Vad är organeller?

Organeller är små strukturer som utför mycket specifika funktioner inom celler.Termen är en hänvisning till organ som liknar hur dessa strukturer fungerar i celler till hur organ fungerar i kroppen.Ett antal olika organeller finns i olika typer av växt-, djur- och bakterieceller.Var och en har sin egen viktiga uppgift, till exempel att producera energi eller tillverkningsproteiner.

Typer

Dessa strukturer har ett brett utbud av funktioner, varav de flesta är uppgifter som är avgörande för cellens livslängd.De viktigaste strukturerna är kärnan, endoplasmatisk retikulum (ER), Golgi -apparaten, mitokondrierna och kloroplaster.Var och en av dessa tenderar att vara belägna i specifika områden i celler.Vanligtvis är kärnan belägen nära mitten, med ER och Golgi beläget i närheten, och de återstående organellerna sprids i cellen.

Typen och antalet organeller som finns i en cell varierar beroende på cellernas syfte.Till exempel innehåller nästan alla växt- och djurceller en kärna, med det anmärkningsvärda undantaget av mogna röda blodkroppar, som inte innehåller några organeller eller genetiska material.Ett annat exempel är att muskelceller vanligtvis har många fler mitokondrier än andra celltyper, eftersom mer energi krävs för att få muskelceller att fungera effektivt.

Struktur

Forskare tror att det övergripande skälet till att organeller utvecklades är att celler drar nytta av att isolera de många komplexa kemiska reaktionerna som förekommer inom dem.Inom växt- och djurceller är var och en innesluten i sitt eget membran, vilket hjälper enheten att fungera.En av de viktigaste fördelarna med detta skydd är att i en membraninbyggd enhet kan kemiska förhållanden såsom pH modifieras utan att påverka hela cellen.På liknande sätt isoleras innehållet i var och en från vad som inträffar i cellen i stort.

Vissa organeller är så stora att deras form och yta kan ses under ett ljusmikroskop.Dessa inkluderar mitokondrier och Golgi, såväl som cellkärnan.Ett elektronmikroskop krävs dock för att se dem närmare.Det var inte förrän dessa strukturer kunde undersökas via elektronmikroskopi som forskare började förstå hur de fungerade.

Energiproduktion

Mitokondrier ansvarar för att ge celler användbar energi.De finns i de flesta komplexa organismer, inklusive svampar och växter samt djur.Huvudfunktionen för dessa strukturer är att producera en molekyl som kallas adenosintrifosfat eller ATP, som är den huvudsakliga energikällan i djur- och svampceller och en sekundär källa för växter.Mitokondrier har också ytterligare funktioner, inklusive cellmetabolismreglering och kalciumlagring.

Vissa organeller finns endast inom en specifik typ av organisme.Det mest kända exemplet är kloroplaster, som endast finns i cellerna i växter och alger.Kloroplaster använder solljus för att producera glukos genom processen som kallas fotosyntes.Ett annat exempel är karboxysomet, som endast finns i vissa bakteriearter.Karboxysomer tillåter bakterierna att förvandla kol till organiska molekyler som de kan använda för energi.

Proteinproduktion och DNA -interaktioner

Många organeller kan kommunicera med varandra, antingen på grund av deras närhet eller via kemisk signalering.Till exempel ansluter den endoplasmiska retikulum till Golgi -apparaten, och båda dessa enheter är involverade i produktionen av nya proteiner.Nya proteiner tillverkas i endoplasmatisk retikulum, och därifrån flyttar du till Golgi, där de är modifierade och förpackade för transport till andra platser i cellen.

Ett annat exempel på denna kommunikation är det som inträffar mellan kärnan i en cell och de andra organellerna i den.Även om kärnan och det DNA som det innehåller inte fysiskt ansluter till andraER -cellstrukturer, det kommunicerar med resten av cellen genom proteinsignalmolekyler.Membranet som omsluter kärnan kontrollerar vad som kan komma in och lämna strukturen genom att begränsa trafik till speciella proteiner som kan interagera med DNA -strängar.

Sjukdomar

Precis som de större organen kan påverkas av hälsoproblem, kan enskilda organeller också omfattas av medicinska tillstånd och medfödda störningar.Dessa strukturer är så viktiga för cellfunktion att sjukdomar som påverkar dem ofta orsakar allvarliga symtom och i vissa fall är dödliga.Dysfunktion kan ha omfattande och oväntade resultat.

Endoplasmatisk retikulum -dysfunktion har varit inblandad i tillstånd som cystisk fibros och i Alzheimers, Huntingtons och Parkinsons sjukdomar.I båda fallen tros cellulär dysfunktion som sätter stress på ER bidra till de symtom som utvecklas.Sjukdomar som påverkar Golgi inkluderar medfödda störningar som orsakar leversjukdom, psykisk funktionshinder och anfall, och de orsakar vanligtvis döden innan ett barn når två år gammalt.

En stor familj av tillstånd som kallas mitokondriella störningar kan orsaka allt från matsmältningsproblem till blindhet, beroende på den specifika karaktären av störningen som en person påverkas av.Dessa tillstånd kan vara svåra att behandla, eftersom de vanligtvis involverar medfödda defekter som orsakar skador på alla organeller som är involverade över en given celltyp.