Celica: osnovna enota življenja — struktura, organeli in funkcije

V biologiji je celica osnovna struktura organizmov. Vse celice nastanejo z delitvijo drugih celic.

Okolje zunaj celice je od citoplazme v celici ločeno s celično membrano. V nekaterih celicah so deli celice ločeni od drugih delov. Ti ločeni deli se imenujejo organeli (kot majhni organi). Vsak od njih v celici opravlja različne naloge. Primera sta jedro (kjer je DNK) in mitohondriji (kjer se pretvarja kemična energija).

Vrste celic

Celice lahko razdelimo v dve veliki skupini:

• Prokariontske celice — enostavnejše celice (npr. bakterije), brez pravega jedra; dedni material je v obliki krožne molekule v citoplazmi (nukleoid).
• Evkariontske celice — kompleksnejše celice z ovojnim jedrom in več membranskimi organeli; takšne so rastlinske, živalske, glivične in mnoge protistne celice.

Osnovna zgradba celice

• Celična membrana — sestavljena iz fosfolipidnega dvosloja z vgrajenimi proteini in ogljikovimi hidrati; uravnava prehajanje snovi, omogoča signalizacijo in ohranja notranje okolje.
• Citoplazma — tekoča snov (citoplazmatski gel) z raztopljenimi molekulami, organeli in različnimi strukturami.
• Citoplazemski skelet (citoskelet) — mreža proteinov (mikrotubuli, mikrofilamenti), ki daje celici obliko, omogoča gibanje in razporejanje organelov.
• Celična stena — prisotna pri rastlinskih, glivičnih in bakterijskih celicah; daje trdnost in zaščito (npr. celuloza pri rastlinah).

Glavni organeli in njihove naloge

• Jedro — vsebuje DNK) in nadzoruje sintezo beljakovin in celične procese; jedrce je mesto sestavljanja ribosomskih delcev.
• Mitohondriji — "energetske tovarne" celice, kjer poteka celično dihanje in tvorba ATP; v rastlinskih celicah to funkcijo dopolnjujejo kloroplasti.
• Kloroplasti — prisotni v rastlinskih celicah, v njih poteka fotosinteza (pretvorba svetlobne energije v kemijsko energijo).
• Endoplazemski retikulum (ER) — imate ga v obliki grobega (z ribosomi, sinteza beljakovin) in gladkega (sinteza lipidov, detoxifikacija).
• Golgijev aparat — obdelava, sortiranje in pakiranje molekul (npr. beljakovin) za izvoz ali vgradnjo v membrane.
• Ribosomi — sestavljeni iz RNA in proteinov; mesto sinteze beljakovin.
• Lizosomi in peroksisomi — vsebujejo encime za razgradnjo odpadnih snovi, tujih delcev ali strupov.
• Vakuole — velike membrane znotraj rastlinskih celic za shranjevanje vode, hranil in odpadkov; pri živalih običajno manjše vezikle.

Funkcije celice

• Presnova — vse kemične reakcije, ki zagotavljajo energijo in gradbene materiale (anabolizem in katabolizem).
• Rast in delitev — celice rastejo in se delijo (mitoza pri somatskih celicah, mejoza pri tvorbi spolnih celic), kar omogoča razvoj in obnovo tkiv.
• Dedovanje — prenos genetskih informacij preko DNK), kar določa lastnosti celic in organizma.
• Komunikacija — celice sprejemajo in oddajajo signale (hormoni, receptorji), sodelujejo v povzročanju odgovorov in usklajevanju v telesu.
• Ohranjanje homeostaze — vzdrževanje notranjih razmer (pH, ionov, koncentracije hranil) v sprejemljivih mejah.

Transport snovi skozi membrano

Celična membrana omogoča izmenjavo snovi z okoljem preko različnih mehanizmov:

• Difuzija — pasivni gib molekul po koncentracijskem gradientu.
• Oslajšana difuzija — pomoč membranskih transportnih proteinov pri prehodu polarnih molekul.
• Osmoza — difuzija vode preko polprepustne membrane.
• Aktivni transport — prenos snovi proti gradientu z uporabo energije (ATP).
• Endocitoza/eksocitoza — uvrščanje in izločanje večjih delcev z vezikli.

Opazovanje in velikost

Celice so običajno premajhne za vid s prostim očesom; raziskujemo jih z mikroskopi. Bakterijske celice so pogosto v razponu približno 1–10 µm, evkariontske celice pa so lahko 10–100 µm ali več, odvisno od tipa.

Pomen celic

Celice so osnovni gradniki življenja: iz njih nastajajo tkiva in organi, omogočajo raznolikost oblik življenja (enocelični in večcelični organizmi) ter so ključne pri razumevanju bolezni, razvoja in biotehnologije.

Za bolj poglobljeno razumevanje posameznih organelov ali procesov (npr. delitve, transporta snovi ali sinteze beljakovin) lahko poiščete posebne članke ali učbenike, kjer so ti postopki opisani z ilustracijami in eksperimentalnimi primeri.

Vrste evkariontskih organizmov

Enocelični

Enocelični organizmi so sestavljeni iz ene celice. Primeri enoceličnih organizmov so:

• Ameba
• Paramecium

Enocelični organizmi morajo:

• jesti
• dihajo (večina uporablja kisik za pretvorbo sladkorja v energijo).

Vsi enocelični organizmi morajo:

• znebiti se odpadkov (zavreči)
• razmnožuje (naredi več sebe).
• rast

Nekateri lahko:

• premik
• zaznavajo svoje okolje.
• energijo pridobivajo iz sonca (npr. cianobakterije)
• fermentirajo (npr. kvasovke).
• uporabljajo anaerobno dihanje (npr. Clostridium botulinum)

Večcelični

Večcelični organizmi so sestavljeni iz več celic. So kompleksni organizmi. To je lahko majhno število celic ali pa milijoni ali bilijoni celic. Vse rastline in živali so večcelični organizmi. Celice večceličnega organizma niso vse enake. Imajo različne oblike in velikosti ter v organizmu opravljajo različna dela. Celice so specializirane. To pomeni, da opravljajo le nekatere vrste dela. Same ne morejo opraviti vsega, kar organizem potrebuje za življenje. Za opravljanje drugih del potrebujejo druge celice. Živijo skupaj, vendar ne morejo živeti same.

Paramecij , enocelični organizem


Preprost diagram živalske celice


Preprost diagram rastlinske celice

Vprašanja in odgovori

V: Kakšna je osnovna zgradba organizmov v biologiji?

V: Kako nastanejo celice?

V: Kaj ločuje okolje zunaj celice od citoplazme v njej?

V: Kaj so organeli?

V: V čem se nahaja DNK?

V: Kje se pretvori kemična energija?

Išči po črki