Het menselijk lichaam bevat onvoorstelbaar veel cellen. Het menselijk lichaam kan wel uit 100 biljoen bestaan! Elke groep cellen in het lichaam heeft een bepaalde functie. Een cel heeft een aantal organellen. Een organel is te vergelijken met een soort orgaan van de cel. Niet elke cel heeft alle onderstaande beschreven organellen (onder andere celkern, celmembraan, mitochondrie etc…). De standaardcel zoals hieronder beschreven komt eigenlijk niet voor in het lichaam.
De celkern
De celkern is het regel- en controlecentrum van de cel. De celkern regelt de aanmaak van verschillende eiwitten door het ribosoom. De celkern bevat DNA. Het DNA is het erfelijk materiaal van de cel. Elke cel die een celkern heeft, bevat hetzelfde DNA, toch ziet niet elke cel er hetzelfde uit. Zo ziet een zenuwcel (neuron) er anders uit dan een botcel en hebben de cellen ook verschillende functies. Dit komt omdat bepaalde genen in de ene cel wel tot uitdrukking komen en in de andere cel weer andere genen tot uitdrukking komen. De eerder genoemde eiwitten bepalen de functie van de cel. In de celkern wordt in het kernlichaampje met DNA als blauwdruk, RNA gemaakt. Op basis van het RNA kan het ribosoom eiwitten maken. Naast dat de celkern de eiwitopbouw van de cel regelt, regelt de celkern ook de deling van de cel. Wanneer uit een cel twee exacte kopieën van de cel ontstaan, wordt dat mitose genoemd. De twee dochtercel bevat 46 chromosomen; 23 paren. De geslachtscellen (spermacellen en eicellen) delen ook. Alleen bevatten de dochtercellen van de geslachtscellen 23 chromosomen en niet 23 chromosomenparen. Deling van de geslachtscellen wordt meiose genoemd. Niet elke cel is in staat om te delen. Zo kunnen zenuwcellen zich niet meer delen.
De celmembraan en membranen
Zowel de cel als vele organellen van de cel worden omgeven door een membraan. De membranen van de cel bestaan uit een dubbele laag vetachtige stoffen. Deze dubbele laag bestaat uit fosfolipiden. De fosfolipiden bestaan uit een hydrofiele kop en hydrofobe staart. De hydrofobe staarten liggen naar elkaar toe gericht. De hydrofiele koppen liggen naar de buitenzijde van het membraan gericht. Aan een kant van de dubbele membraanlaag ligt de hydrofiele kop naar de extracellulaire (buiten de cel) ruimte gericht. Aan de andere kant van de dubbele membraanlaag ligt de hydrofiele kop naar het cytoplasma gericht. De membraan beschermt de cel voor de omstandigheden buiten de cel. De omstandigheden buiten de cel kunnen namelijk veel anders zijn, dan binnen de cel. De celmembraan waarborgt de omstandigheden in de cel. In de celmembraan liggen transporteiwitten en receptoren. Middels de transporteiwitten is transport van waardevolle stoffen richting en uit de cel mogelijk. Ook kan de cel afvalstoffen kwijt via de transporteiwitten. Ook bevat de celmembraan receptoren. Receptoren nemen boodschappen aan van buiten de cel en sturen deze boodschappen naar de celkern. Op basis van de boodschappen stelt de celkern de functie van de cel bij. Verder zorgt de celmembraan dat de cel zijn vorm houdt.
Het cytoplasma, of cytosol
De cel bestaat voor ongeveer 70% uit water (behalve vetcellen). Dit water bevat opgeloste stoffen (zouten, eiwitten, glucose en andere voedingsstoffen en afvalstoffen) en onoplosbare stoffen zoals glycogeen (lichaamszetmeel) en onoplosbare eiwitten. Ook liggen alle celorganellen in het cytoplasma. Het cytoplasma bevat veel meer kaliumionen en veel minder natriumionen, dan de extracellulaire ruimte. Het cytosol heeft vaak een gelachtige consistentie. In het cytosol vindt de anaerobe glycolyse plaats. De anaerobe glycolyse is een proces wat energie (in de vorm van ATP) produceert uit glucose, met als product melkzuur. Elke cel heeft energie nodig wat in de vorm van ATP wordt geleverd. In het cytoplasma vindt de productie van ATP zonder zuurstof en in de mitochondrie met zuurstof plaats.
Trilharen en microvilli
Trilharen en microvilli zijn een soort uitstulpingen van het celmembraan. De trilharen kunnen bewegen doordat ze myofilamenten bevatten, die met het binnenste van de cel zijn verbonden. Cellen die veel trilharen hebben, zoals bijvoorbeeld slijmvliescellen van de luchtwegen vegen als het ware de luchtwegen schoon. Spermacellen zijn gespecialiseerde cellen die een zeer lange trilhaar heeft. deze trilhaar van de spermacel wordt een flagellum (of zweephaar) genoemd. Microvilli lijken op trilharen, maar zijn veel kleiner. Microvilli vergroten het celoppervlak. Darmcellen bevatten veel microvilli. Door de microvilli wordt de oppervlakte waarover vertering en absorptie kan plaatsvinden vergroot.
De centriolen
Cellen die kunnen delen, bevatten twee centriolen. Tijdens de celdeling gaat elke centriole naar een uiteinde van de cel. De centriolen trekken de chromosomenparen die extra chromosomen hebben gevormd uit elkaar. Wanneer aan elke kant van de cel de chromosomen liggen, kan de cel echt delen.
Het cytoskelet
Het cytoskelet is een structuur die uit eiwitten bestaat. Het cytoskelet is te vergelijken met een echt skelet. Het cytoskelet is opgebouwd uit eiwitten die zich uiteindlijk tot filamenten vormen. Het cytoskelet geeft de cel stevigheid en over het raamwerk van filamenten kunnen ook stoffen vervoerd worden.
De mitochondrie
Zoals eerder gezegd heeft elke cel energie nodig om celprocessen goed te laten verlopen. Deze energie wordt in de cel en het lichaam geleverd door ATP. De mitochondrie is gespecialiseerd in het produceren van ATP met zuurstof. De mitochondrie kan dat doen door koolhydraten en vetten met zuurstof af te verbreken. Bij de verbranding van koolhydraten en vetten is zuurstof nodig en wordt er koolstofdioxide, water en ATP geleverd door de mitochondrie. De mitochondrie is te vergelijken met een energiecentrale die in de cel zit.
De ribosomen en proteasomen
Ribosomen zijn organellen die op geleide van de instructies van de celkern in de vorm van RNA eiwitten kan maken die de cel nodig heeft. Proteasomen bevatten proteasen. Proteasen zijn enzymen die juist beschadigde eiwitten afbreken en weer beschikbaar stellen van de cel. Proteasomen maken dus afbraak van eiwitten mogelijk, terwijl ribsomen eiwitten maken.
Het endoplasmatisch reticulum (ER) en ruw endoplasmatisch reticulum (RER)
Het endoplasmatisch reticulum (ER) is een geplooid membraan wat weer verbonden is met de membraan van de celkern (kernmembraan). Het ER heeft verschillende functies. Zo kan het ER stoffen opslaan, stoffen vervoeren en gevaarlijke stoffen neutraliseren. Het Ruw ER bevat vele ribosomen en kan dus ook eiwitten maken.
Het Golgi-complex
Het Golgicomplex is een organel wat de geproduceerde eiwitten door het RER en de ribosomen verder verwerkt voor de cel. Het Golgi-complex maakt de eiwitten gebruiksklaar voor de cel. Deze eiwitten kunnen in de vorm hormonen en enzymen geleverd worden. Ook kunnen de eiwitten geleverd worden voor het vervoer van bepaalde stoffen. Tenslotte kunnen de eiwitten geleverd worden voor herstel van de celmembraan.
De lysozymen en peroxisomen
Lysozymen zijn organellen die verteringsenzymen bevatten. Deze verteringsenzymen kunnen beschadigde organellen van de cel afbreken, maar kunnen ook gevaarlijke binnendringers neutraliseren. Zo bevatten immuuncellen (afweercellen) veel lysozymen die bacteriën en virussen onschadelijk kunnen maken. Wanneer de cel tenslotte te zwaar beschadigd is om goed te herstellen, breken de lysozymen de cel af. Dit wordt autolyse genoemd. De enzymen van de lysozymen worden door het Golgi-complex gemaakt. Peroxisomen lijken op de lysozymen, alleen zijn peroxisomen een stuk kleiner dan de lysozymen en de enzymen worden niet geproduceerd door het Golgi-complex. Peroxisomen breken onder andere vetzuren af. Bij de afbraak ontstaan vrije radicalen die de cel weer kan gebruiken voor de eigen afweer.
Bronnen:
JE. Hall, 2006, Pocket Companion to Textbook of Medical Physiology, Elsevier Inc
GA Thibodeau, Patton KT 2007, Anatomy & Physiology, Mosby/Elsevier
EN Marieb, Hoehn K 2007, Human Anatomy & Physiology, Pearson/Benjamin Cummings
