Cellen en celbiologie; opbouw van een cel

De cellen zijn de kleinste functionele eenheden van het menselijk lichaam. Het menselijk lichaam bestaat uit 100 biljoen cellen. Cellen ontstaan door deling. Deze delingen kunnen meiotische, of mitotische delingen zijn. Bij meiotische delingen ontstaan geslachtscellen (gameten) die de helft van het aantal chromosomen heeft van de moedercel. Bij mitotosche delingen ontstaan cellen met hetzelfde aantal chromosomen als de moedercel. Elke cel in het lichaam voert een bepaalde taak uit om de homeostase van het hele lichaam te bewaken. Om deze homeostase te bewaken, heeft de cel een eigen stofwisseling. De cel bestaat uit een aantal organellen, die een specifiek aantal taken hebben. Deze organellen zijn te beschouwen als organen van de cel.

De cel bestaat uit organellen
Celmembraan, cytoplasma, nucleus (met de nucleolus), ribosomen, vesikels, ruw en glad endoplasmatisch reticulum (RER en ER), golgi-apparaat, mitochondrie, lysozym, peroxisoom, centriool en centrosoom zijn de organellen van de algemene cel. Niet iedere cel van het lichaam heeft alle organellen die hieronder verder worden beschreven. Zo heeft de erytrocyt (rode bloedcel) geen celkern.

De celmembraan
De celmembraan bestaat uit een dubbele laag van fosfolipiden, waarvan de hydrofobe staarten naar elkaar toe liggen en de hydrofiele koppen naar het cytoplasma en extracellulaire deel liggen. De celmembraan scheidt het intracellulaire (binnen de cel) milieu van het extracellulaire (buiten de cel) milieu, waardoor de cel beschermd blijft. De celmembraan functioneert verder als een semi-permeabele membraan die het transport van stoffen uit en in de cel reguleert. Verder zorgt de celmembraan voor communicatie tussen cellen, geleiding van impulsen, vasthechten van cellen onderling aan elkaar en het vasthechten van het cytoskelet van de cel.

Het cytoplasma, cytosol
Het lichaam bestaat voor wel 60% uit water. Ook cellen bestaan voor een groot deel uit water. Het meeste water van de cel bevindt zich in het cytoplasma (intracellulair vocht). In het intracellulaire vocht zijn verschillende stoffen, zoals zouten, koolhydraten en eiwitten opgelost die het functioneren van de cel mogelijk maken, of worden afgegeven aan het extracellulaire milieu om de homeostase te handhaven. Ook bevat het cytoplasma enzymen en signaalstoffen die de stofwisseling van de cel mogelijk maken. In het cytoplasma liggen de organellen.

De celkern, nucleus
De celkern (nuclues) bestaat eveneens uit een membraan met een vergelijkbare opbouw als de celmembraan. In de membraan zitten kleine poriën. Via de poriën geeft de celkern instructies af aan de cel. De celkern kan beschouwd worden als het brein van de cel. De celkern bepaalt welke processen de cel gaat uitvoeren. Dit kan de celkern doen, omdat in de celkern het DNA ligt opgeslagen. Het DNA ligt opgeslagen in de nucleolus.

De nucleolus
De nucleolus ligt apart opgeslagen binnen de celkern. In de nucleolus liggen de chromosomen. Op de chromosomen liggen de genen en genen bestaan uit een unieke volgorde van DNA (DesoxyriboNucleicAcid). Op basis van het DNA wordt mRNA (messengerRNA) en rRNA (ribosomaalRNA) gemaakt. mRNA en rRNA zijn de basis voor eiwitsynthese. De verschillende eiwitten die door de ribosomen worden gemaakt, kunnen dienen als signaalstoffen, bouwstoffen en enzymen.

De ribosomen
De ribosoom maakt op basis van het mRNA afgegeven door de celkern eiwitten. Dit doet de ribosoom door verschillende aminozuren die in het cytoplasma drijven aan elkaar te koppelen. Het rRNA dient als een soort instructie voor de volgorde waarin de aminozuren aan elkaar moeten worden gekoppeld.

De vesikels (blaasjes)
Ook de vesikels bestaan uit een membraan die bestaat uit een dubbele laag fosfolipiden. Bij het uitscheiden van stoffen (exocytose) en opnemen van stoffen (endocytose) door de cel kunnen vesikels worden gevormd.

Het ruw en glad endoplasmatisch reticulum (RER)
Het endoplasmatisch reticulum (ER) ligt rond de celkern. Het ER bestaat uit een membraan, die bestaat uit een dubbele laag fosfolipiden die sterk geplooid is. Als op het ER ribosomen liggen, wordt het ER, ruw endoplasmatisch reticulum (RER) genoemd. Het ER speelt een belangrijke rol in de vetstofwisseling, koolhydraatstofwisseling en het ontgiften van het lichaam. Het RER speelt een belangrijke rol in de vorming van eiwitten.

Het golgi-apparaat, golgisysteem
Ook het golgi-apparaat bestaat uit membraan met een dubbele laag fosfolipiden. Het golgi-apparaat speelt een belangrijke rol in de laatste bewerkingen aan eerder geproduceerde eiwitten.

Het cytoskelet
Het cytoskelet bestaat uit verschillende eiwitstructuren (actinefilamenten, tubuli) die vorm geven aan de cel. Ook maakt het cytoskelet transport binnen de cel mogelijk en middels het cytoskelet kunnen cellen onderling aan elkaar vasthechten.

De mitochondrie
De mitochondrie bestaat uit een binnen- en buitenmembraan. Beide membranen bestaan wederom uit een dubbele laag fosfolipiden. De mitochondrie voorziet de cel van energie in de vorm van ATP (AdenosineTriFosfaat). De mitochondrie breekt koolhydraten en vetten aeroob (met zuurstof) af. Bij deze afbraak, die verbranding, of oxidatie wordt genoemd, komt energie vrij die in de vorm van ATP wordt vastgelegd. Voor alle processen die de cel uitvoert is ATP nodig. Vaak wordt deze ATP door de mitochondrie geleverd.

Het lysozym
Lysozymen bevatten een membraan dat bestaat uit een dubbele fosfolipidenlaag. Lysozymen spelen een belangrijke rol in de koolhydraat-, eiwit- en vetvertering. Ook geven de lysosymen stoffen die pathogenen (ziekteverwekkers) kunnen afbreken. Enzymen maken de processen mogelijk die de lysozymen uitvoeren. Deze enzymen worden gemaakt door het RER.

Het peroxisoom
Peroxisomen bevatten een membraan dat bestaat uit een dubbele fosfolipidenlaag. Peroxisomen spelen een belangrijke rol in de vet-, koolhydraat- en eiwitstofwisseling.

Het centrosoom en centriool
Het centrosoom bestaat uit onder andere uit centriolen. Deze centriolen bestaan weer uit tubuli. De centrosomen spelen een rol in celdelingen.

Lees ook:

Loop geen inkomsten mis, schrijf over hobby, werk of studie en verdien extra inkomsten!

Maak je eigen geldmachine in 8 stappen en wordt financieel onafhankelijk

De dierlijke cel

Celdeling: meiose (meiose I en meiose II), de vorming van geslachtscellen

Celdeling, mitose van cellen

Bouw, onderdelen (organellen) en functie van de cel

Bouw en functie van het centrosoom (centriolen)

Bouw en functie van ribosomen

Celkern: celdeling (mitose en meiose) en eiwitsynthese

Bronnen:

JE. Hall, 2013, Pocket Companion to Textbook of Medical Physiology, Elsevier Inc
GA Thibodeau, Patton KT 2012, Anatomy & Physiology, Mosby/Elsevier
EN Marieb, Hoehn K 2012, Human Anatomy & Physiology, Pearson/Benjamin Cummings