Wat is een cel?
Sommige organismen, zoals bacteriën, bestaan maar uit één cel en worden daarom enkele cellen genoemd. Hogere organismen bestaan uit een veelvoud aan cellen en worden meercellige cellen genoemd. Mensen bestaan uit ongeveer tien biljoen cellen die zich hebben gespecialiseerd in verschillende taken en verschillen in grootte en vorm, afhankelijk van het type cel.
Er zijn bijvoorbeeld lange, dunne zenuwcellen, bolvormige rode bloedcellen en ronde vetcellen. De eicel is met 110 tot 140 micrometer de grootste menselijke cel. Wat alle cellen gemeen hebben, is dat ze de volledige genetische informatie in de vorm van DNA (deoxyribonucleïnezuur) bevatten, energie kunnen winnen en gebruiken en zich kunnen vermenigvuldigen door celdeling. Cellen kunnen worden samengevoegd tot weefselassociaties. Vier hoofdweefselgroepen bestaan uit de meer dan 200 verschillende soorten cellen bij de mens: epitheelweefsel, spierweefsel, bindweefsel en zenuwweefsel.
Anatomie en structuur
Menselijke cellen zijn aan de buitenkant omgeven door het celmembraan. In tegenstelling tot plantencellen hebben ze geen celwand. De grootte van de cellen is niet gerelateerd aan de grootte van een organisme. Grotere organismen bestaan simpelweg uit een groter aantal cellen. Het cytoplasma bevindt zich in het celmembraan.
In het cytoplasma bevinden zich verschillende zogenaamde organellen. Deze omvatten de celkern, de mitochondriën, het endoplasmatisch reticulum, het Golgi-apparaat, de lysosomen en peroxisomen. De organellen zijn gespecialiseerd in verschillende taken. De celkern bevat de genetische informatie in de vorm van DNA en wordt bij mensen gescheiden van het cytoplasma door een nucleaire envelop.
Een deel van het DNA bevindt zich ook in de mitochondriën. Bij het endoplasmatisch reticulum (ER) wordt onderscheid gemaakt tussen de ruwe en de gladde ER. Er zijn ribosomen op de ruwe ER die ontbreken op de gladde ER. Andere celcomponenten zijn onder meer het cytoskelet, RNA (ribonucleïnezuur) en centriolen. De extracellulaire matrix bevindt zich tussen de individuele cellen buiten het celmembraan.
Functie en taken
Het celmembraan dient om de cel van zijn omgeving te scheiden en te beschermen. Het wordt gebruikt om te controleren welke stoffen de cel in en uit komen. Het kan communiceren met naburige cellen via eiwitten in het celmembraan. Het cytoskelet is verantwoordelijk voor de elasticiteit en stabiliteit van de cel. Het maakt zowel actieve bewegingen van de cel als bewegingen binnen de cel mogelijk. De ribosomen zijn de plek in de cel waar eiwitten worden gesynthetiseerd met behulp van specifiek RNA.
Het Golgi-apparaat vormt verschillende afscheidingen en is betrokken bij het metabolisme van de cel. De lysosomen vertegenwoordigen het spijsverteringsstelsel van de cel en bevatten talrijke enzymen waarmee ze lichaamsvreemde en cellulaire stoffen kunnen afbreken. De peroxisomen worden gebruikt voor ontgifting. Ze kunnen zuurstof gebruiken, vrije radicalen binden en verschillende stofwisselingsproducten afbreken.
De centriolen zijn nodig voor de celdeling en dus voor de vermenigvuldiging van cellen. Omdat elke cel zowel energie kan winnen en gebruiken als zich kan vermenigvuldigen, kan elke cel zelfstandig overleven. Sommige gespecialiseerde cellen hebben dit vermogen echter verloren. Afhankelijk van hun specialisatie hebben de cellen verschillende taken. De gespecialiseerde cellen zijn afkomstig van zogenaamde stamcellen.
Stamcellen zijn algemene cellen in het lichaam die zich zowel kunnen vermenigvuldigen door zich te delen in nieuwe stamcellen als zich kunnen ontwikkelen tot specifieke celtypen. Wanneer een cel zich specialiseert, worden bepaalde genen geïnactiveerd en andere geactiveerd. Dit leidt tot de vorming van de eiwitten die specifiek nodig zijn in een bepaald celtype. Hierdoor is bijvoorbeeld een levercel chemisch en structureel verschillend van een zenuwcel, ook al bevatten beide dezelfde genetische informatie.
Ziekten en aandoeningen
Kanker is een veel voorkomende ziekte van cellen. Bij kanker is het gen-gereguleerde evenwicht tussen celdeling en celdood (bekend als apoptose) verstoord. Dit leidt tot een ongecontroleerde groei van cellen en tumoren. Zenuwcellen in de hersenen sterven bij verschillende neurodegeneratieve ziekten. Dit kan afhankelijk zijn van de leeftijd, zoals bij dementie of de ziekte van Parkinson.
Het leeftijdsgebonden verlies van cellen en hun functies is echter tot op zekere hoogte normaal en wordt meestal goed verdragen door het lichaam. Pas als er meer dan gemiddeld aantal cellen afsterven, ontstaan er symptomen. Andere neurodegeneratieve ziekten komen voor ongeacht de leeftijd, zoals amyotrofische laterale sclerose (ALS), de ziekte van Huntington of de ziekte van Creutzfeldt-Jakob.
Bij allergische reacties is er een overreactie van gespecialiseerde cellen van het immuunsysteem. Bij een allergie bestrijden deze een stof die onschadelijk is voor het lichaam, wat leidt tot de allergische symptomen. Een zeer zeldzame celziekte is erfelijke I-celziekte, ook wel mucolipidose II genoemd. Het is een lysosomale stapelingsziekte waarbij een van de enzymen die normaal in de lysosomen voorkomen, hier niet kan worden getransporteerd vanwege een genetisch defect.
Bij mastocytose of de zogenaamde ziekte van Czernin is er een sterke toename van mestcellen. Dit kan de huid of inwendige organen aantasten. Symptomen worden veroorzaakt door stoffen die vrijkomen door de mestcellen, voornamelijk histamine.
.jpg)
