Celle

Denne artikkelen handlar om biologisk celle. For andre tydingar av oppslagsordet, sjå Celle (fleirtyding).

Celle eller selle er grunneininga i alt liv på jorda. Ein organisme kan enten vere eincella, eller han kan vere samansett av mange celler som til saman dannar ein organisme. Kunnskapen om at celler er grunneininga for alt liv, stammar frå 1800-talet. Sidan den gongen har ein visst at alle celler stammar frå andre celler, at dei er i stand til å reprodusere seg ved å dele seg i to identiske kopiar.

Kunstig farga celler frå trollblom (Rhoeo discolor).

Ordet «celle» kjem frå latin cella, eit lite rom. Sjølve namnet celle stammar frå Robert Hooke, som meinte at korkceller likna små rom då han såg dei i mikroskop.

Eigenskapar

Celler er sjølvstendige einingar og kan ta opp næring og vedlikehalde og formeire seg sjølv. I fleircella organismar er dette regulert ved at cellene kan sende signal til kvarandre, og på den måten samarbeide og opptre som ein organisme, og ikkje berre ei samling celler. Eit par eigenskapar er felles for alle celler og derfor for alt liv:

• reproduksjon ved celledeling
• metabolisme, dvs. at cella tar opp stoff i miljøet, bygger dei ulike komponentane i cella, brukar energi og frigjer biprodukt eller avfallsstoff tilbake til miljøet
• evne til å reagere på endringar i miljøet slik som temperatur, pH, næringstilgang eller signal frå andre celler i fleircella organismar.

Celletypar

Det finst to hovudtypar av celler: prokaryote og eukaryote celler. Prokaryote celler er bakteriar og arkebakteriar. Dei er relativt enkelt oppbygde, og er alle eincella organismar, men kan leve i koloniar. Eukaryotar er meir komplekse celler, og alle plantar, dyr og sopp er eukaryotar.

Prokaryote celler

Prokaryotar er enkle eincella organismar. Prokaryote celler har cellemembran, cytoplasma, ribosomar og eit enkelt sirkulært DNA-molekyl. Bakteriar har cellevegg utanpå cellemembranen og kan ofte ha eitt eller fleire plasmid, som er små sirkulære DNA-molekyl, i tillegg til det store hovudmolekylet. Mange bakteriar har flagellar som blir brukt til framdrift.

Eukaryote celler

Alle fleircella organismar er eukaryotar. Eukaryotar har ein meir kompleks struktur enn prokaryotar. Dei har cellemembran og cytoplasma som prokaryotar, men har i tillegg cellekjerne der alt DNA-et er. Til skilnad frå prokaryotar er DNA-et lineært. Det er til vanleg fleire kromosom, som kvart har eit DNA-molekyl, men i tillegg òg har protein, blant anna kromatin, som nøstar opp DNA-molekylet. Mitokondria er små einingar som reproduserer seg sjølv og er «kraftverket» i cella. Her blir energirike molekyl omdanna til varme, eller til ATP, som andre delar av cella brukar til energikrevjande kjemiske reaksjonar.

Samansetning

Skjematisk framstilling av ei dyrecelle med organellar: (1) kromosom, (2) cellekjerne, (3) ribosom, (4) vesikkel, (5) kornete endoplasmatisk retikulum (ER), (6) golgiapparat, (7) cytoskjelett, (8) glatt ER, (9) mitokondrium, (10) vakuole, (11) cytoplasma, (12) lysosom, (13) sentriole

Celler er samansett av fleire ulike typar organellar som har ulike funksjonar i cella. Prokaryotar har relativt få samanlikna med eukaryotar.

Cellemembranen vernar det indre av cella og regulerer kva stoff som går ut og inn av cella. Cellemembranen er samansett av eit dobbelt lag av fosfolipid, der det er sett inn protein. Proteina kan ha oppgåver som kanalar, signalmottakarar eller vere enzym. Mange bakteriar har to lag av membranar.

Cytoplasma

Cytoplasmaet er den væskefylte indre delen av cella, og blir halden på plass av cellemembranen. Cytoplasmaet er ei væske som inneheld protein og salt. Dei fleste organellane flyt fritt i cytoplasmaet og er rekna som delar av det. I prokaryote celler er det få organellar, og dei fleste livsfunksjonane skjer direkte i cytoplasmaet eller cellemembranen.

Ribosom

Proteinsyntesen skjer i ribosoma. Ribosoma bind til seg mRNA-molekyla som er uttrykt frå gena i DNA-molekyla, og lagar proteina basert på den genetiske koden, i den eksakte rekkefølgja spesifisert i genet.

Cellevegg

Plantar, bakteriar og sopp, men ikkje dyr og arkebakteriar har cellevegg. Dette er eit ekstra lag polysakkarid som gir ekstra vern. I plantar er dette cellulose.

Cellekjerne

Eukaryote celler har ein cellekjerne som inneheld alle kromosoma i cella.

Mitokondrium

Mitokondrium finst i alle eukaryote celler. Dei omdannar energirike molekyl til varme og ATP, som andre delar av cella kan bruke til energikrevjande reaksjonar. Mitokondrium er delvis sjølvstendige einingar som har sitt eige sirkulære DNA og ein dobbel cellemembran. Ein teori er at mitokondria oppstod ved at ein bakterie levde i symbiose med organismen som alle eukaryote celler stammar frå.

Kloroplastar

Kloroplastar kan ein finne i plantar, og dei er ansvarlege for fotosyntesen som omdannar lys, vatn og CO₂ til glykose, som sidan kan brukast som energikjelde og byggestoff for alle andre funksjonar i organismen. På same måte som mitokondria har kloroplastane eit dobbelt lag av membranar og sitt eige sirkulære DNA.

Endoplasmatisk retikulum

Endoplasmatisk retikulum (ER) er eit system av membranar og kanalar for transport av protein som skal modifiserast etter dei er laga eller er meint å hamne på ein spesiell plass i cella, og ikkje rett i cytoplasmaet. Det er to former for ER: det glatte ER og det kornete ER. Det kornete ER har ribosom på overflata og er ansvarleg for mykje av proteinsyntesen, modifisering av protein. Protein som skal bli verande i ER eller ekstraherast frå cella, vert produsert i det kornete ER. Det glatte ER har ikkje ribosom på overflata og er ansvarleg for syntese av lipid (feittstoff) og fjerning av giftstoff.

Golgiapparatet

Golgiapparatet er det sentrale distribusjonssystemet for protein i cella og produserer lysosom. Det er samansett av ei rekke kraftig folda membranar.

Lysosom

Lysosoma er små membranblærer som inneheld nedbrytingsenzym til å bryte ned protein og feitt som cella brukar som næring. Desse enzyma ville ha brote ned cella om dei hadde sirkulert fritt i cytoplasmaet. Lysosoma kan bli smelta saman med næringspartiklar cella har fanga opp med fagocytose, dvs at cella har snurpa cellememranen rundt partikkelen og importert han til ei lomme i cella. Enzyma i lysosoma kan da bryte ned næringsstoffet. Lysosoma kan i tillegg øydeleggje celleveggen, ettersom dei verkar nedbrytande på peptidoglykanet i både Gram-positive og Gram-negative celler. Ettersom laget med peptidoglykan er ein god del tynnare i Gram-negative celler (om lag 5 % tørrvekt av celleveggen) enn i Gram-positive celler (mellom 40-80 % tørrvekt av celleveggen), seier det seg sjølv at lysosoma verkar mest nedbrytande på Gram-negative bakteriar.