cel

Wat is een cel?

Sommige organismen, zoals bacteriën, bestaan ​​maar uit één cel en worden daarom enkele cellen genoemd. Hogere organismen bestaan ​​uit een groot aantal cellen en worden meercellige cellen genoemd. Mensen bestaan ​​uit ongeveer tien biljoen cellen die zich hebben gespecialiseerd in verschillende taken en verschillen in grootte en vorm, afhankelijk van het type cel.

Er zijn bijvoorbeeld lange, dunne zenuwcellen, bolvormige rode bloedcellen en ronde vetcellen. De eicel is met 110 tot 140 micrometer de grootste menselijke cel. Alle cellen hebben gemeen dat ze de volledige genetische informatie in de vorm van DNA (deoxyribonucleïnezuur) bevatten, energie kunnen winnen en gebruiken en zich kunnen vermenigvuldigen door celdeling. Cellen kunnen worden samengevoegd tot weefselassociaties. Vier hoofdweefselgroepen bestaan ​​uit de meer dan 200 verschillende soorten cellen bij mensen: epitheelweefsel, spierweefsel, bindweefsel en zenuwweefsel.

Anatomie en structuur

Menselijke cellen zijn aan de buitenkant omgeven door het celmembraan. In tegenstelling tot plantencellen hebben ze geen celwand. De grootte van de cellen is niet gerelateerd aan de grootte van een organisme. Grotere organismen bestaan ​​simpelweg uit een groter aantal cellen. Het cytoplasma bevindt zich in het celmembraan.

In het cytoplasma bevinden zich verschillende zogenaamde organellen. Deze omvatten de celkern, de mitochondriën, het endoplasmatisch reticulum, het Golgi-apparaat, de lysosomen en peroxisomen. De organellen zijn gespecialiseerd in verschillende taken. De celkern bevat de genetische informatie in de vorm van DNA en wordt bij mensen door een nucleaire envelop gescheiden van het cytoplasma.

Een deel van het DNA bevindt zich ook in de mitochondriën. Bij het endoplasmatisch reticulum (ER) wordt onderscheid gemaakt tussen de ruwe en de gladde ER. Er zijn ribosomen op de ruwe ER die ontbreken op de gladde ER. Andere celcomponenten zijn onder meer het cytoskelet, RNA (ribonucleïnezuur) en centriolen. De extracellulaire matrix bevindt zich tussen de individuele cellen buiten het celmembraan.

Functie en taken

Het celmembraan dient om de cel van zijn omgeving te scheiden en te beschermen. Het wordt gebruikt om te controleren welke stoffen de cel binnenkomen en welke eruit komen. Het kan communiceren met naburige cellen via eiwitten in het celmembraan. Het cytoskelet is verantwoordelijk voor de elasticiteit en stabiliteit van de cel. Het maakt zowel actieve bewegingen van de cel als bewegingen binnen de cel mogelijk. De ribosomen zijn de plek in de cel waar eiwitten worden gesynthetiseerd met behulp van specifiek RNA.

Het Golgi-apparaat vormt verschillende afscheidingen en is betrokken bij het metabolisme van de cel. De lysosomen vertegenwoordigen het spijsverteringsstelsel van de cel en bevatten talrijke enzymen waarmee ze lichaamsvreemde en cellulaire stoffen kunnen afbreken. De peroxisomen worden gebruikt voor ontgifting. Ze kunnen zuurstof gebruiken, vrije radicalen binden en verschillende stofwisselingsproducten afbreken.

De centriolen zijn nodig voor de celdeling en dus voor de vermenigvuldiging van cellen. Omdat elke cel zowel energie kan winnen en gebruiken als zich kan vermenigvuldigen, kan elke cel op zichzelf overleven. Sommige gespecialiseerde cellen hebben dit vermogen echter verloren. Afhankelijk van hun specialisatie hebben de cellen verschillende taken. De gespecialiseerde cellen zijn afkomstig van zogenaamde stamcellen.

Stamcellen zijn algemene cellen in het lichaam die zich zowel kunnen vermenigvuldigen door zich te delen in nieuwe stamcellen als zich kunnen ontwikkelen tot specifieke celtypen. Wanneer een cel zich specialiseert, worden bepaalde genen geïnactiveerd en andere geactiveerd. Dit leidt tot de vorming van de eiwitten die specifiek nodig zijn in een bepaald celtype. Hierdoor heeft een levercel bijvoorbeeld een andere chemische en structurele structuur dan een zenuwcel, hoewel beide dezelfde genetische informatie bevatten.

Ziekten en aandoeningen

Kanker is een veel voorkomende ziekte van cellen. Bij kanker is het gengereguleerde evenwicht tussen celdeling en celdood (zogenaamde apoptose) verstoord. Dit leidt tot een ongecontroleerde groei van cellen en tumoren. Bij verschillende neurodegeneratieve ziekten sterven zenuwcellen in de hersenen af. Dit kan afhankelijk zijn van de leeftijd, zoals bij dementie of de ziekte van Parkinson.

Het leeftijdsgebonden verlies van cellen en hun functies is echter tot op zekere hoogte normaal en wordt meestal goed verdragen door het lichaam. Pas wanneer een bovengemiddeld aantal cellen afsterven, treedt ziekte op. Andere neurodegeneratieve ziekten komen voor ongeacht de leeftijd, zoals amyotrofische laterale sclerose (ALS), de ziekte van Huntington of de ziekte van Creutzfeldt-Jakob.

Bij allergische reacties is er een overreactie van gespecialiseerde cellen van het immuunsysteem. Bij een allergie bestrijden deze een stof die onschadelijk is voor het lichaam, wat leidt tot de allergische symptomen. Een zeer zeldzame celziekte is erfelijke I-celziekte, ook wel mucolipidose II genoemd. Het is een lysosomale stapelingsziekte waarbij een van de enzymen die normaal in de lysosomen worden aangetroffen hier niet kan worden getransporteerd vanwege een genetisch defect.

Bij mastocytose of de zogenaamde ziekte van Czernin is er een sterke toename van mestcellen. Dit kan de huid of inwendige organen aantasten. Symptomen worden veroorzaakt door stoffen die vrijkomen door de mestcellen, voornamelijk histamine.