Hvad er en celle? Definition, struktur og organeller
Lær hvad en celle er: definition, struktur og organeller. Forklaring af cellemembran, cytoplasma, kerne, mitokondrier og deres funktioner.
I biologien er cellen den grundlæggende struktur i organismer. Alle celler er skabt ved deling af andre celler.
Miljøet uden for cellen er adskilt fra cytoplasmaet inde i cellen af cellemembranen. Inde i nogle celler er dele af cellen adskilt fra andre dele. Disse separate dele kaldes organeller (som små organer). De gør hver især forskellige ting i cellen. Eksempler er kernen (hvor DNA'et befinder sig) og mitokondrier (hvor kemisk energi omdannes).
Typer af celler
Man skelner overordnet mellem to hovedtyper af celler:
- Prokaryote celler: Enkle celler uden en afgrænset cellekerne. DNA'et ligger frit i cytoplasmaet. Bakterier og arkæer er prokaryoter.
- Eukaryote celler: Mere komplekse celler med en egentlig cellekerne og mange forskellige organeller. Dyr, planter, svampe og protister består af eukaryote celler.
Cellemembran og cytoplasma
Cellemembranen er en tynd lipid-dobbeltmembran, som kontrollerer, hvilke stoffer der kan komme ind og ud af cellen. Den fungerer også som en kommunikationsflade, fordi den bærer proteiner, der kan opfange signaler fra omgivelserne. Cytoplasmaet er den vandige opløsning inde i cellen, hvor organellerne ligger, og hvor mange biokemiske reaktioner foregår.
Vigtige organeller og deres funktioner
- Kernen: Indeholder DNA'et, der bærer cellens genetiske information. Kernen styrer vækst, stofskifte og fordeling ved celledeling.
- Mitokondrier: Omdanner næringsstoffer til energi i form af ATP; derfor kaldes de ofte cellens 'kraftværk'.
- Ribosomer: Små strukturer, der bygger proteiner ud fra cellens mRNA.
- Endoplasmatisk retikulum (ER): RER (ru) med ribosomer syntetiserer proteiner til eksport eller membraner; SER (glat) laver lipider og nedbryder toksiner.
- Golgi-apparatet: Modtager, modificerer og pakker proteiner og lipider til transport inden i eller uden for cellen.
- Lysosomer og peroxisomer: Nedbryder affaldsstoffer, gamle organeller og giftige molekyler.
- Kloroplaster: Findes i planter og alger; udfører fotosyntese, hvor lysenergi omdannes til kemisk energi.
- Vakuoler: Store væskefyldte rum i planteceller, der fungerer som oplagssted for vand, næringsstoffer og affaldsstoffer samt giver strukturel støtte.
- Cellvæg: Stiv lag uden om cellemembranen i planter, svampe og mange bakterier, som giver beskyttelse og formstabilitet.
- Cytoskelet: Netværk af proteinfilamenter, der holder cellens form, muliggør bevægelse og transport inden i cellen.
Størrelse, form og specialisering
Celletyper varierer enormt i størrelse og form afhængigt af deres funktion. Nogle encellede organismer består af én celle, mens flercellede organismer har celler med stor specialisering — fx nerveceller, muskelceller og epithelceller hos dyr eller ledningsvæv og fotosyntetiske celler hos planter.
Celledeling og arv
Celler deler sig for at danne nye celler. I eukaryoter sker dette gennem mitose (almindelig celledeling) eller meiose (dannelse af kønsceller). Ved delingen kopieres DNA'et, så dattercellerne får den nødvendige genetiske information. Celledeling er grundlaget for vækst, reparation og reproduktion.
Hvordan forskere studerer celler
Cellers struktur og funktion undersøges med forskellige mikroskoper (lysmikroskopi, elektronmikroskopi) og metoder fra molekylærbiologi, som gør det muligt at se organeller, måle biokemiske processer og følge gener og proteiner i cellen.
Hvorfor celler er vigtige
Celler er grundlaget for alt levende. Forståelsen af cellers opbygning og funktion er central for medicin, landbrug, bioteknologi og økologi — fra behandling af sygdomme til udvikling af nye afgrøder og forståelse af økosystemers dynamik.
Opsummeret: cellen er både den mindste levende enhed og en kompleks fabrik, hvor membraner, cytoplasma og organeller samarbejder for at opretholde liv og videreføre arv.
Cellerne hos eukaryoter (til venstre) og prokaryoter (til højre)
Endothelcelle: kerner farvet blå, mitokondrier farvet rødt og F-actin, en komponent i mikrofilamenter, farvet grønt. Cellen er afbildet i et fluorescensmikroskop.
Celler af forskellig art
Celler kan opdeles i forskellige typer afhængigt af kerneens struktur og den fysiologiske funktion. I 1949 nævnte en tysk videnskabsmand ved navn Fott to celletyper kaldet prokaryota og eukaryota. Senere, i 1957, opdelte videnskabsmanden Dougherty cellen i to typer baseret på kerneens struktur, nemlig den prokaryote celle og den eukaryote celle. Det er underforstået, at der findes to grundlæggende celletyper: prokaryote celler og eukaryote celler. Prokaryoter, som f.eks. bakterier og arkæer, er simple celler, der ikke har nogen cellekerne. De har dog bakterielle mikrokamre.
Eukaryoter er komplekse celler med mange organeller og andre strukturer i cellen. De er større end prokaryote celler: de kan være op til 1000 gange større i volumen. Eukaryoter lagrer deres genetiske information (DNA) på kromosomer i cellekernen. Organismer (levende væsener), der består af flere celler, er eukaryoter.
De fleste celler er små, især når man tænker på, hvor store mange dyr og planter er. De er nødt til at være små for at kunne fungere som de skal.
Sorter af prokaryote organismer
De eneste prokaryote organismer er bakterier og arkæer. Prokaryotiske organismer udviklede sig før eukaryotiske organismer, så på et tidspunkt bestod verden kun af prokaryotiske organismer. Der findes også vira, som er biologiske organismer. De formerer sig altid inden i andre organismers celler. De forårsager nogle vigtige sygdomme. Virus består af RNA eller DNA og protein, og de formerer sig i bakteriernes eller eukaryoternes celler.
Sorter af eukaryote organismer
Encellede
Encellede organismer består af én celle. Eksempler på encellede organismer er:
- Amøbe
- Paramecium
Encellede organismer har brug for at:
Alle encellede organismer skal:
- slippe af med affald (kassere)
- reproducere (lave flere af sig selv)
- vokse
Nogle af dem kan:
- flytte
- fornemme deres omgivelser
- får deres energi fra solen (f.eks. cyanobakterier)
- fermentere (f.eks. gær)
- anvender anaerob respiration (f.eks. Clostridium botulinum)
Flercellede
Flercellede organismer er sammensat af mange celler. De er komplekse organismer. Der kan være tale om et lille antal celler eller millioner eller billioner af celler. Alle planter og dyr er flercellede organismer. Cellerne i en flercellig organisme er ikke alle ens. De har forskellige former og størrelser og udfører forskelligt arbejde i organismen. Cellerne er specialiserede. Det betyder, at de kun udfører nogle bestemte former for arbejde. De kan ikke i sig selv gøre alt det, som organismen har brug for for at leve. De har brug for andre celler til at udføre andet arbejde. De lever sammen, men kan ikke leve alene.
Et simpelt diagram af en plantecelle
En paramecium, en encellet organisme
Et simpelt diagram af en dyrecelle
Celle historie
Cellerne blev opdaget af Robert Hooke (1635-1703). Han brugte et sammensat mikroskop med to linser til at se på korkens struktur og til at se på blade og nogle insekter. Han gjorde dette fra omkring 1660 og rapporterede det i sin bog Micrographica i 1665. Han opkaldte celler efter det latinske ord cella, der betyder rum. Han gjorde det, fordi han syntes, at celler lignede små rum.
Mange andre naturforskere og filosoffer afprøvede det nye instrument. Planternes struktur blev undersøgt af Nehemiah Grew (1641-1712) og Marcello Malpighi (1628-1694). Grews hovedværk var The anatomy of plants (1682). Det er ikke klart, hvem der først så dyreceller, Malpighi, Jan Swammerdam (1637-1680) eller Antonie van Leeuwenhoek (1632-1723).p17
Leeuwenhoeks opdagelser og tegninger af "små dyreskaller" åbnede en helt ny verden for naturforskere. Protozoer og mikroorganismer generelt blev opdaget, og opdagelserne om dem fortsætter stadig den dag i dag. Christian Gottfried Ehrenbergs bog Die Infusionsthierchen opsummerede, hvad man vidste i 1838. Lorenz Oken (1779-1851) skrev i 1805, at infusoria (mikroskopiske former) var grundlaget for alt liv.
Ideen om, at celler var grundlaget for de større livsformer, kom i det 18. århundrede. Det har taget noget tid at finde ud af, hvem der stod bag arbejdet:
"Den tjekkiske Jan Purkyně (1787-1869) og hans elev og samarbejdspartner Gabriel Valentin (1810-1883) blev uretfærdigt nedgjort af de nationalistiske tyskere. De har krav på en vis prioritet i celleteorien." Kapitel 9 Johannes Müller (1801-1858) har også ydet store bidrag. "Det var imidlertid hans elev Theodor Schwann (1810-1882) og Matthias Schleiden (1804-1881), der fik æren for celleteorien, til trods for at nogle af deres observationer ikke var korrekte, og at deres kreditter til tidligere arbejdere var "en parodi".p97
Celleteorien indeholder disse vigtige idéer:
- Alle levende væsener består af celler.
- Cellen er den grundlæggende enhed for struktur og funktion i alle organismer.
- Hver celle stammer fra en anden celle, der har levet før den.
- Kernen er cellens kerneelement.
Celleformering
Kropscellerne hos metazoer deler sig ved simpel mitotisk celledeling. Seksuel reproduktion er forfødt hos eukaryoter, og hos metazoer udføres den af specialiserede kønsceller. De produceres ved en proces, der kaldes meiose.
Prokaryote celler formerer sig ved hjælp af binær fission, hvor cellen simpelthen deler sig i to dele. Både ved mitose og binær fission skal cellen replikere (kopiere) al sin genetiske information (DNA), så hver ny celle får en kopi.
Relaterede sider
- Cytologi
- Plantecelle
Spørgsmål og svar
Spørgsmål: Hvad er den grundlæggende struktur af organismer i biologien?
A: Cellen er den grundlæggende struktur for organismer i biologien.
Spørgsmål: Hvordan fremstilles celler?
Svar: Celler dannes ved deling af andre celler.
Spørgsmål: Hvad adskiller miljøet uden for cellen fra cytoplasmaet inde i cellen?
Svar: Cellemembranen adskiller miljøet uden for cellen fra cytoplasmaet inde i cellen.
Spørgsmål: Hvad er organeller?
Svar: Organeller er dele af en celle, der er adskilt fra andre dele og gør forskellige ting i en celle.
Spørgsmål: Hvad ligger DNA i?
Svar: DNA befinder sig i kernen, som er en organel.
Sp: Hvor bliver kemisk energi omdannet?
Svar: Kemisk energi omdannes i mitokondrier, som er en organel.
Søge