In deze les leer je over de 12 structurele componenten waaruit een levende cel bestaat, en over de functie die elk ervan vervult.
Celorganisatie zijn de componenten waaruit de cel bestaat en hoe ze erin zijn gerangschikt. Elk onderdeel wordt een organel genoemd en vervult een specifieke functie die van vitaal belang is voor de cel.
Cellen, de basiseenheid van het leven, zijn van twee soorten:
Prokaryote cellen bevatten geen kern. Ze omvatten bacteriën. Deze cellen zijn klein en hebben daarom een grotere verhouding tussen oppervlakte en volume. Daarom kunnen voedingsstoffen elk deel van de cel gemakkelijker bereiken.
Eukaryotische cellen bevatten een kern. Ze omvatten die van schimmels, protozoa, algen, planten en dieren . Deze cellen zijn groter en hebben daarom een kleinere oppervlakte/volume verhouding. De diffusie van voedingsstoffen in cellen is daarom niet eenvoudig. Daarom hebben eukaryote cellen gespecialiseerde interne organellen nodig om het metabolisme uit te voeren, chemicaliën te transporteren en energie in de cel te genereren.
Cellen hebben verschillende vormen en maten. Een cel kan in twee delen worden verdeeld: de celwand en het celmembraan en het protoplasma . Het protoplasma is verder onderverdeeld in het cytoplasma (alle protoplasma behalve de kern) en het nucleoplasma (kern, DNA en RNA).
Het bestaat uit een fosfolipide dubbellaag die een stijve barrière vormt tussen de binnenkant van de cel en de buitenomgeving. De fosfolipide dubbellaag is samengesteld uit twee lagen fosfolipiden met één laag met hydrofiele (waterminnende) koppen aan de buitenkant en hydrofobe (water-hatende) staart aan de binnenkant. De eiwitten die in de bilipidelaag worden gevonden, voeren selectief transport van moleculen en herkenning van cellen uit.
Niet alle levende wezens hebben celwanden.
De celwand bevindt zich buiten het plasmamembraan. Plasmodesmata zijn verbindingen waardoor cellen chemisch met elkaar communiceren door hun dikke wanden. Schimmels en veel protisten hebben celwanden, hoewel ze geen cellulose bevatten, maar een verscheidenheid aan chemicaliën zoals chitine voor schimmels.
Bij eukaryote organismen staat de kern bekend als het controlecentrum van de cel. Het herbergt het genetische materiaal van de cel en het is waar de processen zoals DNA-replicatie, transcriptie en de verwerking van RNA plaatsvinden. In prokaryoten is er geen kern, maar in plaats daarvan hebben ze een enkel chromosoom: een stuk circulair, dubbelstrengs DNA dat zich in een gebied van de cel bevindt dat de nucleoïde wordt genoemd.
De kern is het grootste organel in de cel en bevat alle genetische informatie van de cel in de vorm van DNA. De aanwezigheid van een kern is de belangrijkste factor die eukaryoten onderscheidt van prokaryoten. De structuur van de kern wordt hieronder beschreven:
Het is de gelachtige vloeistof op waterbasis die het grootste deel van het volume van de cel inneemt. Het cytoplasma bestaat voornamelijk uit water, maar bevat ook enzymen, zouten, organellen en verschillende organische moleculen. Het cytoplasma is de plaats van bijna alle chemische activiteit die in een eukaryote cel plaatsvindt. In eukaryote cellen verwijst cytoplasma naar de inhoud van de cel, met uitzondering van de kern. Het deel van het cytoplasma dat geen organellen bevat, wordt het 'cytosol' genoemd. Het cytoplasma is verantwoordelijk voor het vormgeven van de cel.
Het zijn autonome lichamen met hun eigen DNA. Het is het dubbelmembraan-organel waar het proces van cellulaire ademhaling plaatsvindt. Ze fungeren als de plaatsen van energieontlading en ATP-vorming. Ze werken als een spijsverteringsstelsel dat voedingsstoffen opneemt, afbreekt en energierijke moleculen voor de cel creëert. Mitochondriën zijn bestempeld als de krachtpatser van de cel. Omdat de spiercellen bij dieren veel energie nodig hebben voor hun voortbeweging, bevatten ze het grootste aantal mitochondriën.
Het endoplasmatisch reticulum (ER) is een organel dat alleen in eukaryote cellen wordt aangetroffen. Het ER heeft een dubbel membraan dat bestaat uit een netwerk van holle buizen, afgeplatte platen en ronde zakjes. Deze afgeplatte, holle plooien en zakjes worden cisternae genoemd. Het ER bevindt zich in het cytoplasma en is verbonden met de nucleaire envelop. Er zijn twee soorten endoplasmatisch reticulum:
Ribosomen zijn samengesteld uit RNA en eiwit. Ze komen voor in het cytoplasma en zijn de plaatsen waar eiwitsynthese plaatsvindt. Ribosomen kunnen afzonderlijk in het cytoplasma of in groepen voorkomen of kunnen aan het endoplasmatisch reticulum zijn gehecht en zo het ruwe endoplasma vormen. Ribosomen zijn belangrijk voor de eiwitproductie. Samen met een structuur die bekend staat als boodschapper-RNA (een type nucleïnezuur) vormen ribosomen een structuur die bekend staat als polyribosoom, wat belangrijk is bij de eiwitsynthese.
Het Golgi-lichaam is ook bekend als het Golgi-apparaat of Golgi-complex. Het Golgi-lichaam wordt gevonden in alle planten- en dierlijke cellen en is de term die wordt gegeven aan groepen afgeplatte schijfachtige structuren die zich dicht bij het endoplasmatisch reticulum bevinden. Het aantal 'Golgi-apparaten' binnen een cel is variabel. Dierlijke cellen hebben meestal minder en grotere Golgi-apparaten. Plantencellen bevatten maar liefst enkele honderden kleinere versies. Het Golgi-apparaat ontvangt eiwitten en lipiden (vetten) uit het ruwe endoplasmatisch reticulum. Het wijzigt sommige ervan en sorteert, concentreert en verpakt ze in verzegelde druppeltjes die blaasjes worden genoemd. Afhankelijk van de inhoud worden deze naar een van de drie bestemmingen verzonden:
Om deze reden kan het Golgi-lichaam worden beschouwd als het 'postkantoor' van de cel.
Dit zijn organellen met één membraan die in wezen deel uitmaken van de buitenkant die zich in de cel bevindt. Het enkelvoudige membraan staat in plantencellen bekend als een 'tonoplast'. Veel organismen gebruiken vacuolen als opslagruimte. Blaasjes zijn veel kleiner dan vacuolen en functioneren bij het transporteren van materialen zowel binnen als naar buiten de cel.
Plastiden zijn organellen die alleen in planten voorkomen. Er zijn drie verschillende soorten:
Dierlijke cellen bevatten een speciaal organel dat centriole wordt genoemd. Het is een cilindrische buisachtige structuur die is samengesteld uit microtubuli die in een heel bijzonder patroon zijn gerangschikt. Twee centriolen die loodrecht op elkaar staan, worden een centrosoom genoemd. Het centrosoom speelt een zeer belangrijke rol bij de celdeling. De centriolen zijn verantwoordelijk voor het organiseren van de microtubuli die de chromosomen tijdens de celdeling op de juiste plaats positioneren.
| Plantaardige cel | Dierlijke cel |
| Heb plastiden | Heb geen plastiden |
| Een celwand hebben (gemaakt van cellulose) | Heb geen celwand |
| Heb een grote, centrale vacuole | Heb kleine, tijdelijke vacuolen |
| Kan plasmodesmata hebben | Heb geen plasmodesmata |
| Heb geen centriolen | Hebben gepaarde centriolen in het centrosoom |
| Geen cholesterol in het celmembraan hebben | cholesterol in het celmembraan hebben |
| Hebben over het algemeen een vaste, regelmatige vorm; | Hebben over het algemeen een amorfe vorm |
| Slaat overtollige glucose op als zetmeel | Slaat overtollige glucose op als glycogeen |
