Hur en cells form påverkar dess funktion

Från det ögonblick som en människa zygot bildas, är cellerna upptagna med att dela och specialisera sig i de många olika typer av celler de kommer att bli. Dessa specialiserade celler kommer att utföra många funktioner i människokroppen, från matsmältning och utsöndring till meddelandeöverföring och syredistribution. Strukturen för varje typ av mänsklig cell beror på vilken funktion den kommer att utföra i kroppen. Det finns ett direkt samband mellan storleken och formen på varje cell och de uppgifter den behöver för att utföra.

TL; DR (för lång; Läste inte)

Strukturen och formen för varje typ av mänsklig cell beror på vilken funktion den kommer att utföra i kroppen. Till exempel är röda blodkroppar (RBC) mycket små, platta skivor, vilket gör att de lätt kan passa igenom smala kapillärer och runt skarpa hörn i cirkulationssystemet för att leverera syre genom hela kropp.

Neuroner bär meddelanden från hjärnan och ryggmärgen till resten av kroppen, med hjälp av elektriska signaler längs deras längder och kemiska signaler mellan neuroner. Eftersom elektriska signaler reser mycket snabbare än kemiska signaler är nervceller långa och tunna för att minimera antalet långsammare kemiska signaler som skulle krävas mellan länkar i en kedja med många kortare neuroner.

Den långsträckta formen av muskelceller gör att sammandragningsproteinerna kan rada upp sig i ett överlappande mönster som gör att muskler kan böjas.

Och mänskliga spermiercellsstrukturer gör det möjligt för dem att "simma" långa sträckor för att nå ett ägg för befruktning. De gör detta genom att använda flagellor, deras långa piskliknande svansar, och också genom att vara väldigt små och bära lite mer än DNA för en potentiell zygote.

Röda blodkroppar bär proteinet hemoglobin, som fäster till syre och levererar det till alla kroppens vävnader. Röda blodkroppar är platta, runda och mycket små, så att de lätt kan vända hörn med flödet av blodkroppen blod och passar genom kapillärerna, de minsta blodkärlen, där syre överförs till kroppen celler.

Nervceller, eller neuroner, bär elektriska meddelanden till och från hjärnan och ryggmärgen, hjälper kroppen att svara på olika stimuli, reglera mekanismer och absorbera och lagra information. För att effektivt överföra dessa elektriska meddelanden har neuroner en lång, tunn struktur, vilket möjliggör mycket snabb och korrekt kommunikation och svar. Längd är fördelaktigt för en neurons struktur eftersom elektriska meddelanden i en neuron reser snabbare än de kemiska meddelandena mellan neuroner. Således betyder några längre neuroner snabbare transmission av signaler än en kedja med många kortare neuroner.

Skelettmuskelceller är ordnade i buntar av linjära fibrer. En enda muskelcell har långsträckt form och innehåller många myofibriller i den. Dessa är tunna strängar gjorda av proteinerna actin och myosin som utför muskelsammandragning. Den långsträckta formen av muskelceller gör att sammandragningsproteinerna kan rada upp sig i ett överlappande mönster som gör att muskler kan böjas. Kärnor och andra organeller som normalt finns i en cell ligger i omkretsen av muskelceller, vilket ger plats för de ordnade mönster av proteinerna.

Spermaceller hos män är den enda mänskliga cellen med flagellaeller piskliknande celltillägg. Detta beror på deras behov av att "simma" långa sträckor för att nå ett ägg för befruktning. På grund av deras behov av att resa är kroppen av en spermiecell väldigt lätt och bär inte mycket mer än kromosomer som innehåller DNA för en potentiell zygote. De andra organellerna som finns i de flesta andra kroppsceller finns inte i spermaceller och ges till en zygot av moderns ägg.