Cel

Een cel is de morfologische en functionele eenheid van alle levende wezens. In feite, de cel is het kleinste element dat in leven worden beschouwd. Aldus kan worden ingedeeld levende organismen volgens het aantal cellen dat: indien slechts één, eencellige worden genoemd; als ze meer, ze meercellige genoemd. De laatste aantal cellen is variabel van enkele honderden en enkele nematoden, honderden miljarden, zoals bij de mens. De cellen hebben gewoonlijk een grootte van 10 urn en een gewicht van 1 ng, terwijl cellen veel groter.

De cel theorie, in 1838 voorgesteld om planten en dieren in 1839, door Matthias Jakob Schleiden en Theodor Schwann, stelt dat alle organismen zijn opgebouwd uit cellen en alle cellen afkomstig van andere precedenten. Dus alle vitale functies die voortvloeien uit de cellulaire machinerie en interactie tussen naburige cellen; Ook houden genetische informatie erfenis op basis van DNA, dat de overdracht mogelijk maakt van generatie op generatie.

Het ontstaan ​​van de eerste levende organisme op aarde meestal geassocieerd met de geboorte van de eerste cel. Hoewel er veel hypothesen speculeren hoe het gebeurd is, is het meestal beschrijft het proces van het omzetten van anorganische organische moleculen onder geschikte omgevingscondities begonnen; Hierna deze biomoleculen waardoor verbonden entiteiten staat zichzelf replicatie complex. Er zijn mogelijk fossiel bewijs van cellulaire structuren in rotsen gedateerd op ongeveer 4 of 3,5 miljard jaar. Gevonden sterke aanwijzingen van eencellige levensvormen gefossiliseerd in microstructuren formatie rotsen Strelley zwembad in West-Australië, met een leeftijd van 3,4 Ga. Het zou de oudste fossielen gevonden tot op heden cellen. Aanvullend bewijs toont aan dat anaëroob metabolisme zou zijn gebaseerd en zwavel.

Er zijn twee belangrijke soorten cellen: prokaryoten en eukaryoten.

Geschiedenis en celtheorie

De geschiedenis van celbiologie is verbonden met technologische ontwikkeling die de studie zou kunnen ondersteunen. Zo, de eerste benadering van hun morfologie begint met het populariseren van de rudimentaire microscoop lens bestaat in de zeventiende eeuw, wordt aangevuld met verschillende histologische technieken voor lichte microscopie in de negentiende en twintigste eeuw en een hogere resolutie niveau door middel van studies bereikt elektronenmicroscopie, fluorescentie en confocale, onder andere, in de twintigste eeuw. De ontwikkeling van moleculaire technieken gebaseerd op het beheer van nucleïnezuren en enzymen liet een grondiger gehele twintigste eeuw analyse.

Ontdekking

De eerste benaderingen van de studie van de cel ontstond in de zeventiende eeuw; naar aanleiding van de ontwikkeling in de late zestiende eeuw de eerste microscopen. Deze waarnemingen toegestaan ​​voor velen, dat leidde in slechts twee honderd jaar op een relatief aanvaardbare morfologische kennis. Een korte chronologie van dergelijke ontdekkingen is vermeld:

  • 1665: Robert Hooke de resultaten gepubliceerd van hun opmerkingen over plantaardige weefsels, zoals kurk, uitgevoerd met een 50x microscoop gebouwd door hemzelf. Dit was de eerste onderzoeker die, zien in deze weefsels herhalende eenheden als een cel van een honingraat, genaamd repeat elementen, "cellen". Maar Hooke dode cellen kon alleen maar kijken, zodat hij kon niet de structuren in te beschrijven.
  • 1670: Anton van Leeuwenhoek opgemerkt verschillende eukaryote en prokaryote cellen.
  • 1745: John Needham beschreef de aanwezigheid van "animalcules" of "infuus"; het eencellige organismen.
  • 1830: Theodor Schwann studeerde dierlijke cel; samen met Matthias Schleiden gepostuleerd ze dat cellen de basiseenheden in de vorming van planten en dieren, die de basis van het leven proces.
  • 1831: Robert Brown beschreef de celkern.
  • 1839: waargenomen Purkinje cel cytoplasma.
  • 1857: Kölliker geïdentificeerd mitochondria.
  • 1858: Rudolf Virchow gepostuleerd dat alle cellen afkomstig van andere cellen.
  • 1860: Pasteur uitgevoerd vele studies op het metabolisme van gist en de hygiëne.
  • 1880: August Weismann gevonden dat de bestaande cellen delen structurele en moleculaire gelijkenis met cellen van de oudheid.
  • 1931: Ernst Ruska bouwde de eerste transmissie-elektronenmicroscoop aan de Universiteit van Berlijn. Vier jaar later kreeg hij een draai optische resolutie van de optische microscoop.
  • 1981: Lynn Margulis publiceerde zijn hypothese over de seriële endosymbiosis, waarbij de oorsprong van de eukaryotische cel uit.

Celtheorie

Het begrip cel als anatomische en functionele eenheid organismen ontstaan ​​tussen 1830 en 1880, hoewel het in de zeventiende eeuw toen Robert Hooke eerst beschreven het bestaan ​​van hetzelfde, waarbij het in een preparaat planten de aanwezigheid van een constructie Hij afleiden georganiseerde architectuur van planten celwanden. In 1830 is al een meer geavanceerde microscopen optica, waardoor onderzoekers en Theodor Schwann en Matthias Schleiden bepalen de beginselen van de cel theorie, die stelt onder meer:

  • De cel is een morfologische eenheid van alle levende wezens: dat wil zeggen dat alle levende wezens bestaan ​​uit cellen of hun afscheidingsproducten.
  • Deze eerste veronderstelling zou worden ingevuld door Rudolf Virchow met Omnis cellula ex cellula verklaring, waaruit blijkt dat een willekeurige cel afgeleid van een voorgaande cel. Met andere woorden, deze stelling is de weerlegging van de theorie van spontane generatie of ex novo, die de mogelijkheid hypothese dat het leven gegenereerd uit levenloze elementen.
  • Een derde postulaat van de cel theorie stelt dat de vitale functies van organismen plaatsvinden binnen de cellen, of in hun directe omgeving, en worden gecontroleerd door stoffen die ze afscheiden. Elke cel is een open systeem dat de uitwisseling materie en energie met hun omgeving. In een cel alle vitale functies, zodat slechts een van hen, dus er is een levend ding gebeuren. Aldus is de cel de fysiologische eenheid van het leven.
  • De vierde hypothese stelt dat elke cel bevat alle erfelijke informatie die nodig is voor de controle van hun eigen cyclus van de ontwikkeling en het functioneren van een lichaam van zijn soort, en voor het verzenden van die informatie aan de volgende cel generatie.

Definitie

Het wordt gedefinieerd als de cel morfologische en functionele eenheid van alle levende wezens. In feite, de cel is het kleinste element dat in leven worden beschouwd. Als zodanig heeft een fosfolipide membraan selectief permeabel handhaven van een sterk geordende en differentiële interne omgeving van de externe omgeving qua samenstelling, onder homeostatische controle die bestaat uit biomoleculen en sommige metalen en elektrolyten. De structuur is actief zelf onderhouden door de stofwisseling, waardoor de coördinatie van alle cellulaire elementen en hun voortbestaan ​​door middel van replicatie via een gecodeerd door nucleïnezuur genoom. Een deel van de biologie dat zich bezighoudt met het cytologie.

Functies

De cellen complexe thermodynamische systemen hebben een aantal gemeenschappelijke structurele en functionele elementen die hun overleving mogelijk te maken; Echter, de verschillende celtypen aanwezig modificaties van deze gemeenschappelijke kenmerken die hun functionele specialisatie mogelijk te maken en daarmee de complexiteit te krijgen. Aldus blijven de cellen sterk georganiseerde ten koste van het verhogen van de entropie van het milieu, een van de eisen van het leven.

Structurele kenmerken

  • Individualiteit: Alle cellen zijn omgeven door een omhulsel dat scheidt en communiceert met de buitenwereld, welke cel bewegingen beheert en onderhoudt membraanpotentiaal.
  • Ze hebben een interne waterige medium, het cytosol, waarin de meeste celvolume en celorganellen die betrokken zijn vormt.
  • Ze bezitten genetisch materiaal in de vorm van DNA, het genetisch materiaal van genen met instructies voor celfunctie en RNA, zodat de eerste tot expressie wordt gebracht.
  • Ze hebben enzymen en andere eiwitten die steunen samen met andere biomoleculen, een actieve stofwisseling.

Functionele kenmerken

Levende cellen zijn complex biochemisch systeem. De functies die de cellen van niet-levende chemische systemen onderscheiden zijn:

  • Nutrition. Cellen nemen milieu-stoffen, te transformeren van de ene vorm naar de andere, energie vrij en elimineren van afvalstoffen door de stofwisseling.
  • Groei en vermenigvuldiging. De cellen zijn in staat is zijn eigen synthese. Door nutritionele processen een cel groeit en scheidt twee cellen vormen, in een cel identiek is aan de oudercel door celdeling.
  • Differentiatie. Vele cellen kunnen veranderingen in vorm of functie ondergaan een proces genaamd differentiatie. Wanneer een cel verschillend, werden sommige stoffen of structuren die niet eerder werden gevormd en anderen overgelaten aan welke vorm vormen. Differentiatie is vaak onderdeel van de celcyclus die cellen zijn gespecialiseerde structuren betrekking tot reproductie, verspreiding en overleving.
  • Signalering. Cellen reageren op chemische en fysische stimuli uit de uitwendige omgeving teneinde daarin, in het geval van mobiele telefoons, bepaalde omgevingsstimuli of in tegengestelde richting door een proces genaamd chemotaxis. Bovendien kunnen de cellen vaak samenwerken en communiceren met andere cellen, gewoonlijk met behulp van signalen of chemische boodschappers zoals hormonen, neurotransmitters, groeifactoren ... meercellige wezens ingewikkelde processen van cellulaire communicatie en signaaltransductie.
  • Evolutie. In tegenstelling tot de levenloze structuren, eencellige en meercellige organismen zich ontwikkelen. Dit betekent dat er erfelijke veranderingen kan de algehele conditie van de cel of hoger organisme positieve of negatieve wijze beïnvloeden. Het resultaat van de ontwikkeling is de selectie van die organismen best aangepast in een bepaalde omgeving te leven.

Cellular eigenschappen behoeft niet constant langs de ontwikkeling van een organisme: klaarblijkelijk, het patroon van genexpressie veranderen in reactie op externe stimuli, naast endogene factoren. Een belangrijk aspect bestuurt pluripotentie kenmerkend van een aantal cellen waarmee ze de ontwikkeling direct in een reeks mogelijke celtypes. In Metazoa, de onderliggende bepalen van het lot van een cel genetisch bepaalde expressie van specifieke transcriptiefactoren in de cellijn die behoren, en epigenetische veranderingen. Bovendien, de invoering van andere transcriptiefactoren in gemanipuleerde somatische cellen volstaat om genoemde pluripotentie induceren, dan is dit één van de moleculaire basis.

Grootte, vorm en functie

De grootte en vorm van de cellen hangt af van de perifere elementen en de interne steigers. Bovendien ruimteconcurrentie weefsel veroorzaakt een kenmerkende morfologie: bijvoorbeeld plantencellen, polyhedral in vivo, in vitro neiging bolvormig zijn. Ze kunnen zelfs eenvoudige chemische parameters, zoals de concentratie gradiënten van een zout, dat zich naar een complexe vorm te bepalen.

In maat meeste cellen microscopisch, dwz niet waarneembaar voor het blote oog. Ondanks erg klein, de grootte van de cellen is zeer variabel. De kleinste cellen waargenomen onder normale omstandigheden correspondeert met Mycoplasma genitalium, 0,2 um, dicht bij de theoretische grens van 0,17 micron. Er bacteriën met 1 en 2 micron in lengte. Menselijke cellen zijn zeer variabel: 7 micron erytrocyten hepatocyten 20 micron, 53 micron sperma, eicellen 150 micron en zelfs sommige neuronen van ongeveer een meter. In plantencellen de pollenkorrels kan groeien tot 200 tot 300 micron en een aantal vogeleieren kan tussen 1 en 7 cm in diameter bereiken. Voor cellevensvatbaarheid en goede werking altijd rekening moet houden met het oppervlak volumeverhouding. U kunt het volume van de cel en niet de uitwisseling membraanoppervlak die het niveau en de regulering van de handel in vitale stoffen naar de cel zou belemmeren aanzienlijk toenemen.

Wat betreft de vorm, de cellen zijn zeer variabel, zelfs sommige precies noch permanent bezitten. Ze kunnen: fusiform, stervormige, prismatische, afgeplat, elliptische, bolvormige of afgerond, enz. Sommige hebben een stevige muur en niet anderen, waardoor ze het membraan en cytoplasma kwestie te navigeren of te eten vervormen. Geen vrije cellen niet van deze structuren verplaatsing zien, maar hebben trilharen of flagella, die structuren afgeleid van een cellulair organel dat schenkt deze cellen te verplaatsen zijn. Er zijn dus vele celtypen, gerelateerd aan de rol; bijvoorbeeld:

  • Contractiele cellen die gewoonlijk langwerpige, zoals spiervezels.
  • Cellen met dunne extensies, zoals neuronen die zenuwprikkels overbrengen.
  • Cellen met microvilli of vouwen, zoals de darm het contactgebied en de uitwisseling van stoffen verhogen.
  • Kubische cellen, prismatische of plat als epitheel oppervlakken als bestrating platen.

Studie van cellen

Biologen gebruiken verschillende instrumenten om de kennis van de cellen te bereiken. Zij krijgen informatie van hun vormen, maten en onderdelen, die dient om de werkzaamheden die zij verricht omvatten. Sinds de eerste waarnemingen van cellen, meer dan 300 jaar geleden aan de huidige tijd, de technieken en inrichtingen zijn verfijnd, wat resulteert in een andere tak van de biologie: Microscopie. Gezien de kleine omvang van de meeste van de cellen, het gebruik van de microscoop is van grote waarde bij biologisch onderzoek. Momenteel biologen gebruiken twee basistypen microscoop optica en elektronica.

De prokaryote cel

Prokaryoten zijn klein en minder complex dan eukaryoten. Ze bevatten ribosomen maar missen endomembranas systemen. Daarom bevat het genetisch materiaal in het cytosol. Er zijn echter uitzonderingen: sommige fotosynthetische bacteriën stelsels interne membranen. Ook in de Filo planctomycetes er Pirellula omliggende organen als genetisch materiaal van intracytoplasmatische membraan en Gemmata obscuriglobus omliggende dubbel membraan. Laatstgenoemde heeft ook andere interne membraancompartimenten, eventueel verbonden met het buitenste membraan van de nucleoid en kernmembraan, die niet peptidoglycan heeft.

In het algemeen kun je zeggen dat prokaryoten gebrek cytoskelet. Echter is waargenomen dat sommige bacteriën zoals Bacillus subtilis, hebben eiwitten zoals MBL MreB en die op soortgelijke wijze en actine zijn belangrijk in celmorfologie. Fusinite van den Ent, in de natuur, gaat verder, waarin staat dat actine en tubuline cytoskeletons hebben prokaryotische oorsprong.

Grote verscheidenheid, prokaryoten dergelijk buitengewoon complex metabolisme, soms los van bepaalde taxa, zoals sommige groepen bacteriën, waarvan de ecologische veelzijdigheid beïnvloedt. Prokaryoten zijn ingedeeld volgens Carl Woese in archaea en bacteriën.

Archaea

Archaea een mobiele diameter begrepen tussen 0,1 en 15 micrometer, hoewel filamenteuze vormen hoger celaggregatie zijn. Ze hebben veel verschillende vormen: er wordt zelfs beschreven vierkant en plat. Sommige archaea hebben flagella en zijn beweeglijk.

Archaea, zoals bacteriën, niet hebben interne membraan gebonden organellen. Zoals alle organismen ribosomen, maar in tegenstelling tot die in bacteriën die gevoelig zijn voor bepaalde antimicrobiële agentia, archaea, eukaryoten dichtst bij, niet aan. Het celmembraan is vergelijkbaar met de structuur van andere cellen, maar hun chemische samenstelling uniek met etherbindingen in lipiden. Bijna alle archaea een karakteristieke celwandsamenstelling bijvoorbeeld niet peptidoglycan bevatten bacteriën zelf. Zij kunnen echter onder de Gram kleuring van vitaal belang voor de taxonomie bacteriën worden ingedeeld; echter, archaea, bezit een wandconstructie voor alle bacteriën, zoals kleuring toepassing maar geen taxonomische waarde. De order heeft een Methanobacteriales pseudomurein laag, waardoor deze archaea reageren positief gramkleuring.

Zoals in bijna alle prokaryotische, archaeale cellen ze missen kernen, en vertonen een cirkelvormige chromosoom. Er extrachromosomaal, zoals plasmiden elementen. Hun genoom is klein, ongeveer 2,4 miljoen baseparen. Kenmerkend is de aanwezigheid van RNA-polymerase complex constitutie en een groot aantal gemodificeerde nucleotiden ribosomale ribonucleïnezuren. Bovendien wordt het DNA verpakt in de vorm van nucleosomen en eukaryoten, want zoals histonen en sommige genen introns eiwitten. Ze kunnen reproduceren door binaire of meervoudige kernsplijting, ontluikende of fragmentatie.

Bacterie

Bacteriën zijn relatief eenvoudige organismen, zeer klein, slechts een paar micron in de meeste gevallen. Zoals andere prokaryoten gebrek een kern begrensd door een membraan, maar een nucleoid, een elementaire structuur die een algemeen circulair DNA-molecuul. Zij missen een celkern en andere organellen begrensd door biologische membranen. In het cytoplasma kan worden gezien plasmiden, kleine circulaire DNA moleculen en bestaan ​​naast de nucleoid die genen bevatten: worden gebruikt door bacteriën in de parasexualidad. Het cytoplasma bevat ribosomen en diverse vormen van granules. In sommige gevallen kunnen er bestaan ​​membranen gewoonlijk om fotosynthese structuren.

Ze bezitten een celmembraan samengesteld uit lipiden, in de vorm van een dubbellaag en erop cover waarin er een complex polysaccharide peptidoglycan wordt genoemd; Afhankelijk van de structuur en de daaropvolgende reactie op de Gramkleuring, zijn bacteriën ingedeeld in Gram positieve en Gram negatieve. De ruimte tussen het celmembraan en de celwand wordt genoemd periplasmatische ruimte. Sommige bacteriën hebben een capsule. Anderen zijn in staat om endosporen produceren op enig moment in hun levenscyclus. Onder de buitenste bacteriële cel formaties bevatten pili en flagella.

De meeste bacteriën een enkel cirkelvormig chromosoom en typisch additionele genetische elementen, zoals verschillende typen plasmiden bezitten. Voortplanting, binaire en zeer efficiënt in de tijd, kan de snelle expansie van de bevolking, waardoor een groot aantal cellen dat vrijwel klonen, dat wil zeggen identiek.

De eukaryotische cel

Eukaryotische cellen zijn de exponent van de huidige complexiteit cel. Ze hebben een relatief stabiele kernstructuur gekenmerkt door de aanwezigheid van intracytoplasmatische verschillende gespecialiseerde organellen, waaronder de kern die het genetische materiaal huisvest. Vooral in meercellige organismen kunnen cellen een hoge graad van specialisatie bereiken. Deze specialisatie of differentiatie zodanig is dat, in sommige gevallen, compromitteert de levensvatbaarheid van de celtypen afzonderlijk. Bijvoorbeeld zenuwcellen hangt voor het overleven van gliacellen. Bovendien is de celstructuur varieert afhankelijk van de taxonomische status van het levende: zo plantencellen verschilt van dieren en schimmels. Bijvoorbeeld dierlijke cellen missen een celwand, zijn zeer variabel, is niet plastiden, vacuoles kunnen hebben, maar zijn niet erg groot en hebben centriolen. Plantencellen, ondertussen, hebben een celwand bestaat voornamelijk uit cellulose, ze hebben chloroplasten plastiden zoals, cromoplastos of leucoplasts, hebben grote vacuolen die reserve stoffen of afval geproduceerd door de cel accumuleren en uiteindelijk ook met plasmodesmata die cytoplasmatische verbindingen die de directe stroom stoffen uit het cytoplasma van een cel naar een andere plaats, continuïteit van hun plasma membranen.

Een dierlijke cel diagram., 8. glad endoplasmatisch reticulum, mitochondriën 9., 10. vacuole, 11. Cytoplasma, 12. lysosome. 13. Centriolen.). Diagram van een plantencel

Compartimenten

De cellen zijn dynamische entiteiten met een interne zeer actieve cellulaire metabolisme is een structuur die stromen tussen anastomose routes. Een fenomeen waargenomen in elk celtype compartimentering, een heterogeniteit waardoor min of meer gedefinieerd waarin er een micro die betrokken zijn bij een biologisch proces omgevingen elementen samenbrengt. Deze compartimentering is het duidelijkst getoond in eukaryotische cellen, die worden gevormd door verschillende structuren en organellen die specifieke functies, waarbij een methode ruimte- en specialisatie vertegenwoordigt voeren. Echter, eenvoudige cellen zoals prokaryote en vergelijkbare specialisaties.

Plasmamembraan en celoppervlak

De samenstelling van het plasmamembraan varieert afhankelijk van de functie of het weefsel wanneer wordt vastgesteld cellen, maar heeft gemeenschappelijke elementen. Het bestaat uit een fosfolipide dubbellaag, door niet-covalent gebonden eiwitten aan de bilaag en koolhydraten covalent gebonden aan lipiden of proteïnen. In het algemeen, grotere moleculen zijn lipide; echter, eiwitten, vanwege de hogere moleculaire massa, die ongeveer 50% van de massa van het membraan.

Een model dat de werking van het plasmamembraan verklaart het fluïdum mosaic model van JS Singer en Garth Nicolson, die een begrip van thermodynamica eenheid gebaseerd op hydrofobe interacties tussen moleculen en andere niet-covalente bindingen ontwikkelt.

Deze structuur ondersteunt een complex membraan transportmechanisme, dat een soepele uitwisseling van massa en energie tussen de intracellulaire en de externe omgeving mogelijk maakt. Voorts kunnen vervoer en interactie tussen naburige moleculen of cellen van een cel met de omgeving kunnen deze chemisch te communiceren, dat wil zeggen waarmee de cellulaire signalering. Neurotransmitters, hormonen, lokale chemische mediatoren die specifieke cellen door het modificeren van het gen expressiepatroon van signaaltransductie mechanismen.

Op de lipide bilaag, ongeacht de aanwezigheid of afwezigheid van een celwand, is een matrix die kan variëren van onopvallend, zoals in het epitheel, zeer uitgebreid en bindweefsel. Genoemde matrix, genaamd glycocalyx rijk weefselvloeistof, glycoproteïnen, proteoglycanen en vezels, ook betrokken bij de productie van structuren en nieuwe functies, afgeleid van het cel-cel interacties.

Structuur en genexpressie

Eukaryote cellen hebben hun genetisch materiaal, gewoonlijk een kern, begrensd door een behuizing bestaande uit twee lipide bilagen geplaagd door vele kernporiën en continuïteit van het endoplasmatisch reticulum. Binnen het genetisch materiaal, DNA, waarneembaar is in interfase cellen, ongelijkmatige verdeling van chromatine. Hieraan worden geassocieerd chromatine veelheid van eiwitten, waaronder histon en RNA, een ander nucleïnezuur.

Dergelijke genetische materiaal wordt ondergedompeld in een voortdurende activiteit van de regulering van genexpressie; RNA polymerasen continu getranscribeerd messenger-RNA, dat geëxporteerd naar het cytosol wordt vertaald in eiwit, volgens de fysiologische behoeften. Ook, afhankelijk van het tijdstip van de celcyclus kunnen dergelijke DNA-replicatie voeren als voorbereidende stap mitose. Echter, eukaryote cellen hebben extranucleaire genetisch materiaal specifiek, mitochondriën en plastiden, indien van toepassing; deze organellen behouden gedeeltelijk genetische onafhankelijk van het nucleaire genoom.

Synthese en afbraak van macromoleculen

Binnen het cytosol, dat wil zeggen de waterige matrix gastheren andere organellen en cellulaire structuren, worden zij ondergedompeld veel machines van cellulair metabolisme: organellen, inclusies, cytoskeletelementen, enzymen ... In feite, deze laatsten 20% van de totale cellen enzymen.

  • Ribosomen: ribosomen, zichtbaar door elektronenmicroscopie als bolvormige deeltjes verantwoordelijk zijn voor het assembleren supramoleculaire complexe eiwitten door genetische informatie die DNA overgeschreven naar messenger RNA komt. Geproduceerd in de kern, zij de functie van eiwitsynthese te voeren in het cytoplasma. Ze bestaan ​​uit ribosomaal RNA en verschillende soorten eiwitten. Structureel ze twee subeenheden. In cellen, deze organellen weergegeven in verschillende stadia van dissociatie. Als ze voltooid, kunnen zij worden geïsoleerd of groepen. Zij kunnen ook verschijnen in verband met ruwe endoplasmatisch reticulum of de nucleaire envelop.
  • Endoplasmatisch reticulum: Het endoplasmatisch reticulum is verbonden vesiculaire organel dat tanks, buizen afgeplat zakken en onderling verbonden vormt. Functies die betrokken zijn bij eiwitsynthese, eiwit glycosylering, lipidemetabolisme en sommige steroïden, ontgifting en vesicle handel. In gespecialiseerde cellen zoals myofibrillen en spiercellen, anders dan in het sarcoplasmatisch reticulum, organel essentieel voor spiercontractie optreedt.
  • Golgi Apparatus: Het Golgi apparaat een organel omvattende dictyosomes sacs genoemd stacks, hoewel zoals dynamisch geheel, kunnen deze specifieke structuren worden uitgelegd als het resultaat van coalescentie van vesicles. Verkrijg de ruwe endoplasmatisch reticulum blaasjes die moeten blijven verwerkt. Onder de functies die het Golgi eiwit glycosylering, selectie, bestemming, lipideglycosylatie polysaccharide en synthese van extracellulaire matrix. Het heeft drie compartimenten; een proximaal aan het endoplasmatisch reticulum, genaamd "compartiment cis" wanneer mannose fosforylatie van enzymen die tot het lysosoom plaatsvindt; 'tussenliggende ruimte "met veel mannosidases en N-acetylglucosamine transferase; en de meest distale "trans compartiment of het netwerk", waar afval galactose en sialinezuur werd overgedragen, en de blaasjes ontstaan ​​met verschillende cel lot.
  • Lysosoom: De lysosomen organellen die hydrolytische enzymen veel huisvesten. Hoge variabele morfologie niet is op te treden in plantencellen. Een Featuística welke groepen de lysosomen is het bezit van zure hydrolasen: proteasen, nucleasen, glycosidasen, lysozym, arylsulfatases, lipasen, fosfolipasen en fosfatasen. Het komt uit de fusie van vesicles van het Golgi-apparaat, die op hun beurt overgaan in een soort organel genaamd vroege endosoom, die bij aangezuurd en winnen hydrolytische enzymen, toevallig functionele lysosoom worden. Hun functies variëren van de afbraak van endogeen of fagocytose interventie apoptose processen macromoleculen.
  • Plant vacuole: Plant, in meristematisch veel kleine en enkele grote cellen en gedifferentieerde cellen, organellen vacuolen zijn de exclusieve vertegenwoordigers van de plantenwereld. Ondergedompeld in het cytosol, zijn ze begrensd door de tonoplast, een lipide membraan. De functies zijn: de uitwisseling met de externe omgeving te vergemakkelijken, cel turgor, mobiele spijsvertering en de accumulatie van reserves stoffen en producten van de stofwisseling handhaven.
  • Cytoplasma-opname: Inbegrepen zijn nooit gescheiden ophopingen membraan stoffen van verschillende soorten, zowel plantaardige en dierlijke cellen. Typisch deze zijn reserve stoffen die overblijven als metabole acquis: zetmeel, glycogeen, triglyceriden, eiwitten ... hoewel er pigmenten.

Energieomzetting

Celstofwisseling berust op de transformatie van sommige chemicaliën, genaamd metabolieten in andere; genoemde chemische reacties gekatalyseerd door enzymen doorgaan. Hoewel veel van het metabolisme optreedt in het cytosol, glycolyse, er specifieke processen organellen.

  • Mitochondriën: Mitochondriën zijn organellen aspect variabel aantal en de grootte die betrokken zijn bij de Krebs cyclus en oxidatieve fosforylering in de elektronen transportketen van de ademhaling. Ze hebben een dubbele membraan, externe en interne, waardoor waaronder een perimitochondrial ruimte; de binnenste membraan, gevouwen randen in de mitochondriale matrix, over een groot gebied. Binnen het algemeen heeft een enkel DNA-molecuul, de mitochondriale genoom, kenmerkend circulair en bacteriële meer dat eukaryote ribosomen. Volgens de endosymbiotic theorie, wordt aangenomen dat de eerste protomitocondria een soort proteobacteria.
  • Chloroplast: Chloroplasten zijn cellulaire organellen die in eukaryoten betrokken bij fotosynthese. Ze worden begrensd door een omhulling gevormd door twee concentrische membranen en blaasjes bevatten, de thylakoiden, die worden georganiseerd pigmenten en andere moleculen die betrokken zijn bij de omzetting van lichtenergie in chemische energie. Naast deze functie worden de plastiden betrokken bij intermediaire metabolisme, productie van energie en het stroomverbruik synthetiseren purine- en pyrimidine basen, bepaalde aminozuren en al vetzuren. Voorts is het gebruikelijk binnen accumulatie reserve stoffen zoals zetmeel. Het wordt beschouwd als analoog aan cyanobacteria.
  • Peroxisoom: peroxisomen organellen vaak in de vorm van vesicles die overvloedige soort enzymen en katalase bevat; zo overvloedig is het gebruikelijk dat binnen kristalliseren. Deze enzymen voeren functies van cellulaire ontgifting. Andere functies van peroxisomen algemene flavínicas oxidaties, afbraak van purines, de beta-oxidatie van vetzuren, de glyoxylaat cyclus, glycolzuur metabolisme en ontgifting in het algemeen. Blaasjes worden gevormd uit het endoplasmatisch reticulum.

Cytoskelet

De cellen hebben een raamwerk dat het handhaven van de vorm en structuur laat, maar nog is dit een dynamisch systeem dat interageert met andere cellulaire componenten opwekken van een hoge interne order. Een dergelijke steiger bestaat uit een aantal eiwitten die gegroepeerd resulterende draadvormige structuren van andere eiwitten met elkaar waardoor een soort rooster. Zei steiger genaamd cytoskelet, en de belangrijkste elementen zijn: microtubuli, microfilamenten en intermediaire filamenten.

  • Microvezels: microvezels of actine filamenten bestaan ​​uit een globulair eiwit, actine, hetgeen resulteert draadachtige structuren kunnen polymeriseren. Dergelijke actine tot expressie wordt gebracht in alle lichaamscellen, vooral in spieren en dat is betrokken bij spiercontractie door interactie met myosine. Het heeft ook ATP bindingsplaatsen, waarbij de filamenten polariteit biedt. Het kan in vrije vorm of gepolymeriseerde microfilamenten, die essentieel zijn voor dergelijke belangrijke cellulaire functies zoals mobiliteit en celcontractie tijdens celdeling.
  • Microtubules: microtubules zijn buisvormige structuren van 25 nm buitendiameter en ongeveer 12 nm binnendiameter, met een lengte variërend van enkele nanometers tot micrometers, die ontstaan ​​in de microtubule organiserende centra en in verlenging het cytoplasma. Ze worden gevonden in eukaryoten en worden gevormd door polymerisatie van een dimeer van twee globulaire eiwitten, de alfa en beta tubuline. Ze bezitten het vermogen om tubuline GTP binden. Microtubules betrokken bij verschillende cellulaire processen die beweging van secretoire vesikels, organellen beweging, intracellulair transport van stoffen en celdeling en die samen met microfilamenten en intermediaire filamenten het cytoskelet. Zij vormen de interne structuur van trilharen en flagella.
  • Intermediaire filamenten: De tussenliggende filamenten componenten van het cytoskelet. Gevormd door groepen vezeleiwitten, ontleent zijn naam aan de diameter van 10 nm, minder dan de microtubule 24 nm, maar groter dan die van microvezels van 7 nm. Zij zijn alomtegenwoordig in dierlijke cellen, en bestaan ​​in planten en schimmels niet. Ze zijn een heterogene groep, ingedeeld in vijf families: keratine in epitheelcellen; neurofilamenten, neuronen; de gliofilaments in gliacellen; desmine, in gladde en dwarsgestreepte spieren; en vimentine afgeleide mesenchymale cellen.
  • Centrioles: De centrioles zijn een paar structuren die een deel van het cytoskelet van dierlijke cellen vormen. Zoals holle cilinders, worden ze omringd door een dichte eiwit materiaal genaamd pericentriolar materiaal; alle vormen de centrosome of microtubule organiserende centrum waardoor microtubuli polymerisatie van tubuline dimeren die deel uitmaken van het cytoskelet vormen. De centrioles staan ​​loodrecht op elkaar. Zijn functies zijn betrokken bij de mitose, waarbij het genereren van de spindel, in cytokinese en wordt verondersteld in te grijpen in de nucleatie van microtubuli.
  • Cilia en flagella: Deze celoppervlak specialisaties beweeglijk; met een structuur op basis van groeperingen van microtubules, ze verschillen zowel in langere en minder flagella, en een grotere variabiliteit van de moleculaire structuur van deze laatste.

Levenscyclus

De celcyclus is ordelijk en herhalende lange proces waarbij een stamcel groeit en zich in twee dochtercellen. Cellen die niet verdelen in een zogenaamde G0, evenwijdig aan de cyclus fase. De regulering van de celcyclus is essentieel voor de goede werking van gezonde cellen is duidelijk gestructureerd fasen

  • De staat van de divisie of geen interface. De cel voert zijn specifieke functies en, als het is om door te gaan naar de celdeling begint door het uitvoeren van DNA-replicatie.
  • De staat van de divisie, genaamd M-fase, bestaande situatie mitose en cytokinese. Cytokinese in sommige cellen niet voorkomt, resulterend in een verdeling plurinucleada celmassa genoemd plasmodium.

In tegenstelling tot wat gebeurt in mitose, waarbij de genetische aanleg wordt gehandhaafd, is een variant van celdeling, typisch kiemlijncellen, genaamd meiose. Hier, diploïde genetische achtergrond, gemeenschappelijk voor alle somatische lichaamscellen, een haploïde, dus met een enkele kopie van het genoom wordt verminderd. Dus het fusie tijdens bevruchting twee haploïde gameten uit twee verschillende ouderlijke resulteert in een zygoot, een nieuw individueel, diploïde genetisch gelijkwaardig aan hun ouders envelop.

  • De interface bestaat uit drie duidelijk gedefinieerde fasen.
    • G1: de eerste fase van de celcyclus, waarbij er celgroei en eiwitsynthese van RNA. Het is de tijd tussen het einde van mitose en het begin van DNA-synthese. In verdubbelt de cel in grootte en massa door de continue synthese van alle componenten als gevolg van de expressie van genen die coderen voor eiwitten die verantwoordelijk zijn voor hun fenotype.
    • S fase: de tweede fase van de cyclus waarin DNA-replicatie of synthese plaatsvindt. Dientengevolge elk chromosoom worden gerepliceerd en wordt gevormd door twee identieke chromatiden. Bij DNA-replicatie, de kern bevat twee nucleaire eiwitten en DNA eerst.
    • G2: is de tweede fase van de celcyclus voort eiwitsynthese en RNA. Na afloop van deze periode wordt waargenomen microscopisch veranderingen in celstructuur, met vermelding van het begin van de celdeling. Het eindigt wanneer de chromosomen beginnen te condenseren aan het begin van mitose.
  • De M-fase is de fase van de celdeling waarin een progenitor cel zich in twee dochtercellen identiek aan elkaar en moeder. Deze fase omvat mitose, op hun beurt onderverdeeld in: profase, metafase, anafase, telofase; en cytokinese, die reeds mitotische telofase begint.

Onjuiste regulering van de celcyclus kan leiden tot het ontstaan ​​van precancereuze cellen, indien zij niet worden geïnduceerd zelfmoord te plegen door apoptose kan leiden tot de ontwikkeling van kanker. Storingen leidt tot deregulering die betrekking hebben op genetica cel: de meest voorkomende zijn veranderingen in oncogenen, tumor suppressor genen en DNA herstel genen.

Bron

Het uiterlijk van het leven, en daarom de cel, waarschijnlijk gestart door omzetting van anorganische organische moleculen geschikte milieuomstandigheden later optredende interactie van deze biomoleculen genereren complexere eenheden. Miller-Urey experiment, uitgevoerd in 1953, bleek dat een mix van eenvoudige organische verbindingen kunnen worden omgezet in een aantal aminozuren, koolhydraten en vetten onder omgevingsomstandigheden dat deze simuleren hypothetisch op de vroege aarde.

Aangenomen wordt dat deze organische componenten worden gegroepeerd genereren complexe structuren coacervaten Oparin, zelfs acellulaire dat zodra de mogelijkheid om zichzelf te organiseren en zichzelf in stand bereikt, tot een soort primitieve cel progenote Carl Woese, typen voorloper huidige cel. Zodra deze celgroep gediversifieerd, wat resulteert in prokaryotische varianten, archaea en bacteriën kunnen nieuwe types van meer complexe endosymbiose cellen blijken, dat wil zeggen permanente collectie van sommige celtypen andere zonder totaal verlies van autonomie die. Dus sommige auteurs beschrijven een model waarbij de eukaryotische cel ontstond door invoering archaeon binnen een bacterie, eerste leidt tot een primitieve celkern. Echter, het onvermogen van bacteriën fagocytose voeren en daarom rekruteren ander celtype, resulteerde in een andere hypothese suggereert dat een cel bedoeld Chronocyte welke bacteriën en archaea gefagocyteerd, waardoor Plaats de eerste eukaryote organisme. Aldus, en door sequentieanalyse op genomisch niveau eukaryotische modelorganismen, is het mogelijk om deze originele Chronocyte omschrijven als een orgaan met cytoskelet en plasmamembraan, waardoor hun fagocytische capaciteit ondersteunt, en waarvan het genetisch materiaal werd RNA, wat kan verklaren, indien de boog fagocitada bezat DNA, ruimtelijke scheiding tussen de huidige eukaryotische transcriptie en translatie.

Een extra probleem is dat er geen eukaryotische organismen die oorspronkelijk vereiste amitocondriados endosymbiont hypothese. Bovendien heeft het team van María Rivera van de University of California, complete genoom van alle levensdomeinen vergelijking bewijzen dat eukaryoten bevatten twee verschillende genomen, een meer bacteriën en archaea ander gevonden, wijzen in deze Als gelijkenissen methanogenen, met name bij histonen. Dit leidde tot Bill Martin Müller en Miklos te veronderstellen dat de eukaryote cel endosimbiosis niet aan de orde, maar chimere fusie en metabole koppeling een methanogen en α-Proteobacteria door middel van waterstof symbionten. Deze hypothese vandaag trekt zeer voorzieningen gevonden posities met tegenstanders als Christian de Duve.

Harold Morowitz, een natuurkundige aan de Yale University, heeft berekend dat de kans op het krijgen van de eenvoudigste levende bacterie door willekeurige veranderingen is 1 op 1, gevolgd door 100.000.000.000 nullen. "Dit aantal is zo groot, dat zegt Robert Shapiro te schrijven conventioneel nodig honderdduizenden boeken op wit '. De bewering dat de wetenschappers die hebben omarmd de chemische evolutie van het leven aumentante kijken uit op het bewijs en "hebben gekozen om te accepteren als waarheid die niet kan worden ondervraagd, zijn heilig en mythologie."

(0)
(0)
Vorige artikel Johann Albert Fabricius
Volgende artikel Marta Odera, nun

Commentaren - 0

Geen reacties

Voeg een Commentaar

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Tekens over: 3000
captcha