Djurcellens struktur och funktioner: delar, organeller och celltyper

Djurceller är de anatomiska och fysiologiska enheter som finns i alla levande organismer i Animalia-riket. De är mikroskopiska strukturer som möjliggör korrekt funktion och utveckling av organismer, eftersom processer så varierande som energiproduktion, stimuliuppfattning, försvar mot patogener och vävnads- och organbildning är beroende av dem.

Ur ett biologiskt perspektiv delas celler in i två huvudtyper: prokaryoter och eukaryoter . Prokaryoter finns i arkéer och bakterier och kännetecknas av att de inte har en definierad cellkärna; eukaryoter, å andra sidan, har en väldefinierad cellkärna och finns i växter, djur, protister och svampar.

Bland eukaryota celler hittar vi djurcellen , som definieras som den grundläggande funktionella enheten som utgör vävnaderna hos djur . Detta innehåll beskriver i detalj dess struktur eller delar, den specifika funktionen hos varje organell, skillnaderna med andra eukaryota celler (såsom växtceller) och några exempel på djurcellstyper och deras betydelse för hälsa och biologi.

När det gäller djurcellers funktion i allmänhet , uppfyller dessa, liksom alla andra celler, syftet att delta i processer som är avgörande för djurens existens. De är till exempel involverade i skapande och reparation av vävnader, överföring av nervimpulser, muskelkontraktion, immunförsvar och reglering av organismens inre miljö.

Vad är strukturen eller delarna av djurcellen?

Djur och människor innehåller biljoner celler , och även om det finns mer än tvåhundra olika celltyper i människokroppen, delar de alla en gemensam grundläggande organisation. Varje djurcell har en allmän struktur som består av cellhöljet , cytoplasman och cellkärnan . Inom dessa regioner finns de olika organellerna , var och en med mycket specifika former, sammansättningar och funktioner.

I allmänhet kan djurcellen anses vara organiserad i tre huvudkomponenter:

Cellhölje: bildas huvudsakligen av plasmamembranet, som avgränsar cellens kontur och reglerar utbytet med den yttre miljön.
Cytoplasma: regionen mellan plasmamembranet och cellkärnan, där cytosolen och de flesta organeller som ansvarar för cellmetabolismen finns.
Cellkärna: Det utrymme som innehåller det mesta av det genetiska materialet i form av DNA organiserat i kromosomer, och som styr cellulära aktiviteter.

Dessutom har djurceller element som cytoskelettet , cilier och flageller i vissa specialiserade celler, och organeller som mitokondrier , lysosomer , peroxisomer , Golgi-apparaten , endoplasmatiskt retikulum , centrosom och små vakuoler , bland andra.

Cellen eller plasmamembranet

Plasmamembranet , som är beläget i cellhöljet, definieras som den yttersta delen av djurceller, vilket avgränsar dem och i sin tur fungerar som ett sofistikerat system för skydd och kontroll av vad som kan komma in i eller lämna cellen.

Den består av ett fosfolipiddubbellager med inbäddade proteiner, kolesterol och associerade kolhydrater. Denna struktur beskrivs som en flytande mosaikmodell , eftersom lipidmolekylerna förskjuts i sidled och proteinerna är dynamiskt fördelade. Detta gör att membranet kan anpassa sig, reparera sig självt och aktivt delta i cellkommunikationsprocesser.

Dess huvudfunktioner inkluderar:

Avgränsning av cellulärt utrymme: Den separerar cellens inre från den yttre miljön och upprätthåller en relativt stabil inre miljö.
Selektiv permeabilitet: Det möjliggör kontrollerad passage av vissa ämnen (såsom joner, näringsämnen eller avfall) genom specifika kanaler, pumpar och transportörer.
Kommunikation och skyltning: Den innehåller receptorer som känner igen hormoner, neurotransmittorer och andra signalmolekyler, vilket utlöser specifika cellulära svar.
Celligenkänning: Glykoproteiner och glykolipider i membranet fungerar som markörer som identifierar cellen för immunsystemet och andra celler.
Vidhäftning och vävnadsbildning: Förbindelseproteiner kopplar samman celler med varandra och med den extracellulära matrisen, vilket möjliggör organisation i vävnader och organ.

Cytoplasma

Cytoplasman är belägen mellan djurcellens kärna och plasmamembranet och utgör ett halvflytande medium som kallas cytosol , i vilket cellorganellerna är suspenderade. En mer extern zon (nära membranet) och en intern zon (nära kärnan) kan urskiljas, båda med något olika sammansättningar.

Cytoplasman innehåller ett tätt nätverk av membran, tubuli och filament som underlättar biokemiska processer och intern transport. Många viktiga reaktioner, såsom glykolys (en del av kolhydratmetabolismen), äger rum i detta medium, och det stöder också cytoskelettet , som ger cellen form och struktur.

Huvudsyftet med denna del av cellen är att hysa organellerna och ge lämpliga förhållanden (pH, jonkoncentration, tillgänglighet av molekyler) för deras korrekta funktion. Bland de organeller som finns i cytoplasman finns det släta och grova endoplasmatiska retikulum , centrioler , ribosomer , lysosomer , mitokondrier , Golgi-apparaten , peroxisomer , små vakuoler och själva cytoskelettet.

Slät och grov endoplasmatiskt retikulum

Det endoplasmatiska retikulum (ER) definieras som ett nätverk av sammankopplade membran som bildar tubuli och tillplattade säckar. Detta system sträcker sig över en stor del av cytoplasman och är uppdelat i två regioner med distinkta funktioner: det glatta endoplasmatiska retikulum (SER) och det grova endoplasmatiska retikulum (RER).

Slät endoplasmatiskt retikulum: Den kännetecknas av avsaknaden av ribosomer på ytan. Dess huvudsakliga syfte är syntetiserar de flesta lipider som utgör en del av cellmembranet och andra inre membranstrukturer. Dessutom spelar det en roll i syntes av steroidhormoner i specialiserade celler, i substansavgiftning potentiellt skadligt och i kalciumreglering i vissa typer av celler.
Grovt endoplasmatiskt retikulum: Den har många ribosomer fästa på sin yta, vilket ger den ett grovt utseende under ett mikroskop. Den är främst ansvarig för tillverka proteiner Dessa proteiner utsöndras till omgivningen, införlivas i plasmamembranet eller leds till andra organeller. De syntetiseras i ribosomer, sätts in i det grova endoplasmatiska retikulum (RER) och transporteras därefter, ofta via vesiklar, till cellen. Golgi apparat för dess modifiering och distribution.

Centrioler och centrosom

Inuti cytoskelettet finns centrioler ; dessa är cylindriska organeller som bildas av buntar av mikrotubuli. De organiserar mikrotubuli och är viktiga i processer som organelltransport inom cellen, bibehållande av cellform och framför allt celldelning.

Centrioler grupperas vanligtvis i par som kallas diplosomer . När de är associerade med pericentriolärt material bildar de centrosomen , som fungerar som ett organiseringscentrum för mikrotubuli och är grundläggande i bildandet av den mitotiska spindeln , den struktur som separerar kromosomerna under mitos.

Ribosomer

Ribosomer finns i olika delar av djurcellen, såsom det grova endoplasmatiska retikulum, cytosolen och även inuti mitokondrierna. De är komplex som består av ribosomalt RNA och proteiner, och de fungerar som översättare av genetisk information och syntetiserar proteiner från instruktionerna i budbärar-RNA (mRNA).

Fria ribosomer i cytosolen producerar främst proteiner som fungerar inuti cellen, medan ribosomer associerade med det grova endoplasmatiska retikulum (RER) ansvarar för proteiner som utsöndras eller integreras i membran. Således deltar de i praktiskt taget alla vitala processer, eftersom de flesta cellulära funktioner är beroende av proteiner.

lysosomer

Lysosomer finns ofta i celler som bekämpar sjukdomar , såsom vissa typer av vita blodkroppar. De är membranbundna vesiklar som innehåller en uppsättning hydrolytiska matsmältningsenzymer som kan bryta ner stora molekyler, rester av skadade organeller, intagna partiklar eller till och med patogena mikroorganismer.

Dessa strukturer deltar i två viktiga processer:

Heterofagi: nedbrytning av material som kommer in från utsidan av cellen, såsom bakterier eller andra partiklar som fångas upp genom endocytos eller fagocytos.
Autofagi: nedbrytning av cellkomponenter som är skadade eller inte längre användbara, vilket möjliggör återvinning av dem.

Lysosomer finns i eukaryota djurceller och deras korrekta funktion är avgörande för att upprätthålla inre renlighet och förhindra ansamling av avfall eller defekta strukturer.

mitokondrier

Mitokondrier anses vara de kraftverk som gör att cellen kan fungera. Dessa dubbelmembranorganeller omvandlar näringsämnen (främst glukos och fettsyror) till kemiskt bränsle för cellerna, i form av ATP (adenosintrifosfat).

Inom dem sker aerob cellandning , en process genom vilken organiska föreningar oxideras för att frigöra energi. Celler som kräver stora mängder energi, såsom muskelceller eller neuroner, innehåller vanligtvis ett flertal mitokondrier . Dessutom har dessa strukturer sitt eget mitokondriella DNA och deltar i regleringen av processer som apoptos , eller programmerad celldöd.

Golgi-apparaten

Golgiapparaten är ett system av tillplattade membransäckar (cisternae) belägna i cytoplasman, vanligtvis nära cellkärnan och det grova endoplasmatiska retikulum. Dess huvudsakliga funktion är att modifiera, sortera, paketera och distribuera proteiner och lipider som syntetiseras i det grova endoplasmatiska retikulum.

Nysyntetiserade proteiner anländer till Golgi-apparaten i form av vesiklar. Där kan de genomgå modifieringar, såsom tillsats av sockerarter (glykosylering) eller andra kemiska grupper, och sedan organiseras de till nya vesiklar som riktas mot sin slutdestination: plasmamembranet, andra organeller eller cellens utsida.

Peroxisomer och små vakuoler

Förutom lysosomer finns andra vesikulära organeller i djurcellens cytoplasma:

Peroxisomer: De innehåller enzymer som oxidaser och katalaser, vilka deltar i reaktioner av fettsyraoxidation och i avgiftning av föreningar såsom väteperoxid. De hjälper till att upprätthålla redoxbalansen och eliminera potentiellt giftiga ämnen.
Små vakuoler: Djurceller har inte en stor central vakuol som växtceller, men de har mindre vesiklar och vakuoler som tillfälligt lagrar vatten, joner, näringsämnen eller avfallsprodukter, vilket också hjälper till att bibehålla volym och inre tryck.

Cytoskelett, cilier och flageller

Cytoskelettet är ett tredimensionellt nätverk av proteinfilament (mikrotubuli, intermediära filament och aktinmikrofilament) som sträcker sig genom hela cytoplasman. Det ger mekaniskt stöd , bibehåller cellformen, möjliggör rörelse av vesiklar och organeller och underlättar processer som cytokines (delning av cytoplasman under celldelning).

I vissa specialiserade djurceller förekommer membranutskott associerade med cytoskelettet:

Cilia: De är korta, många förlängningar placerade på cellytan. Genom koordinerade, årliknande rörelser, flytta vätskan som omger cellen eller så förskjuter de partiklar över ett epitel, som sker i luftvägarna.
Flagella: De har liknande strukturer, men är mycket längre. Deras funktion är förskjuta hela cellenfungerar som ett framdrivningssystem. Hos människor är det tydligaste exemplet spermieflagell, vilket gör att den kan röra sig framåt i det flytande mediet.

Cellkärnan

Cellkärnan är den organell som vanligtvis är belägen i mitten av djurceller (även om dess position kan variera beroende på celltyp). Det är det utrymme där nästan all genetisk information lagras i form av DNA , och den består av kärnmembranet , nukleoplasman , kromatinet och nukleolen.

Membran- eller kärnhölje: Den består av en dubbelmembranstruktur som skyddar och avgränsar kärnan resten av cellen. Den har kärnporer som möjliggör utbyte av molekyler mellan kärnan och cytoplasman, såsom utträde av budbärar-RNA och inträde av nukleotider. Dess huvudsakliga funktion är att ge lämpligt utrymme för DNA-transkription till RNA och, indirekt, underlätta det efterföljande översättning av genetisk information till proteiner.
Nukleoplasma: också känd som kariplasma o nukleär cytosolCytoplasman är det halvflytande mediet som finns inuti cellkärnan; den innehåller kromatinet och nukleolerna. Dess syfte är att tillåta och stödja kemiska reaktioner som sker i kärnan, såsom DNA-replikation och transkription.
Kromatin: Kromatin är det ämne som bildas av DNA, RNA och proteiner (främst histoner) som bygger upp eukaryota kromosomer. Kromatin kan vara mer kondenserat (heterokromatin) eller mer löst (eukromatin), beroende på om generna är aktiva eller inaktiva vid en given tidpunkt.
Nucleolus: Det är en tät struktur utan eget membran, observerad inuti kärnan. Dess huvudsakliga funktion är... ribosomalt RNA (rRNA) transkription och ribosombildningDetta innebär att ribosomala proteiner sätts ihop med rRNA, vilket ger upphov till ribosomala subenheter som sedan migrerar till cytoplasman. Dessutom deltar nukleolen i cellcykelregleringi cellulär stressrespons och i processer relaterade till åldrande av cellen.

Typer av djurceller och deras specialisering

Djurceller delar den beskrivna grundstrukturen, men i flercelliga organismer differentierar de till en mängd olika specialiserade celltyper , var och en med morfologiska och funktionella egenskaper anpassade till sin specifika roll. Några anmärkningsvärda exempel är:

Epiteliala celler: bilda foderepitelet och sekretoriska strukturer som täcker kroppens yttre och inre ytor (hud, matsmältningskanalens slemhinna, luftvägar, blodkärl). De är vanligtvis tätt sammanfogade och fungerar som Skyddsbarriärutöver att delta i absorption och utsöndring av ämnen.
Nervceller eller neuroner: De är högt specialiserade celler i överföring av elektriska impulser och kemiska signalerDe har förlängningar (axoner och dendriter) som gör att de kan kommunicera med andra neuroner, muskler eller körtlar, och koordinera sensoriska, motoriska och kognitiva funktioner.
Muskelceller: De inkluderar skelett-, hjärt- och glattmuskelfibrer. De är anpassade för kontraktion Tack vare närvaron av kontraktila proteiner (aktin och myosin) organiserade i myofibriller, möjliggör deras aktivitet kroppsrörelser, blodpumpning och funktionen av inre organ.
Blod celler: i blodet kan man urskilja röda blodkroppar (de transporterar syre tack vare hemoglobin och saknar, i sin mognad, en cellkärna), vita blodkroppar (deltar i immunförsvaret) och trombocyter (De är involverade i koagulation och reparation av skadade blodkärl).
Bindvävsceller: såsom fibroblaster, adipocyter, makrofager och mastceller, vilka är ansvariga för förena, stödja och skydda Andra vävnader. De producerar extracellulär matrix, lagrar fett eller deltar i inflammatoriska reaktioner.
Benceller: osteoblaster, osteocyter och osteoklaster, som reglerar på ett koordinerat sätt Bildning, underhåll och ombyggnad av benvävnadvilket gör att benen kan anpassa sig till kroppens mekaniska behov och mineralbalans.

Skillnader mellan djurceller och växtceller

Även om djur- och växtceller är eukaryota och delar många organeller (kärna, mitokondrier, Golgi-apparaten, endoplasmatiskt retikulum, ribosomer, etc.), har de viktiga skillnader relaterade till varje organisms livsstil.

Stel cellvägg: Växtceller är omgivna av en cellvägg består huvudsakligen av cellulosa, vilket ger styvhet och begränsar dess tillväxt. Djurceller De har ingen cellvägg, endast plasmamembran, vilket ger dem en mer variabel och oregelbunden och större rörlighet.
Storlek och vakuoler: växtceller är vanligtvis större och har en stor central vakuol fylld med vätska som reglerar turgor. I djurceller dominerar dessa små vakuoler och vesiklar fördelade över hela cytoplasman.
Kloroplaster: Kloroplaster är organeller som uteslutande finns i växter och vissa alger. De innehåller klorofyll och utföra fotosyntesomvandla ljusenergi till kemisk energi. Djurceller De saknar kloroplaster och får sin energi från cellandningen med hjälp av intagna näringsämnen.
Centrioler, cilier och flageller: djurceller har centrioler och i vissa fall, flimmerhår och flageller välutvecklade, avgörande för celldelning och rörelse. Många växtceller saknar centrioler eller sådana rörelsestrukturer, med undantag för rörliga gameter hos vissa arter.

Dessa strukturella skillnader återspeglar också olika livsstrategier : växter är huvudsakligen autotrofa och fastsittande organismer (fixerade på ett ställe), medan djur är heterotrofa och i många fall mobila, vilket kräver celler som är mer flexibla och anpassade till rörelse och snabb kommunikation.

De beskrivna delarna och funktionerna i djurcellen visar hur processer som energiproduktion, molekylsyntes, avfallshantering, intern och extern kommunikation, celldelning och specialisering samordnas i mikroskopisk skala. Att förstå denna organisation möjliggör en bättre förståelse av vävnadsfunktion, utveckling av sjukdomar när någon av dessa komponenter fallerar, och utveckling av nya biomedicinska tillämpningar som cellterapier och vävnadstekniker.

Detta är de delar av eukaryota celler som finns hos djur och deras funktioner; vi hoppas att informationen var lätt att förstå. Om du har några frågor finns kommentarsfältet tillgängligt. Om du tyckte att detta var användbart uppmuntrar vi dig att dela detta innehåll på dina sociala medier så att andra också kan dra nytta av det.