Celstructuur

In de tekening hieronder zie je in beeld hoe de componenten in een cel samen een cel vormen, daarna staat beschreven wat de verschillende componenten zijn met hun functie.

bron plaatje: Wiki Commons, LadyofHats/Mariana Ruiz

1. nucleus
1a. nucleaire porie
1b. nucleair membraan
1c. chromatine
1d. nucleolus

2. ribosomen
3. plasmamembraan
4. mitochondrieën
5. peroxisoom
6. cytoskelet
7. vrije ribosomen
8. glad endoplasmatisch reticulum
9. ruw endoplasmatisch reticulum

10. flagellum
11. golgi apparatus
12. lysosoom
13. centriool
14. cytoplasma
15. uitscheidend zakje

Nucleus: de nucleus is het informatiecentrum van de cel. Het wordt omgeven door een nucleair membraan en bevat de chromosomen. Chromosomen zijn de dragers van het erfelijk materiaal DNA dat informatie draagt voor eiwitsynthese. DNA vertelt de cel hoe het moet functioneren en deze instructies worden doorgegeven aan de afstammelingen van de cellen. De nucleus bevat ook een aantal nucleoli waar de ribosomen (zie bij organellen) worden gemaakt.

Celmembraan/plasmamembraan: het celmembraan bedekt de oppervlakte van de cel en is als het ware de uitsmijter die beslist wat er de cellen binnenkomt en wat er uitgaat. Koolhydraten bevinden zich aan de oppervlakte van het celmembraan en er wordt aangenomen dat deze helpen met het herkennen of een cel in contact staat met een andere cel van het zelfde type. Het celmembraan van een zoogdier heeft een dubbele laag van fosfolipide moleculen (een fosfaatgroep met een vetzuur) en heeft binnenin eiwitmoleculen. Een substantie kan binnen gelaten, uitgesloten worden of via een gespecialiseerd transportsysteem naar binnen komen, zoals door:
- poriën in het celmembraan waar kleine moleculen door kunnen
- simpele diffusie: moleculen die oplosbaar zijn in lipiden/vetten worden opgelost in het lipide deel van het celmembraan en gaan diffuus (van hoge concentratie naar lage concentratie) verder de cel in, zuurstof en water komen zo de cel binnen. Vetoplosbare substanties kunnen zich gemakkelijk in de binnenlaag bewegen.
- facilitaire diffusie: de substantie gaat van een hoge concentratie naar een lage concentratie met behulp van een eiwit om een cel binnen te komen, zoals glucose dat doet
- Actieve transportmechanismen: deze substanties gaan van een lage concentratie naar een hoge concentratie, waarbij ze hard moeten werken om ‘tegen de stroom op te zwemmen’. Substanties die op deze manier reizen gebruiken een eiwit. Energie dat nodig is, wordt geleverd door adenosinetrifosfaat (ATP), wat een energierijke molecuul is. Natrium komt op deze manier de cel binnen.

Organellen, die zweven in het cytoplasma van een cel, bestaan uit:
- mitochondria: door de mitochondria kunnen cellen ademhalen en energie kan uit voedingssubstanties gehaald worden om opgeslagen te worden in de cel voor gebruik in de vorm van de energierijke molecuul adenosinetrifosfaat (ATP). Mitochondria hebben een glad buitenste membraan en een gevouwen binnenste membraan, wat zorgt voor een toename in oppervlakte voor de productie van ATP. Mitochondria worden gevonden in overvloed in cellen die heel actief zijn in energieconsumptie. De energie (ATP moleculen) wordt opgeslagen door een verbinding met drie fosfaatgroepen (trifosfaat). Als een fosfaatgroep van de molecule is afgebroken, komt de energie vrij. De overgebleven molecuul gaat dan door het leven als adenosinedifosfaat (ADP), omdat er nu nog twee fosfaatgroepen (difosfaat) zijn overgebleven. Als de cel zich weer bindt aan een andere fosfaatgroep (als onderdeel van het metabolisme proces van de cel), is het weer adenosinetrifosfaat (ATP).
- Ribosomen: zweven vrij in het cytoplasma en zorgen voor eiwitsynthese in de cel.
- Endoplasmatisch reticulum (ER) is een netwerk van membranen, bestaande uit kanalen en holtes, in het cytoplasma van de cel. Er zijn twee types van endoplasmatisch reticulum:
  - ruw endoplasmatisch reticulum heeft verschillende ribosomen aan de oppervlakte bevestigd, waardoor het er ruw uitziet onder een microscoop. De functie van ruw edoplasmatisch reticulum is om de eiwitten die door de ribosomen zijn aangemaakt te transporteren. Sommige van deze eiwitten zijn niet nodig in de cel waarin ze gemaakt zijn en worden geëxporteerd buiten de cel, zoals verteringsenzymen en hormonen
  - glad endoplasmatisch reticulum heeft geen ribosomen aan de oppervlakte bevestigd en heeft onder meer de functie van synthese en transport van lipiden, fosfolipiden en detoxificatie van gifstoffen als alcohol en drugs.
- Het Golgi apparatus is een stapel van platte zakken in het cytoplasma. Zijn functie is, onder meer, het veranderen van sommige eiwitten die door de cel geproduceerd zijn (voegt een koolhydraat component toe) en helpt met het vormen van lysosomen.
- Lysosomen zijn zakken die door membranen gebonden worden en die lysozymen of verteringsenzymen bevatten. Hun functie is om materialen te verteren die door de cel zijn ingenomen in het proces van fagocytose (vernietiging van schadelijke stoffen die in levend weefsel zijn binnengedrongen door de cel, zoals virussen) of endocystose (materiaal wordt opgenomen doordat het celmembraan instulpt en een blaasje, vesikel, vormt). Lysosomen vernietigen ook organellen die hun beste tijd gehad hebben en in sommige gevallen de cel zelf.
- Centrosomen en centriolen: de centrosoom bevat een paar structuren die op een wiel lijken, centriolen. Deze zijn betrokken bij celdeling (zie mitosis).
- Cilia (trilhaar) en flagella (zweepstaart) zijn uitbreidingen van het celmembraan die te zien zijn bij sommige cellen. De trilharen (cilia) bevinden zich in grote getalen aan de buitenkant van de cellen en zorgen voor een golfachtige beweging om vocht over het celoppervlak te bewegen. De zweepstaart (flagellum) komt in zoogdieren alleen voor als de staart van spermatozoön. Dit flagellum beweegt de cel door golvende bewegingen.

Cytoplasma: het vocht dat het binnenste van de cel vult, waardoor het ondersteunt. De nucleus en organellen bevinden zich, net als glucose, eiwitten en ionen, in het cytoplasma.