt eller gräns

Som nämnts, medan celler i allmänhet betraktas som små komponenter i levande saker, många celler är levande saker.

Bakterie, som inte kan ses men säkert gör deras närvaro i världen (t.ex. vissa orsakar smittsamma sjukdomar, andra hjälper mat som ost och yoghurt åldras ordentligt och fortfarande andra spelar en roll för att upprätthålla hälsan i människans matsmältningsorgan), är ett exempel på encelliga organismer och prokaryoter.

Prokaryota celler har ett begränsat antal interna komponenter jämfört med deras eukaryota motsvarigheter. Dessa inkluderar en cellmembranet, ribosomer, deoxiribonukleinsyra (DNA) och cytoplasma, de fyra väsentliga egenskaperna hos alla levande celler; dessa beskrivs i detalj senare.

Bakterier har också cellväggar utanför cellmembranet för extra stöd, och några av dessa har också strukturer som kallas flagella, piskliknande konstruktioner som är gjorda av protein och som hjälper de organismer som de är fästa vid att röra sig i sin miljö.

Eukaryota celler har en mängd strukturer som prokaryota celler inte har, och följaktligen har dessa celler ett bredare spektrum av funktioner. De kanske viktigaste är kärna och den mitokondrier.

Innan du gräver djupt in i hur enskilda cellstrukturer hanterar dessa funktioner är det bra att granska vad dessa strukturer är och var de kan hittas. De fyra första strukturerna i följande lista är gemensamma för alla celler i naturen; de andra finns i eukaryoter, och om en struktur bara finns i vissa eukaryota celler noteras denna information.

Cellmembranet: Detta kallas också plasmamembran, men detta kan orsaka förvirring eftersom eukaryota celler faktiskt har plasmamembran runt sig organeller, varav många beskrivs nedan. Detta består av ett fosfolipid dubbelskikt eller två identiskt konstruerade lager som vetter mot varandra på ett "spegelbild" -sätt. Det är lika mycket en dynamisk maskin som det är en enkel barriär.

Cytoplasma: Denna gelliknande matris är ämnet där kärnan, organellerna och andra cellstrukturer sitter, som fruktbitar i en klassisk gelatinefterrätt. Ämnen rör sig genom cytoplasma genom diffusion eller från områden med högre koncentrationer av dessa ämnen till områden med lägre koncentration.

Ribosomer: Dessa strukturer, som inte har sina egna membran och därför inte anses vara sanna organeller, är platserna för proteinsyntes i celler och är själva gjorda av proteinunderenheter. De har "dockningsstationer" för budbärarribonukleinsyra (mRNA), som bär DNA-instruktioner från kärnan, och aminosyror, "byggstenarna" hos proteiner.

DNA: Cellen är genetiskt material sitter i cytoplasman hos prokaryota celler, men i kärnorna (flertalet "kärnan") hos eukaryota celler. Bestående av monomerer - det vill säga upprepande underenheter - kallas nukleotider, av vilka det finns fyra grundläggande slag, förpackas DNA tillsammans med stödjande proteiner som kallas histoner i en lång, trådig substans som kallas kromatin, som i sig är uppdelad i kromosomer i eukaryoter.

Organeller ger bra exempel på cellstrukturer som tjänar distinkta, nödvändiga och unika syften som är beroende av bibehålla transportmekanismer som i sin tur beror på hur dessa strukturer fysiskt relaterar till resten av landet cell.

Mitokondrier är kanske de mest framträdande molekylerna när det gäller både deras distinkta utseende under ett mikroskop och deras funktion, som är att använda produkterna från de kemiska reaktionerna som bryter ner glukos i cytoplasman för att extrahera en stor del av adenosintrifosfat (ATP) så länge som syre är närvarande. Detta kallas cellandningen och sker huvudsakligen på mitokondriellt membran.

Andra viktiga organeller inkluderar endoplasmatiska retiklet, en slags cellulär "motorväg" som packar och flyttar molekyler mellan ribosomer, kärnan, cytoplasman och cellens yttre del. Golgi-kroppar, eller "skivor" som bryts av från det endoplasmiska nätverket som små taxibilar. Lysosomer, som är ihåliga, sfäriska kroppar som bryter ner de avfallsprodukter som bildas under cellens metaboliska reaktioner.

De tre arbetena i cellmembranet bevarar cellens integritet och tjänar som ett semipermeabelt membran över vilket små molekyler kan passera och underlättar aktiv transport av ämnen via "pumpar" inbäddade i membranet.

Molekylerna som utgör vart och ett av de två skikten i membranet är fosfolipider, som har hydrofoba "svansar" gjorda av fett som vetter inåt (och därmed mot varandra) och hydrofila fosforinnehållande "huvuden" som vetter mot utåt (och detta mot insidan och utsidan av själva organellen, eller när det gäller cellmembranet, insidan och utsidan av cellen sig).

Dessa är linjära och vinkelräta mot den totala arkliknande strukturen för membranet som helhet.

De fosfolipider är tillräckligt nära varandra för att hålla bort toxiner eller stora molekyler som skulle skada inredningen om de fick passera. Men de är tillräckligt långt ifrån varandra för att tillåta små molekyler som behövs för metaboliska processer, såsom vatten, glukos (allt socker celler används för energi) och nukleinsyror (som används för att bygga nukleotider och därmed DNA och ATP, "energivaluta" i alla celler).

Membranet har "pumpar" inbäddade bland fosfolipiderna som använder ATP för att ta in eller flytta ut molekyler som inte skulle normalt går igenom, antingen på grund av deras storlek eller på grund av att deras koncentration är större på den sida som molekylerna pumpas mot. Denna process kallas aktiv transport.

Kärnan i varje cell innehåller en fullständig kopia av allt DNA i en organism i form av kromosomer; människor har 46 kromosomer, med 23 ärvda från varje förälder. Kärnan är omgiven av ett plasmamembran som kallas kärnhölje.

Under en process som kallas mitos, är kärnhöljet upplöst och kärnan delas i två efter att alla kromosomer har kopierats eller replikerats.

Detta följs kort av uppdelningen av hela cellen, en process som kallas cytokinese. Detta resulterar i skapandet av två dotterceller som är identiska med varandra såväl som för modercellen.