12. oktober 2010

2. Cellen og dens bestanddele

Cellers størrelse og form varierer, alt efter hvilken funktion de har.
Bakterier er små (helt ned til 0,1 µm) og kerneløse. Planteceller er typisk firkantede og indeholder grønkorn, der gør det muligt at omsætte solenergi. En typisk kropscelle har en diameter på mellem 0,01 mm og 0,02 mm, mens humane nerveceller kan blive op til 1 m lange. I den følgende beskrivelse af cellen og dens bestanddele fokuseres primært på humane celler.

Alle celler er omkranset af en membran, kaldet plasmamembranen, der er en form for hinde, som holder cellens indre adskilt fra omverdenen. Cellemembranen består primært af fosforholdige fedtstoffer - såkaldte fosforlipider, der har en hydrofob (vandskyende) ende og en hydrofil (vandelskende) ende. I cellemembranen er fosforlipiderne organiseret i et dobbelt lag, så lipidernes hydrofobe ender peger ind mod hinanden, mens lipidernes hydrofile ender er orienteret mod det vandige miljø, der findes i cellens indre og i omgivelserne.



Cellens opbygning (illustration: Peter Waldorph)

Cellemembranens struktur tillader, at små uladede molekyler som vand, ilt og nitrogen kan passere uhindret ud og ind af cellen, mens alle øvrige molekyler transporteres gennem proteinkomplekser, der er indlejret i cellemembranen. På den vis regulerer cellemembranen, hvilke stoffer der passerer ud og ind af cellen og muliggør derved, at miljøet inde i cellen adskiller sig fra miljøet uden for cellen.

Celler indeholder en flydende substans kaldet cytosol samt organeller - som er små strukturer, der ligesom cellerne hver især er omsluttet af en membran. Organel betyder lille organ. Der findes ca. 6 forskellige typer af organeller, som hver især udfører bestemte funktioner i cellen.

Cellens største organel er kernen, der indeholder en fuldkommen kopi af organismens arvemateriale, DNA. Det meste af tiden forefindes DNA'et som lange tynde tråde, men ved celledeling samles DNA'et til de strukturer, vi kender som kromosomer. DNA'et bærer de informationer, der er bestemmende for organismes egenskaber, men er ikke i sig selv aktivt. Det udøver sin funktion ved, at informationerne i DNA'et oversættes til protein, der indgår i og er styrende for stort set alle processerne i kroppen. Det er for eksempel proteiner, der nedbryder den mad, vi spiser, og proteiner der sender signaler mellem hjernecellerne og dermed bestemmer, hvordan vores hjerner fungerer.

På den måde kan proteinerne siges at være bindeledet mellem vores gener og vores egenskaber. DNA'et rummer informationerne om, hvilke opgaver der kan udføres, men det er proteinerne, der udfører opgaverne. Inde i cellerne er det små cellulære komplekser - såkaldte ribosomer, der producerer proteinerne efter vejledning fra DNA'et.

Cellernes øvrige organeller står primært for stofskifte og molekyletransport. Lysosomerne er små membranomsluttede hulrum, der ved hjælp af enzymer nedbryder den mad, vi spiser, til mindre dele. Mitokondrierne er relativt store organeller, der virker ved at generere energi i form af ATP ud fra oxygen og de delvist nedbrudte madmolekyler. Det endoplasmatiske retikulum er foldede membranstrukturer, der er specialiseret til at producere fedtstoffer og membranproteiner. Og golgiapparatet er flade membranstrukturer, der står for at transportere molekyler rundt mellem organellerne og til og fra cellemembranen.

Uden på cellemembranen sidder forskellige molekyler. Nogle binder cellerne sammen, mens andre gør, at cellen kan kommunikere med andre celler og omverdenen, ved at molekylerne registrerer og reagerer på forskellige stoffer. For eksempel sidder der nogle molekyler på cellerne i munden, der registrerer, når vi spiser, og derfor får cellerne til at producere spyt.

Ligesom et menneske er et levende individ, der har de egenskaber, der skal til for at forblive levende og kommunikere med omverdenen, har hver enkelt celle altså også et eget stofskifte og fungerer på den vis som selvstændig enhed, der modtager signaler fra og reagerer på omverdenen.