Celler er livets grundlæggende enheder. En bakterie består af én celle, mens din krop består af mange celler, der samarbejder. Nogle trækker sig sammen i muskler, andre sender nervesignaler eller optager næringsstoffer fra tarmen.
På denne side får du overblikket: Først ser vi på celletyper og opbygning, derefter celledeling og til sidst transport gennem cellemembranen. I den første video tegner og forklarer jeg forskellen på prokaryote og eukaryote celler.
Cellers opbygning: Hvad har de til fælles?
Celler har en cellemembran, som adskiller deres indre fra omgivelserne. Indenfor ligger cytoplasma, hvor mange af cellens processer foregår. DNA rummer den arvelige information, og ribosomer fremstiller proteiner ud fra denne information.
Prokaryote celler, fx bakterier, har ingen cellekerne. Eukaryote celler har en cellekerne og forskellige membranomsluttede organeller – små strukturer med bestemte opgaver. Dyre-, plante- og svampeceller er eukaryote. Læs den detaljerede sammenligning af prokaryote og eukaryote celler.
| Celledel | Overordnet funktion |
|---|---|
| Cellemembran | Regulerer udveksling af stoffer med omgivelserne. |
| DNA | Indeholder arvelig information. Hos eukaryoter ligger det meste i cellekernen. |
| Ribosomer | Fremstiller proteiner. |
| Mitokondrier | Danner størstedelen af ATP ved aerob respiration i mange eukaryote celler. |
| Grønkorn | Udfører fotosyntese i fx grønne planteceller. |
Hvorfor har vi forskellige celletyper?
I en flercellet organisme fordeler cellerne arbejdet mellem sig. En nervecelle er indrettet til at sende signaler, mens en muskelcelle kan udvikle kraft. Deres form og indhold hænger sammen med funktionen. At celler bliver specialiserede til forskellige opgaver, kaldes differentiering.
Celledeling: Mitose og meiose
Celler opstår ved deling af eksisterende celler. Før en celle deler sit arvemateriale, bliver DNA kopieret. Hvordan kopierne fordeles, afhænger af typen af deling.
Mitose – vækst og vedligeholdelse
Ved mitose fordeles de kopierede kromosomer i to nye cellekerner. Når cellen også deles, dannes normalt to datterceller med samme kromosomtal og som udgangspunkt samme arvelige information. Det bruger kroppen til vækst og udskiftning af celler.
Mitosens hovedfaser er profase, metafase, anafase og telofase. Før mitosen ligger interfase, hvor cellen bl.a. vokser, udfører sit arbejde og kopierer DNA. Interfase er altså ikke en hvilefase. Se alle trinene i forklaringen af mitose.
Meiose – dannelse af kønsceller
Ved meiose halveres kromosomtallet gennem to delinger. Hos mennesker indgår processen i dannelsen af æg og sædceller med 23 kromosomer. Ved befrugtning samles to sæt, så den første celle i det nye individ normalt får 46.
Under den første deling adskilles kromosomparrene, og under den anden adskilles søsterkromatiderne, altså de kopier, som hvert kromosom består af efter DNA-kopiering. Overkrydsning og fordelingen af kromosomer giver nye kombinationer af arvelig information.
Hos kvinder begynder meiosen før fødslen og sættes på pause. Første deling afsluttes normalt kort før ægløsning; anden deling afsluttes normalt kun ved befrugtning. Læs mere om meiose og kromosomfordeling og menstruationscyklus.
Cellemembran og transport
For at fungere skal cellen udveksle stoffer med omgivelserne. Membranen består især af et dobbelt lag fosfolipider med proteiner i. Fosfolipider er molekyler med et vandtiltrækkende hoved og vandskyende haler. Halernes placering inde i membranen gør den til en barriere for bl.a. ioner.
Små upolære molekyler som ilt kan passere selve lipidlaget. Ioner og mange polære molekyler har brug for transportproteiner. Se opbygningen og transportformerne på siden om cellemembranen.
Osmose – vandets bevægelse
Osmose er nettobevægelse af vand gennem en selektivt gennemtrængelig membran. Hvis der er forskel på koncentrationen af opløste stoffer, som ikke frit kan passere, kan vand bevæge sig, så cellens volumen ændres. Det kan du se i videoens kartoffelforsøg.
Tegn en celle i fortyndet og koncentreret saltvand. Markér, hvilken vej vandet samlet bevæger sig. Få forklaringen på hypertonisk og hypotonisk væske i gennemgangen af osmose.
Kanaler og pumper – passiv og aktiv transport
En koncentrationsgradient er en forskel i et stofs koncentration mellem to områder. Passiv transport følger stoffets samlede drivkraft uden direkte energiforbrug fra ATP. Pumper kan derimod bruge energi til at flytte stoffer mod deres gradient. For ioner spiller elektrisk ladning også en rolle.
I videoen bruger jeg muskelkontraktion som eksempel. Tegn en kanal og en pumpe, og markér transportretning og energiforbrug. Fortsæt derefter til kanaler, pumper og koncentrationsgradient.
Hvorfor er forholdet mellem overflade og volumen vigtigt?
Stoffer udveksles over cellens overflade, mens cellens indre også har behov for forsyning. Når en celle vokser uden at ændre form, vokser volumen hurtigere end overfladearealet. Derfor får en lille celle større overflade i forhold til sit rumfang end en stor celle med samme form.
Forholdet hjælper med at forklare begrænsninger ved cellers størrelse og betydningen af folder og specialiserede former. Se beregninger og forsøg om overfladeareal og diffusion.
Den samlede sammenhæng er: Cellens opbygning gør dens arbejde muligt, celledeling danner nye celler, og membrantransport sørger for udveksling med omgivelserne.
