CELLULAIR ORGANISATIENIVEAU: CELTYPEN EN COMPONENTEN - BIOLOGIE - 2026

Spreken over het cellulaire organisatieniveau is spreken over de structurele en interne organisatie van de basiseenheid van levende organismen: de cel. Een cel is in staat alle karakteristieke processen van een levend wezen uit te voeren, waartoe geen van zijn geïsoleerde delen in staat is.

Na atomen, moleculen en organische verbindingen vertegenwoordigen cellen een van de basisniveaus van organisatie in meercellige organismen en het fundamentele organisatieniveau in macro- en eencellige micro-organismen.

Structuur van een dierencel (Bron: Mel23, via Wikimedia Commons)

Meercellige organismen zoals dieren en planten zijn zo georganiseerd dat hun cellen zijn gegroepeerd om weefsels te vormen; deze weefsels, wanneer ze worden geassocieerd, geven aanleiding tot organen van verschillende typen en deze organen vormen op hun beurt wat we kennen als systemen of apparaten. , die het hele lichaam vormen.

In 1839 beschreven de zoöloog Theodor Schwann en de botanicus Matthias Schleiden dieren- en plantencellen parallel. Deze wetenschappers waren de eersten die de celtheorie voorstelden: dat alle levende wezens uit cellen bestaan.

Volgens evolutionaire theorieën komen alle levende organismen van een gemeenschappelijke voorouder die een overzicht bezat van de universele machinerie van al het aardse leven, en verschillende opeenvolgende gebeurtenissen in de evolutionaire geschiedenis leidden tot de diversificatie van soorten zoals we die kennen.

Celtypes en hun componenten

Cellen zijn kleine "containers" omsloten door een membraan waarin zich een waterige oplossing bevindt die bekend staat als cytosol of cytoplasma. Ze zijn zeer divers, niet alleen in grootte, maar ook in levenswijzen, voortplanting, voeding, dekking, functies, enz.

Hoewel hun basiseigenschappen sterk op elkaar lijken, zijn er in de natuur twee celtypen: prokaryoten en eukaryoten. Voorbeelden van prokaryote organismen zijn bacteriën en archaea, terwijl eukaryote cellen de fundamentele eenheid van dieren, planten en schimmels vormen.

Prokaryotische cellen

Hoewel ze verschillende groottes hebben, zijn prokaryote cellen over het algemeen kleiner dan eukaryoten en zijn prokaryoten gewoonlijk organismen die uit een enkele cel bestaan, dat wil zeggen dat ze eencellig zijn.

Prokaryote cellen hebben een plasmamembraan dat is samengesteld uit een dubbele laag lipiden en eiwitten, die als een semi-permeabele barrière voor verschillende moleculen fungeert en het enige vliezige systeem is dat ze hebben, aangezien ze geen interne organellen hebben.

Gemiddelde prokaryote cel (Bron: Mariana Ruiz Villarreal, LadyofHats via Wikimedia Commons)

Sommige hebben een gasvacuole waardoor ze in waterige media kunnen drijven. Ze hebben ribosomen die functioneren bij de eiwitsynthese en inclusielichamen voor de opslag van koolstof en andere stoffen.

In een gebied dat bekend staat als de "nucleoïde" bevindt zich het genetische materiaal in de vorm van deoxyribonucleïnezuur (DNA).

Alle prokaryoten hebben, naast het membraan dat het cytoplasma omsluit, een celwand die ze hun vorm geeft en ze weerstand geeft tegen osmotische lysis. De celwand bestaat meestal uit een molecuul dat peptidoglycaan wordt genoemd en waarmee de ene groep bacteriën van de andere kan worden onderscheiden.

Rondom deze muur kan zich een "capsule" of kelk bevinden, die helpt bij het hechten aan oppervlakken. Ze kunnen enkele "aanhangsels" hebben, zoals haren, fimbriae en flagella, voor respectievelijk fixatie, vervoeging en beweging.

Eukaryotische cellen

Met weinig verschil tussen hen, bestaan ​​dieren en planten uit eukaryote cellen. Het onderscheidende kenmerk van deze cellen is de aanwezigheid van een kern die het genetisch materiaal en andere vliezige organellen omsluit die in het cytoplasma zijn ingebed.

Structuur van een plantencel (Bron: Mortadelo2005, via Wikimedia Commons

Deze cellen, groter en complexer dan prokaryoten, kunnen bestaan ​​als eencellige of meercellige organismen (met een nog complexere organisatie).

Plantencellen hebben steevast een celwand die het plasmamembraan omgeeft, in tegenstelling tot dierlijke cellen.

Elke eukaryote cel bestaat uit gemeenschappelijke gespecialiseerde structuren:

-Kern

-Mitochondriën

-Chloroplasten (omzetting van lichtenergie in chemische energie in plantencellen)

-Intern membraansysteem: glad en ruw endoplasmatisch reticulum en Golgi-complex

-Cytoplasma

-Cytoskelet

-Lysosomen

-Endosomen (in dierlijke en schimmelcellen)

-Peroxisomen

-Glioxisomen (in plantencellen)

-Vacuolen (slaan water en mineralen op in plantencellen)

Organellen komen veel voor bij planten en dieren

Kern

Het is de plek waar de genetische (erfelijke) informatie van een cel wordt opgeslagen in de vorm van DNA dat op chromosomen is gewikkeld. Het is een organel omgeven door een membraan dat bekend staat als de nucleaire envelop.

Via structuren die bekend staan ​​als "kernporiën" die aanwezig zijn in de nucleaire envelop, wisselt de kern verschillende klassen van moleculen uit met het cytoplasma.

Binnenin bevinden zich talrijke eiwitten die verantwoordelijk zijn voor het "lezen" en "transcriptie" van de informatie die is gecodeerd in de genen in het DNA.

Mitochondriën

Ze zijn een van de meest prominente organellen na de kern. Ze lijken op een prokaryote cel, omdat ze een dubbel membraansysteem hebben, een eigen genoom en een morfologie die lijkt op die van een bacterie, waaruit de endosymbiont-theorie voortkomt.

Het zijn organellen die gespecialiseerd zijn in het opwekken van chemische energie in de vorm van ATP door middel van oxidatieve fosforylering. Dit proces wordt ook wel cellulaire ademhaling genoemd, omdat de mitochondriën zuurstof verbruiken en kooldioxide afgeven.

Endoplasmatisch reticulum (glad en ruw)

Het is een voortzetting van het buitenste kernmembraan en bestaat uit een systeem van vliezige "zakjes" en buisjes die door een groot deel van het cytoplasma zijn verdeeld. Het is de belangrijkste site voor de synthese van nieuwe membranen.

Het ruwe endoplasmatisch reticulum heeft ribosomen bevestigd die deelnemen aan eiwittranslatie en -synthese.

Golgi-complex of apparaat

Het is een vliezig organel dat bestaat uit stapels en afgeplatte zakken. Het bevindt zich nabij de kern en is verantwoordelijk voor de modificatie, verpakking en transport van eiwitten en lipiden uit het endoplasmatisch reticulum.

Het maakt deel uit van de secretoire transport- en communicatieroute, dankzij het vermogen om kleine blaasjes met verschillende macromoleculen naar verschillende compartimenten te sturen.

Cytosol of cytoplasma

Het is de waterige gel waarin de cellulaire organellen omgeven door het plasmamembraan zijn ondergedompeld. Het is rijk aan verschillende klassen van grote en kleine moleculen en daarin vinden talloze chemische reacties plaats die de voortzetting van het cellulaire leven mogelijk maken.

Cytoskelet

Het cytoskelet is het interne structurele raamwerk dat is samengesteld uit filamenteuze eiwitten van verschillende diktes die verantwoordelijk zijn voor de interne organisatie van de cel, evenals voor de uiterlijke kenmerken ervan, vooral in termen van flexibiliteit en vervormbaarheid. Het is vooral belangrijk bij de celdelingsprocessen.

Lysosomen en peroxisomen

Het zijn organellen omgeven door een enkel membraan die door het cytosol zijn verspreid. De eerste zijn rijk aan spijsverteringsenzymen en zijn verantwoordelijk voor de afbraak en "recycling" van verschillende stoffen van interne of externe oorsprong.

Peroxisomen zijn verantwoordelijk voor de "ontgifting" van cellen door een reeks oxidatieve reacties die worden gekatalyseerd door oxidasen en katalasen erin. Ze zijn verantwoordelijk voor de afbraak van lipiden en andere giftige stoffen.

Referenties

1. Nabors, M. (2004). Inleiding tot Botany (1st ed.). Pearson Education.
2. Hickman, CP, Roberts, LS, en Larson, A. (1994). Integrated Principles of Zoology (9e ed.). De McGraw-Hill-bedrijven.
3. Brachet, J. (1970). De levende cel. In The Living Cell (2e ed., P. 418). WH Freeman and Company.
4. Solomon, E., Berg, L., en Martin, D. (1999). Biology (5e ed.). Philadelphia, Pennsylvania: Saunders College Publishing.
5. Alberts, B., Dennis, B., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., … Walter, P. (2004). Essentiële celbiologie. Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis Group.
6. Prescott, L., Harley, J., & Klein, D. (2002). Microbiology (5e ed.). De McGraw-Hill-bedrijven.