Læringsmål
- Beskriv cellemembranens opbygning og funktion, herunder dens regulering af materialer ind og ud af cellen
- Beskriv de forskellige cytoplasmaorganellers funktioner
- Forklar kernen og dens opbygning og indhold, samt processen med DNA-replikation
- Forklar den proces, hvormed en celle opbygger proteiner ved hjælp af DNA-koden
- Oplys cellecyklussens faser i rækkefølge, herunder trinene i celledelingen i både somatiske celler
- Diskutere, hvordan en celle differentierer sig og bliver mere specialiseret
- Oplys de morfologiske og fysiologiske karakteristika for nogle repræsentative celletyper i det menneskelige legeme
Figur 1. Flourescensfarvet celle, der gennemgår mitose. En lungecelle fra en salamander, der almindeligvis studeres på grund af dens lighed med menneskelige lungeceller, er farvet med fluorescerende farvestoffer. Den grønne farvestof afslører mitotiske spindler, rødt er cellemembranen og en del af cytoplasmaet, og de strukturer, der fremstår lyseblå, er kromosomer. Denne celle befinder sig i anafase i mitose. (credit: “Mortadelo2005″/Wikimedia Commons)
Du har udviklet dig fra en enkelt befrugtet ægcelle til den komplekse organisme med billioner af celler, som du ser, når du kigger dig i et spejl. I løbet af denne udviklingsproces differentierer tidlige, udifferentierede celler sig og bliver specialiseret i deres struktur og funktion. Disse forskellige celletyper danner specialiserede væv, der arbejder sammen for at udføre alle de funktioner, der er nødvendige for den levende organisme. Celle- og udviklingsbiologer studerer, hvordan den fortsatte deling af en enkelt celle fører til en sådan kompleksitet og differentiering.
Tænk på forskellen mellem en strukturel celle i huden og en nervecelle. En strukturel hudcelle kan være formet som en flad plade (pladeformet) og lever kun i kort tid, før den bliver afstødt og erstattet. De pladeformede hudceller, der er pakket tæt sammen i rækker og plader, udgør en beskyttende barriere for de celler og væv, der ligger nedenunder. En nervecelle kan derimod være formet som en stjerne, der udsender lange processer på op til en meters længde og kan leve i hele organismens levetid. Med deres lange snoede vedhæng kan nervecellerne kommunikere med hinanden og med andre typer kropsceller og sende hurtige signaler, der informerer organismen om dens omgivelser og giver den mulighed for at interagere med disse omgivelser.
Disse forskelle illustrerer et meget vigtigt tema, der er gennemgående på alle biologiens organisatoriske niveauer: En strukturs form er optimalt egnet til at udføre bestemte funktioner, der er tildelt den pågældende struktur. Husk på dette tema, når du får en rundvisning i en celle og bliver præsenteret for de forskellige celletyper i kroppen. Et af de vigtigste ansvarsområder for hver enkelt celle er at bidrage til homeostase.
Homeostase er et begreb, der anvendes i biologien, og som henviser til en dynamisk tilstand af balance inden for parametre, der er forenelige med livet. For eksempel kræver levende celler et vandbaseret miljø at overleve i, og der er forskellige fysiske (anatomiske) og fysiologiske mekanismer, der holder alle trillioner af levende celler i menneskekroppen fugtige. Dette er et aspekt af homeostase. Når en bestemt parameter, som f.eks. blodtryk eller iltindholdet i blodet, bevæger sig langt nok ud af homøostase (generelt bliver for højt eller for lavt), er sygdom eller lidelse – og nogle gange døden – uundgåeligt resultatet.
Begrebet celle startede med mikroskopiske observationer af dødt korkvæv af videnskabsmanden Robert Hooke i 1665. Uden at være klar over deres funktion eller betydning opfandt Hooke begrebet “celle” på baggrund af ligheden mellem de små underopdelinger i korken og de rum, som munke beboede, og som blev kaldt celler. Omkring ti år senere blev Antonie van Leeuwenhoek den første person, der observerede levende og bevægelige celler under et mikroskop. I det århundrede, der fulgte, ville teorien om, at celler udgør livets grundlæggende enhed, udvikle sig. Disse bittesmå væskefyldte sække indeholder komponenter, der er ansvarlige for de tusindvis af biokemiske reaktioner, som er nødvendige for, at en organisme kan vokse og overleve. I dette kapitel vil du lære om de vigtigste komponenter og funktioner i en prototypisk, generaliseret celle og opdage nogle af de forskellige celletyper i det menneskelige legeme.