Vitenskap er en prosess, ikke et sett med fakta.
Carl Sagan (1934-1996)
Visste du at Kinder sjokoladeegg er forbudt i USA? Dette er tilsynelatende fordi leken inne i egget kan føre til kvelningsfare for små barn. Alternativet de har laget er at halve egget er åpent slik at barna kan se at det inneholder en leke. Den andre halvdelen inneholder sjokolade.
Kinderegget er et populært godis for barn og nytes over hele verden. Vi kan også bruke dette som en god analogi for plante- og dyreceller. Utenpå ser de ut som en oval figur, men innvendig er de fylt med bittesmå deler. Og dersom en av de ikke fungerer slik de er ment, kan det føre til stor skade på hele organismen.
Cellekjernen: Inneholder DNA og styrer cellens funksjoner.
Ribosomer: Produserer proteiner etter instruksjoner fra DNA.
Mitokondrier: Omdanner næring til energi (ATP).
Ru endoplasmatisk retikulum (ER): Bearbeider lipider og hormoner.
Glatt endoplasmatisk retikulum (ER): Produserer lipider og hormoner.
Golgiapparatet: Pakker og distribuerer proteiner og lipider.
Cytoplasma: Gel-aktig væske hvor organellene finnes.
Dog fungerer akkurat den analogien kun hvis du tolker det som at det å svelge delen av en Kinderegg-leke til å være i strid med lekens egentlige funksjon.
Slik kan vi også forstå hvordan cellekomponenter fungerer, og hva de gjør- de har faktisk en rekke ulike oppgaver. Med den kunnskapen vil du ha gode forutsetninger for å komme deg gjennom biologieksamen med ståkarakter, samtidig som du får en større forståelse av hvor effektivt livet er på cellenivå.
Fakta om celler
- Det finnes flere typer celler, og dyre- og planteceller er eukaryote.
- Begge celler inneholder kjerner, ribosomer, mitokondrier og andre organeller.
- Kjernene inneholder genetisk informasjon og DNA og de er innelukket i en atomkonvolutt.
- Cellekjerner og noen organeller kan sees gjennom et mikroskop. Andre trenger et elektronmikroskop for å bli synlige.
- Dyreceller støttes og beskyttes av skjelettet og annet bindevev. I plantene opprettholder turgortrykk og cellevegger cellenes form.
- Lysosomer holdes atskilt fra cytoplasmaet for å hindre dem i å fordøye cellene.
Cellen er den minste enheten for liv og utgjør grunnlaget for alt biologisk liv. Den er en kompleks og organisert enhet med en rekke spesialiserte strukturer som har ulike funksjoner. I denne artikkelen vil vi se nærmere på noen av disse strukturene og deres funksjoner.
Cellestrukturen er ansvarlig for å gi cellen dens form og beskytte dens indre organeller. Celleveggen, som finnes i planteceller, gir styrke og beskyttelse mot ytre påvirkninger. Celleveggen består hovedsakelig av cellulose.
Hos dyreceller finnes det en cellemembran som også gir beskyttelse og styrke. Membranen er ansvarlig for å regulere hva som kommer inn og ut av cellen, og for å opprettholde cellemembranens potensial.
Hva er cellekjernens funksjon?
Kjerner er hovedkomponentene som skiller eukaryote fra prokaryote celler. Sistnevnte betegnelse er relatert til bakterier, og er encellede organismer som verken har en kjerne eller noen organeller innelukket i en membran. Dyre- og planteceller er eukaryote, noe som betyr at de innehar disse egenskapene.
Kjernen er den største og viktigste organellen. Den rommer alt av cellens genetiske informasjon, så vel som DNA-et dens. Og alt dette er beskyttet av den kjernefysiske konvolutt som er membranen som omgir den. De fleste celler har kun én kjerne, men skjelettmuskelceller kan eksempelvis ha mer enn én.
Kjernen styrer og kontrollerer all cellulær aktivitet, inkludert proteinproduksjon og celledeling. Det vil si at den har kontroll over både vekst og apoptose (programmert celledød).
Ved å se på en celle som en selvstendig virksomhet, kan du se på kjernen som dens administrerende direktør.
Hva gjør egentlig mitokondriene?
Vi holder oss til styring av virksomheten og går rett til mitokondrienes oppgave. Alle virksomheter har behov for en motor som holder hjulene i gang. Hvis cellene er virksomheten, så er det mitokondriene som innehar denne motoren.
Disse organellene er formet som en båt og er plassert flere steder inne i hele cellen. De tar imot karbohydrater, lipider og proteiner og omdanner dem til en form for energi som celle-organellene kan bruke. Den energien kalles for adenosintrifosfat, forkortet til ATP.
Innestengt i den ytre membranen finner du mitokondriens indre membran som er foldet rundt seg selv for å gjøre overflaten sin større. Innenfor disse foldene finner du enzymene som trengs for å metabolisere molekylene.
Når disse organellene har fullført oppgaven sin vil den motordrevne ATP-en bli frigjort for å opprettholde andre cellulære funksjoner.
Ribosomer: Cellens produksjonshall
Vi har fått på plass en administrerende direktør og en motor som kjører uten avbrudd, så nå er det på tide med et "produkt". Det er nemlig ribosomenes jobb.
DNA-molekylene i kjernen har instruksjonene for alle proteinene cellen produserer. Ribosomene mottar disse instruksjonene og setter sammen aminosyrer i henhold til disse spesifikasjonene. Polypeptidkjedene som er et resultat av å følge disse genetiske instruksjonene, blir deretter transportert til andre organeller for prosessering.
Merk at disse instruksjonene leveres av budbringer-RNA, det vi kjenner som mRNA, et akronym vi alle har blitt kjent med i det siste. Dette er takket være covid-vaksinasjoner. RNA står for ribonukleinsyre. Det er den som spesifiserer aminosyresekvensen i polypeptidkjedene som ribosomene produserer.
Noen ribosomorganeller kan være frittstående i cytoplasmaen, men mange er festet til det endoplasmatiske retikulumet. Snart vil du se hvorfor.
Prosessanlegget: Endoplasmatisk retikulum
Endoplasmatisk retikulum, forkortet ER, mottar de langkjedede aminosyrene fra ribosomene. Overføringen fra en organell til den neste gjøres ganske enkelt fordi ribosomer fester seg til den ytre (rue) membranen. Denne grove membranen folder og merker de nylagde proteinene for transport.
Disse transportvesiklene vil bli sendt til vår neste organell. Den innvendige (glatte) membranen har ingen ribosomer. Som regel diffunderer nemlig ikke organeller inn i hverandre. Imidlertid er diffusjon en konstant prosess som pågår i cellene.
I mangel på ribosomfester holder endoplasmatisk retikulum i membraner seg opptatt med produksjon av lipider og hormoner.
Golgi-kropper som distribusjonssentre
Golgi, Golgi-kropper, Golgi-apparater og Golgi-kompleks. Disse navnene representerer alle den samme organellen. De består av en samling med flate sekker som holdes inne i en membran. Det dannes kontinuerlig i den ene enden - ettersom innkommende transportvesikler fester seg, og brytes opp i den andre enden, når nyladede vesikler strømmer ut.
Mellom innkommende og utgående vesikler pakker de membranbundne sekkene først ut, og deretter omgrupperer og ompakker lipider, proteiner og andre molekyler for å sendes ut av cellen... akkurat som et lagerdistribusjonssenter ville gjort.
Det ser ut til at jo mer vi undersøker cellebiologi, jo mer ligner det på en faktisk produksjonsbedrift, ikke sant? Snart må vi imidlertid legge igjen den ideen.
Cytoplasma befinner seg i yttermembranens indre
Frem til nå kan alle nevnte organeller finnes i både dyre- og planteceller, og funksjonene deres speiler hverandre ganske godt. Det er i ferd med å endre seg, men ikke før vi snakker om cytoplasma og dets funksjoner.
Cytoplasma er den gele-lignende substansen i cellen som alle organellene er suspendert i. Den inneholder enzymer og salt, samt noen få andre molekyler. Naturligvis er det en betydelig mengde vann også.
Cytoplasmas primære funksjon er å beskytte organellene, men den fyller også andre funksjoner. Det er mitose og meiose, som er en to-trinns celledelingsprosess som fører til glykolyse (det første trinnet i cellulær respirasjon) og å lage proteiner.
I tillegg hjelper cytoplasmaet med å flytte hormoner og andre materialer rundt i cellen og løser opp cellulært avfall.
Lysosomer tar seg av oppryddingen
Lysosomer er sfæriske, membranbundne og rikelig bare i dyreceller. Lysosomer inneholder fordøyelsesenzymer. De går i gang når det er på tide å kvitte seg med gamle celledeler, invaderende bakterier eller virus. Du har kanskje gjettet at de hvite blodcellene våre har mange lysosomer fordi de er vår første forsvarslinje mot ethvert virus- eller bakterieangrep. Lysosomer bruker ikke bare avfallet og uønskede deler, de bryter dem ned og resirkulerer dem. Og når en celle har nådd slutten av sin hensikt, er det lysosomenes jobb å eliminere dem.
Lysosomer (dyreceller): Bryter ned avfall og resirkulerer cellemateriale.
Vakuoler (planteceller): Avfallshåndtering og lagring.
Det er klart at lysosomer ikke bare kan løsnes for at de ikke skal komme i gang med å resirkulere cellen når det ikke har vært noen oppfordring om at det skal skje ennå. Dermed holdes disse fordøyelsesenzymene atskilt til de trengs. Apoptose - programmert celledød er et av disse tilfellene.
Planter har ikke lysosomer. Men det er (lytiske) vakuoler tar seg av avfallshåndteringsoppgaven. Vi skal kommer nærmere innpå vakuoler i neste segment fordi de er unike for planter. Det er nok å nevne i denne omgang at vakuoler spiller en rolle i en rekke cellulære funksjoner. Dette gjelder både beskyttelse og avgiftning.
Vi kan videre slå fast at ved å sammenligne strukturen til plante- og dyreceller, tar vakuoler i planter opp langt mer av plantecellenes indre rom enn lysosomer gjør i dyreceller.
Organeller som er unike for planter
Dyr er heterotrofer. Alt de trenger for å opprettholde homeostase – proteiner, mineraler, karbohydrater og vann, må de få i seg. Derimot er planter autotrofer og de lager sin egen mat med bare noen få ingredienser. Derfor må de inneha mekanismene for å få dette til.
En slik komponent er lys, som blir til kjemisk energi som brukes til å omdanne karbondioksid og vann til sukker i oksygen. Organellene som fanger og omdanner lysenergi kalles kloroplaster.
De er fulle av et grønt pigment kalt klorofyll, som er dyktig til å samle lysenergi. Kloroplasten utnytter det raskt med sin glukoseproduksjon. Når det er syntetisert, overføres glukosen til mitokondriene for å drive celleåndingen. Eukaryote celler i dyr har betydelig støtte fra vev og skjelettet, og fra interstitielle væsker som bader innsiden av slike organismer. Planteceller har ikke et så omfattende støttesystem og det er derfor planteceller har vegger.
Plantecellevegger er laget av cellulose, et ganske stivt stoff som hjelper planteceller å opprettholde sin regimenterte, relativt firkantede form. Derimot kan dyreceller anta en rekke former. Plantecellevegger beskytter og støtter planteceller.
Ytterligere støtte kommer fra cellene, nærmere sagt fra vakuolene. Disse organellene er de største av alle planteorganellene og de fyller mange funksjoner. Tidligere nevnte vi avfallshåndtering og nøytraliserende angrep, men det er bare toppen av deres lange liste over plikter.
Vakuoler er medvirkende til å opprettholde turgortrykk. Fylt med vann, sukker, proteiner og andre molekyler, presser disse sekklignende organellene mot celleveggene for å gi dem ekstra forsterkning. Vannlagring er faktisk en av vakuolenes nøkkelfunksjoner.
Hvis du noen gang har glemt å vanne plantene dine, slik at de holder på å visne, er det fordi vakuolens vannforsyning er oppbrukt. Den har nå krympet og atrofiert inne i cellen. Hvis det ikke er for lenge siden du unnlot å vanne det, vil det å gi dem en god drink fylle opp vakuolene slik at de kan gjenoppta sin fulle form og revitalisere planten din.
Nå, med gjennomgangen av plante- og dyrecelleorganeller gjort, hva med å oppdage hvilken funksjon osmose spiller i cellenes indre virkemåte?
Referanseliste
- 1177 Vårdguiden (n.d.) Hvordan celler og vev fungerer. Tilgjengelig på: https://www.1177.se/liv--halsa/sa-fungerar-kroppen/celler-och-vavnader/ (Hentet: 27.mars 2025).
- Gentekniknämnden (n.d.) Celler - livets byggesteiner. Tilgjengelig på: https://www.genteknik.se/genetik-och-genteknik/genetik/celler-bygger-upp-allt-levande/ (Hentet: 27.mars 2025).
- UR Play (n.d.) Den menneskelige cellen. Tilgjengelig på: https://urplay.se/program/221756-naturkunskap-forklarad-manniskocellen (Hentet: 2.mars 2025).
Likte du denne artikkelen? Vurder den!
Loading...
