Hvad er organeller?

Organeller er små strukturer, der udfører meget specifikke funktioner inden for celler.Udtrykket er en henvisning til organer, der ligner den måde, disse strukturer fungerer i celler til den måde, organer fungerer i kroppen.En række forskellige organeller findes i forskellige typer plante-, dyr- og bakterieceller.Hver har sin egen vigtige opgave, såsom produktion af energi eller fremstillingsproteiner.

Typer

Disse strukturer har en bred vifte af funktioner, hvoraf de fleste er opgaver, der er kritiske for cellens levetid.De vigtigste strukturer er kernen, det endoplasmatiske retikulum (ER), Golgi -apparatet, mitokondrierne og chloroplaster.Hver af disse har en tendens til at være placeret i specifikke områder af celler.Typisk er kernen placeret nær midten, med ER og Golgi placeret i nærheden, og de resterende organeller spredte sig i cellen.

Typen og antallet af organeller, der er til stede i en celle, varierer, afhængigt af cellernes formål.For eksempel indeholder næsten alle plante- og dyreceller en kerne med den bemærkelsesværdige undtagelse af modne røde blodlegemer, der ikke indeholder nogen organeller eller genetisk materiale.Et andet eksempel er, at muskelceller typisk har mange flere mitokondrier end andre celletyper, fordi der kræves mere energi for at holde muskelceller fungerer effektivt.

Struktur

Forskere mener, at den samlede årsag til, at organeller udviklede sig, er, at celler drager fordel af at isolere de mange komplekse kemiske reaktioner, der forekommer i dem.Inden for plante- og dyreceller er hver enkelt indkapslet i sin egen membran, hvilket hjælper enheden med at fungere.En af de vigtigste fordele ved denne beskyttelse er, at inden for en membran-lukket enhed kan kemiske forhold såsom pH ændres uden at påvirke hele cellen.Tilsvarende er indholdet af hver isoleret fra det, der forekommer inden for cellen som helhed.

Visse organeller er så store, at deres form og overflade kan ses under et lysmikroskop.Disse inkluderer mitokondrier og golgi såvel som cellekernen.Et elektronmikroskop er dog påkrævet for at se dem nærmere.Det var først, før disse strukturer kunne undersøges via elektronmikroskopi, at forskere begyndte at forstå, hvordan de fungerede.

Energiproduktion

Mitokondrier er ansvarlige for at give celler med brugbar energi.De findes i de fleste komplekse organismer, herunder svampe og planter såvel som dyr.Hovedfunktionen af disse strukturer er at fremstille et molekyle kaldet adenosintriphosphat eller ATP, som er den vigtigste energikilde i dyre- og svampeceller og en sekundær kilde til planter.Mitokondrier har også yderligere funktioner, herunder regulering af cellemetabolisme og opbevaring af calcium.

Visse organeller findes kun inden for en bestemt type organisme.Det mest kendte eksempel er chloroplaster, som kun findes i cellerne i planter og alger.Chloroplaster bruger sollys til at producere glukose gennem processen kendt som fotosyntesen.Et andet eksempel er carboxysome, der kun findes i visse bakteriearter.Carboxysomes giver bakterierne mulighed for at omdanne kulstof til organiske molekyler, som de kan bruge til energi.

Proteinproduktion og DNA -interaktioner

Mange organeller er i stand til at kommunikere med hinanden, enten på grund af deres nærhed eller via kemisk signalering.For eksempel forbindes den endoplasmatiske retikulum til Golgi -apparatet, og begge disse enheder er involveret i produktionen af nye proteiner.Nye proteiner fremstilles i det endoplasmatiske retikulum og flytter derfra til Golgi, hvor de modificeres og pakkes til transport til andre steder i cellen.

Et andet eksempel på denne kommunikation er det, der forekommer mellem kernen i en celle og de andre organeller inden for den.Selvom kernen og det DNA, den indeholderER -cellestrukturer, det kommunikerer med resten af cellen gennem proteinsignaleringsmolekyler.Membranen, der omslutter kernen, styrer, hvad der kan komme ind og forlade strukturen, ved at begrænse trafik til specielle proteiner, der er i stand til at interagere med DNA -tråde.

Sygdomme

Ligesom de større organer kan påvirkes af sundhedsmæssige problemer, kan individuelle organeller også være underlagt medicinske tilstande og medfødte lidelser.Disse strukturer er så vigtige for cellefunktion, at sygdomme, der påvirker dem, ofte forårsager alvorlige symptomer og i nogle tilfælde er dødelige.Dysfunktion kan have vidtgående og uventede resultater.

Endoplasmatisk retikulum dysfunktion er blevet impliceret i tilstande som cystisk fibrose og i Alzheimers, Huntingtons og Parkinsons sygdomme.I begge tilfælde menes cellulær dysfunktion, der lægger stress på ER, at bidrage til de symptomer, der udvikler sig.Sygdomme, der påvirker Golgi, inkluderer medfødte lidelser, der forårsager leversygdom, mental handicap og anfald, og de forårsager typisk død, før et barn når to år gamle.

En stor familie af tilstande kendt som mitokondriske lidelser kan forårsage alt fra fordøjelsesproblemer til blindhed, afhængigt af den specifikke karakter af den lidelse, som en person er berørt af.Disse forhold kan være vanskelige at behandle, da de normalt involverer medfødte defekter, der forårsager skade på alle de involverede organeller på tværs af en given celletype.