Modellen van eukaryote cel

Eukaryoten zijn organismen die een of vele complexe cellen met kernen . Alle dieren , planten, schimmels en eencellige protisten zijn eukaryoten ; zij bevatten complexe cellulaire structuren en relatief groot genomen . Wetenschappers maken gebruik van een aantal modellen voor de eukaryote cel eenvoudiger wordt en de fundamentele structuur en functie . Het onderscheid van eukaryoten uit meer primitieve prokaryotische cellen - bacteriën - werd voor het eerst gemaakt in het midden van de 20e eeuw, toen duidelijk werd dat deze twee klassen van organismen hadden zeer verschillende soorten cellen . De Schematische Cel
De kern is een groot organel in de eukaryote cel die alle genetische informatie van de cel bevat

De meest basale cel -model is het schema cel . ; dit eenvoudig een grafische weergave van de verschillende inwendige structuren van de cel . Vaak zullen deze schema's specifiek voor een subset van eukaryoten , zoals een dier of een plantencel . Het schema cel bevat een buitenste celmembraan en kan ook een celwand bevatten . De interne structuur van de cel wordt gesteund door een cytoskelet en afgewisseld met talrijke organellen ; deze organellen zijn de kern , endoplasmatisch reticulum , Golgi complex , mitochondria en ribosomen . Andere structuren zoals chloroplasten en vacuolen kunnen ook worden opgenomen .

De schematisch model wordt vaak gebruikt door studenten die net beginnen te leren over de cel en hoe de verschillende onderdelen met elkaar omgaan. Het is een handige manier om de cel in delen verdelen om het leren over elk individueel onderdeel makkelijker .
Modellen van het celmembraan

De buitenste membraan van de cel is een enorm complex massa vetzuren moleculen , genaamd fosfolipiden , afgewisseld met verschillende eiwitten en cholesterol . Het eerste model van de huidige inzichten de celmembraan naderende biologie was Singer en Nicolson 's vloeistof mozaïek model . In dit model , het buitenmembraan van de cel een dun , double - layered sheet of fosfolipiden . Dit blad is vloeibaar en de samenstellende moleculen zijn voortdurend in beweging over . Verschillende eiwitten zijn ingebed in het membraan , die moleculaire functie , fysieke structuur en selectieve poriën van materialen oversteken.

Meer recentelijk heeft de lipide raft model het fluïdum mosaic model gewijzigd . Volgens dit model worden de membraaneiwitten ingebed dikke " vlotten " vetmoleculen omgeven door een gebied van kortere moleculen die geen eiwitten . Deze rafts lijken het te zijn de functionele eenheden van de celmembraan en helpen om de eiwitten gelokaliseerd.
Het modelleren van de celcyclus
De chromosomen van eukaryote cellen moeten dupliceren en vervolgens zorgvuldig gescheiden voor succesvolle celdeling .

Wegens de complexe inwendige structuur van de eukaryotische cel , succesvolle splitsing vereist een ingewikkeld regelgeving . De aanwezigheid van talrijke andere genetische en moleculaire regulatoren met mathematische modellen zeer behulpzaam bij het begrijpen hoe de cel deelt . Deze modellen bestaan ​​meestal uit een " schema ", die laat zien hoe de verschillende regulerende processen die betrokken zijn bij de celdeling te bedienen. Bijvoorbeeld , de activering en inactivering van verschillende cycline- eiwitten ( eiwitten van belang in triggering stadia van splitsing ) bezetten verschillende sleuven van het diagram . Wanneer het diagram is ingesteld en verschillende parameters worden ingesteld , het model voorspelt hoe de cel moet verdelen in verschillende situaties en of die verdeling houdbaar gedurende een lange periode .
Intra - Organelle Modeling

Genexpressie is een van de meest complexe en nauwkeurig geregelde aspecten van celfunctie .

Vanwege de complexiteit van individuele organellen , celbiologen produceren gespecialiseerde modellen voor hen . Bijvoorbeeld , de kern en mitochondria beide ondergaan complexe interne en externe regelgeving die cruciaal is voor overleving van de cel . De kern is veruit de meest complexe organel ; het bevat alle genetische informatie van het organisme . Op elk moment , sommige DNA in de kern is dicht gewonden en inactief , terwijl andere DNA losjes gewikkeld en actief. Een complexe cascade van moleculen zorgt ervoor dat de juiste moleculen zijn voortdurend binnenkomen en verlaten van de kern.

Door het modelleren van hoe de verschillende onderdelen van de kern op elkaar inwerken , kan celbiologen voorspellingen , zoals die genen geactiveerd worden verricht wanneer er een gegeven signaleringssysteem is ingeschakeld. Computationele modellen van nucleaire moleculen, zoals transcriptiefactoren van micro - RNA's , illustreren hoe genen in de cel gedragen en met elkaar omgaan.