4.1 Cellen - livets byggestein

En usynlig verden inne i deg

Vist du at kroppen din er bygget opp av omtrent 37 billioner celler? Det er 37 000 000 000 000 bittesma enheter som jobber sammen, dag og natt, for at du skal kunne puste, tenke, bevege deg og leve. Cellene er sa sma at du trenger et mikroskop for a se dem, men de er utrolig avanserte. Faktisk er en eneste celle mer komplisert enn den mest avanserte fabrikken menneskene noen gang har bygget.

Tenk deg at du kunne krympe deg selv ned til en tusendel av en millimeter og ga inn i en celle. Hva ville du sett? Du ville oppdaget en hel verden av strukturer og prosesser, med en kommandosentral som styrer alt, kraftverk som produserer energi, og en beskyttende vegg som bestemmer hva som far slippe inn og ut. Det hores nesten ut som en science fiction-film, men dette skjer inne i hver eneste celle i kroppen din akkurat na.

I dette kapittelet skal vi utforske cellens oppbygging. Vi skal se pa de viktigste delene av cellen, forsta hva de gjor, og lare om forskjellene mellom planteceller og dyreceller. Nar du er ferdig, vil du aldri se pa kroppen din pa samme mate igjen.

Cellemembran - cellens smarte grense

Hvis cellen er en fabrikk, sa er cellemembran fabrikkens yttervegg med en veldig smart port. Cellemembran er et tynt lag som omgir hele cellen og bestemmer hva som far komme inn og hva som far ga ut. Dette kalles at membranen er selektivt permeabel - den slipper gjennom noen stoffer, men ikke andre.

Tenk pa det som en dorkontroll pa et utested. Noen gjester er velkomne og slipper rett inn, for eksempel næringsstoffer som cellen trenger. Andre far beskjed om at det ikke er plass, som skadelige stoffer. Og avfall fra cellens egne prosesser blir vist veien ut.

Cellemembran er bygget opp av et dobbelt lag med fettmolekyler, kalt fosfolipider. Disse molekylene har en vannelskende (hydrofil) ende og en vannfrastotende (hydrofob) ende, og de ordner seg automatisk i et dobbelt lag der de vannfrastotende endene peker mot hverandre. Innfelt i dette fettlaget finnes det proteiner som fungerer som kanaler, pumper og mottakere. Noen av disse proteinene transporterer stoffer aktivt inn eller ut av cellen, mens andre fungerer som signalmottakere som lar cellen kommunisere med omgivelsene.

Alle celler, bade planteceller og dyreceller, har cellemembran. Men planteceller har i tillegg en stiv cellevegg pa utsiden av membranen, som gir ekstra struktur og stotte. Det er celleveggen som gjor at planter kan sta oppreist uten skjelett.

Cellekjernen - kommandosentralen

I hjertet av de fleste celler finner vi cellekjernen (nucleus). Tenk pa den som cellens hjerne eller kommandosentral. Cellekjernen inneholder cellens DNA, som er oppskriften pa alt cellen trenger for a fungere. DNA er et langt molekyl som er tvinnet sammen som en vindeltrapp, og det inneholder genene - de biologiske instruksjonene som bestemmer alt fra oyelfargen din til hvordan kroppen din bygger proteiner.

Cellekjernen er omgitt av en dobbel membran kalt kjernemembranen, som har porer der stoffer kan passere inn og ut. Inne i kjernen finner vi ogsa kromosomer, som er DNA pakket sammen med proteiner i kompakte strukturer. Mennesker har 46 kromosomer fordelt pa 23 par.

Men cellekjernen gjor mer enn bare a lagre informasjon. Den styrer ogsa cellens aktiviteter ved a sende instruksjoner ut til resten av cellen. Disse instruksjonene sendes i form av mRNA (budbringer-RNA), som er kopier av bestemte deler av DNA-et. mRNA reiser ut gjennom porene i kjernemembranen og forteller cellens proteinfabrikker, ribosomene, hvilke proteiner de skal lage.

Ikke alle celler har cellekjerne. Rode blodceller hos mennesker mister kjernen sin nar de modnes, for a fa plass til mer hemoglobin (stoffet som frakter oksygen). Og bakterier har ikke cellekjerne i det hele tatt - deres DNA flyter fritt i cellens innside. Celler med kjerne kalles eukaryote, mens celler uten kjerne kalles prokaryote.

Mitokondrier - cellens kraftverk

Hvis cellekjernen er hjernen, sa er mitokondriene cellens kraftverk. Disse sma, bonneformede strukturene er ansvarlige for a produsere det meste av energien cellen trenger for a fungere. De gjor dette gjennom en prosess som kalles celleanding, der næringsstoffer (særlig glukose) brytes ned ved hjelp av oksygen for a frigjore energi.

Energien lagres i et molekyl som heter ATP (adenosintrifosfat), som fungerer som cellens energivaluta. Tenk pa ATP som sma oppladbare batterier. Nar cellen trenger energi til noe, for eksempel a trekke en muskel sammen, brytes ATP ned og frigjor energi. Sa lager mitokondriene nye ATP-molekyler, og syklusen fortsetter.

En enkelt celle kan ha alt fra noen fa til flere tusen mitokondrier, avhengig av hvor mye energi cellen trenger. Muskelceller, som bruker mye energi, er stappfulle av mitokondrier. Hudceller, som er mindre aktive, har færre.

En fascinerende ting ved mitokondrier er at de har sitt eget DNA, som er forskjellig fra DNA-et i cellekjernen. Dette har fatt forskere til a tro at mitokondrier opprinnelig var frittlevende bakterier som for milliarder av ar siden ble tatt opp av storre celler i et gjensidig fordelaktig samarbeid. Bakterien fikk beskyttelse og næringsstoffer, mens vertscellen fikk en effektiv energiprodusent. Denne teorien kalles endosymbioseteorien, og den er et fantastisk eksempel pa hvordan samarbeid i naturen kan fore til noe helt nytt.

Kloroplaster - plantenes solcellepaneler

Na har vi sett pa deler som finnes i bade plante- og dyreceller. Men planteceller har noen spesielle strukturer som dyreceller mangler. Den viktigste av disse er kloroplaster, som er organeller der fotosyntesen skjer.

Kloroplaster inneholder et gront pigment som heter klorofyll, og det er dette pigmentet som gir planter den gronne fargen sin. Klorofyll fanger opp lysenergi fra solen og bruker denne energien til a omdanne karbondioksid (CO2) fra luften og vann (H2O) fra jorda til glukose (druesukker) og oksygen. Dette er fotosyntesen, en av de viktigste prosessene pa hele planeten.

Tenk pa kloroplaster som plantenes solcellepaneler. Akkurat som solcellepaneler pa et hustak fanger opp sollys og gjor det om til elektrisk energi, fanger kloroplastene opp sollys og gjor det om til kjemisk energi lagret i glukose. Denne glukosen bruker planten til vekst og livsprosesser - og noe av den ender opp som mat for dyr og mennesker som spiser planten.

I likhet med mitokondrier har ogsa kloroplaster sitt eget DNA, noe som stotter endosymbioseteorien. Forskerne tror at ogsa kloroplaster opprinnelig var frittlevende organismer, nemlig cyanobakterier (blagronnbakterier) som ble tatt opp av storre celler. Sa bade cellens kraftverk og solcellepaneler var kanskje en gang selvstendige organismer!

Det er verdt a merke seg at planter har bade kloroplaster OG mitokondrier. Pa dagtid driver kloroplastene fotosyntese og produserer glukose og oksygen. Sa bruker mitokondriene glukosen og oksygenet til celleanding og lager energi (ATP). Planter driver altså bade fotosyntese og celleanding!

Plantecelle vs. dyrecelle - likheter og forskjeller

Na som vi har sett pa de viktigste celledelene, la oss sammenligne planteceller og dyreceller. Det er mye de har til felles, men ogsa noen viktige forskjeller.

Likheter: Bade planteceller og dyreceller har cellemembran, cellekjerne, mitokondrier, ribosomer (som lager proteiner), endoplasmatisk retikulum (et transportsystem inne i cellen) og golgiapparat (som pakker og sender ut stoffer). Disse likhetene er ikke tilfeldig - de viser at alle celler har utviklet seg fra en felles stamfar for milliarder av ar siden.

Forskjeller: Planteceller har tre ting som dyreceller mangler. For det forste har de en cellevegg av cellulose utenfor cellemembran, som gir stivhet og stotte. For det andre har de kloroplaster med klorofyll for fotosyntese. For det tredje har de ofte en stor vakuole (vaeskeblare) som kan fylle opptil 90 prosent av cellens volum. Vakuolen er fylt med cellesaft og hjelper med a opprettholde cellens trykk, lagre stoffer og holde planten stiv.

Dyreceller har pa sin side noen strukturer som planteceller mangler, som lysosomer (som bryter ned avfall) og sentrioler (som hjelper med celledeling).

En enkel mate a huske det pa: Planteceller har alt dyreceller har, pluss cellevegg, kloroplaster og stor vakuole. De er som dyreceller med ekstrautstyr! Og disse ekstra delene gjor det mulig for planter a leve pa en helt annen mate enn dyr - de kan lage sin egen mat fra sollys, sta oppreist uten skjelett, og lagre vann og næringsstoffer i sine store vakuoler.

Oppsummering

I dette kapittelet har vi utforsket cellens fantastiske verden. Vi har lært at cellen er livets minste byggestein, og at kroppen din bestar av omtrent 37 billioner av dem.

Vi startet med cellemembran, den selektivt permeable grensen som kontrollerer hva som slipper inn og ut av cellen. Den er bygget opp av fosfolipider og proteiner.

Sa sa vi pa cellekjernen, kommandosentralen som inneholder DNA og styrer cellens aktiviteter. Vi lærte om forskjellen mellom eukaryote celler (med kjerne) og prokaryote celler (uten kjerne).

Mitokondriene er cellens kraftverk, der celleanding skjer og ATP (energi) produseres. Celler som trenger mye energi, som muskelceller, har mange mitokondrier.

Kloroplaster er plantecellenes solcellepaneler, der fotosyntesen skjer. Klorofyll fanger sollys og omdanner karbondioksid og vann til glukose og oksygen.

Til slutt sammenlignet vi planteceller og dyreceller. De har mye til felles (cellemembran, kjerne, mitokondrier), men planteceller har i tillegg cellevegg, kloroplaster og stor vakuole. Disse forskjellene gjor det mulig for planter a lage sin egen mat, sta oppreist og lagre store mengder vann.