Vad är en cell?
Människor består av biljoner celler - livets grundenhet på jorden. I den här artikeln förklarar vi några av de strukturer som finns i celler och beskriver några av de många celltyper som finns i våra kroppar.
Celler kan ses som små paket som innehåller små fabriker, lager, transportsystem och kraftverk. De fungerar på egen hand, skapar sin egen energi och replikerar sig själv - cellen är den minsta livsenhet som kan replikera.
Emellertid kommunicerar celler också med varandra och ansluter för att skapa ett fast, djur som sitter fast tillsammans. Celler bygger vävnader som bildar organ; och organ arbetar tillsammans för att hålla organismen vid liv.
Robert Hook upptäckte först celler 1665. Han gav dem deras namn för att de liknade cella (Latin för "små rum") där munkar bodde i kloster.
Inuti cellen
Olika celltyper kan se väldigt olika ut och utföra mycket olika roller i kroppen.
Till exempel liknar en spermacell en grodyngel, en kvinnlig äggcell är sfärisk och nervceller är i huvudsak tunna rör.
Trots skillnader delar de ofta vissa strukturer; dessa kallas organeller (mini-organ). Nedan följer några av de viktigaste:
Ett förenklat diagram över en mänsklig cell.
Kärnan
Kärnan kan betraktas som cellens huvudkontor. Det finns normalt en kärna per cell, men så är inte alltid fallet, till exempel skelettmuskelceller har två. Kärnan innehåller majoriteten av cellens DNA (en liten mängd är inrymd i mitokondrier, se nedan). Kärnan skickar ut meddelanden för att be cellen att växa, dela eller dö.
Kärnan separeras från resten av cellen genom ett membran som kallas kärnhöljet; kärnporer i membranet släpper igenom små molekyler och joner, medan större molekyler behöver transportproteiner för att hjälpa dem igenom.
Plasmamembran
För att säkerställa att varje cell förblir separat från sin granne, är den omsluten i ett speciellt membran som kallas plasmamembranet. Detta membran är huvudsakligen tillverkat av fosfolipider som förhindrar att vattenbaserade ämnen kommer in i cellen. Plasmamembranet innehåller en rad receptorer som utför ett antal uppgifter, inklusive att vara:
- Gatekeepers: Vissa receptorer släpper igenom och stoppar andra molekyler.
- Markörer: Dessa receptorer fungerar som namnmärken och informerar immunsystemet att de är en del av organismen och inte en främmande inkräktare.
- Kommunikatorer: Vissa receptorer hjälper cellen att kommunicera med andra celler och miljön.
- Fästelement: Vissa receptorer hjälper till att binda cellen till sina grannar.
Cytoplasma
Cytoplasman är det inre av cellen som omger kärnan och är cirka 80 procent vatten; den innehåller organeller och en geléliknande vätska som kallas cytosolen. Många av de viktiga reaktionerna som sker i cellen förekommer i cytoplasman.
Lysosomer och peroxisomer
Både lysosomer och peroxisomer är i huvudsak påsar med enzymer. Lysosomer innehåller enzymer som bryter ner stora molekyler, inklusive gamla delar av cellerna och främmande material. Peroxisomer innehåller enzymer som förstör giftiga material, inklusive peroxid.
Cytoskelett
Cytoskelettet kan betraktas som byggnadsställning av cellen. Det hjälper den att bibehålla rätt form. Men till skillnad från vanlig byggnadsställning är cytoskelettet flexibelt; det spelar en roll i celldelning och cellmotilitet - förmågan hos vissa celler att röra sig, till exempel spermier, till exempel.
Cytoskelettet hjälper också till att signalisera celler genom att delta i upptagandet av material från utsidan av cellen (endocytos) och är involverat i att flytta material runt i cellen.
Endoplasmatiska retiklet
Endoplasmic reticulum (ER) bearbetar molekyler i cellen och hjälper till att transportera dem till sina slutliga destinationer. I synnerhet syntetiserar, veckar, modifierar och transporterar proteiner.
ER består av långsträckta säckar, kallade cisterner, som hålls samman av cytoskelettet. Det finns två typer: grov ER och smidig ER.
Golgiapparat
När molekyler har bearbetats av ER reser de till Golgi-apparaten. Golgi-apparaten anses ibland vara postkontoret i cellen, där föremål är förpackade och märkta. När material lämnar kan de användas inom cellen eller tas utanför cellen för användning någon annanstans.
Mitokondrier
Ofta kallad cellens kraftverk, hjälper mitokondrier att förvandla energi från maten vi äter till energi som cellen kan använda - adenosintrifosfat (ATP). Men mitokondrier har ett antal andra jobb, inklusive kalciumlagring och en roll i celldöd (apoptos).
Ribosomer
I kärnan transkriberas DNA till RNA (ribonukleinsyra), en molekyl som liknar DNA, som bär samma budskap. Ribosomer läser RNA och översätter det till protein genom att hålla ihop aminosyror i den ordning som definieras av RNA.
Vissa ribosomer flyter fritt i cytoplasman; andra är knutna till ER.
Celldelning
Vår kropp ersätter ständigt celler. Celler måste dela sig av ett antal skäl, inklusive tillväxt av en organism och för att fylla luckor som lämnas av döda och förstörda celler efter en skada, till exempel.
Det finns två typer av celldelning: Mitos och meios.
Mitos
Mitos är hur de flesta celler i kroppen delar sig. "Föräldercellen" delas i två "dotterceller".
Båda dottercellerna har samma kromosomer som varandra och föräldern. De kallas diploid eftersom de har två fullständiga kopior av kromosomerna.
Meios
Meios skapar könsceller, såsom manliga spermier och kvinnliga äggceller. I meios bryts en liten del av varje kromosom av och fäster vid en annan kromosom. detta kallas genetisk rekombination.
Detta innebär att var och en av de nya cellerna har en unik uppsättning genetisk information. Det är denna process som gör att genetisk mångfald kan inträffa.
Så kort sagt hjälper mitos oss att växa, och meios ser till att vi alla är unika.
Celltyper
När man överväger människokroppens komplexitet är det ingen överraskning att det finns hundratals olika typer av celler. Nedan följer ett litet urval av mänskliga celltyper:
Stamceller
Stamceller är celler som ännu inte ska välja vad de ska bli. Vissa skiljer sig åt för att bli en viss celltyp, och andra delar för att producera fler stamceller. De finns i både embryot och i vissa vuxna vävnader, såsom benmärg.
Benceller
Det finns minst tre primära typer av benceller:
- Osteoklaster, som löser upp ben.
- Osteoblaster, som bildar nytt ben.
- Osteocyter, som är omgivna av ben och hjälper till att kommunicera med andra benceller.
Blod celler
Det finns tre huvudtyper av blodkroppar:
- röda blodkroppar, som transporterar syre runt kroppen
- vita blodkroppar, som ingår i immunsystemet
- blodplättar, som hjälper blodproppar för att förhindra blodförlust efter skada
Muskelceller
Även kallade myocyter är muskelceller långa rörformiga celler. Muskelceller är viktiga för ett stort antal funktioner, inklusive rörelse, stöd och inre funktioner, såsom peristaltik - matens rörelse längs tarmen.
Spermaceller
Dessa grodyngelformade celler är de minsta i människokroppen.
De är rörliga, vilket betyder att de kan röra sig. De uppnår denna rörelse genom att använda sin svans (flagellum), som är full av energigivande mitokondrier.
Spermaceller kan inte dela sig; de bär bara en kopia av varje kromosom (haploid), till skillnad från de flesta celler, som har två kopior (diploid).
Kvinnlig äggcell
Jämfört med spermacellen är den kvinnliga äggcellen en jätte; det är den största mänskliga cellen. Äggcellen är också haplooid så att DNA från spermier och ägg kan kombineras för att skapa en diploid cell.
Fettceller
Fettceller kallas också fettceller och är huvudbeståndsdelen i fettvävnad. De innehåller lagrade fetter som kallas triglycerider som kan användas som energi vid behov. När triglyceriderna är förbrukade krymper fettcellerna. Adipocyter producerar också vissa hormoner.
Nervceller
Nerverceller är kroppens kommunikationssystem. Även kallade nervceller, de består av två huvuddelar - cellkroppen och nervprocesserna. Den centrala kroppen innehåller kärnan och andra organeller, och nervprocesserna (axoner eller dendriter) löper som långa fingrar och bär meddelanden vida. Vissa av dessa axoner kan vara över 1 meter långa.
I ett nötskal
Celler är lika fascinerande som de är varierade. På ett sätt är de autonoma städer som fungerar ensamma och producerar sin egen energi och proteiner; i en annan mening är de en del av det enorma nätverket av celler som skapar vävnader, organ och oss.
