Loading AI tools
cellulaire component Van Wikipedia, de vrije encyclopedie
Een organel is een gespecialiseerd onderdeel van een eukaryotische cel met een bepaalde functie.[1] Organellen zijn essentieel voor het laten verlopen van stofwisseling, het genereren van energie, het handhaven van structuur en instandhouding van het genetisch materiaal. Samenwerking tussen organellen ligt aan de basis van alle cellulaire activiteit.
Organellen van een cel kunnen vergeleken worden met organen binnen meercellige organismen. Door de ruimtelijke scheiding maken de organellen de diverse celprocessen mogelijk. Eukaryotische cellen worden dan ook "gecompartimenteerd" genoemd: ze bevatten membraan-omsloten compartimenten die zich naar bouw en functie van elkaar onderscheiden. Niet alle organellen zijn door een membraan omgeven.
Organellen variëren in aantal en vorm. Dit is met name duidelijk bij cellen die gespecialiseerd zijn en een specifieke taak in het organisme vervullen. Plasmacellen bijvoorbeeld, die grote hoeveelheden antilichaammoleculen in de bloedbaan afscheiden, bevatten een uiterst omvangrijk endoplasmatisch reticulum, nodig voor de voortdurende eiwitsynthese. De grootte, vorm, samenstelling en locatie van organellen zijn belangrijke aspecten die uiteindelijk bijdragen aan de functie van de cel als geheel.[1]
De meeste prokaryoten (bacteriën) beschikken niet over echte organellen. Er kunnen soms bacteriële microcompartimenten worden onderscheiden, zoals de carboxysomen in cyanobacteriën, die een functie hebben bij het vastleggen van CO2. Microcompartimenten kunnen beschouwd worden als primitieve organellen.[2]
Er bestaan binnen de celbiologie verschillende definities van de term organel. Meestal wordt het synoniem gebruikt met celcompartiment (een ruimte die omgeven is door een lipide dubbellaag), maar sommige wetenschappers kiezen ervoor om de term te beperken tot alleen de celcompartimenten die hun eigen genetische materiaal bevatten.[3][4] Volgens deze definitie zijn alleen de mitochondriën en plastiden echte organellen. Mitochondriën en plastiden (zoals chloroplasten) onderscheiden zich van andere functionele celonderdelen doordat ze een eigen evolutionaire geschiedenis en daardoor hun eigen genetisch materiaal hebben ('chondroom', resp. 'plastoom'). Volgens de endosymbiontentheorie stammen ze oorspronkelijk af van prokaryoten die door middel van endosymbiose in een voorouderlijke eukaryote cel zijn gaan leven, en in de loop van de evolutie hun zelfstandigheid zijn verloren.[1]
Een vaker gebruikte, bredere definitie stelt dat een organel een functionele structuur is binnen een cel, al of niet door een membraan omgeven. Onder deze definitie vallen dus de membraan-ingesloten compartimenten (zoals het golgicomplex, de chloroplast), maar ook moleculaire complexen die geen membraan bevatten (zoals het ribosoom, de trilhaartjes, de nucleolus). Deze bredere definitie wordt in literatuur veel gebruikt en is algemeen geaccepteerd.[5][6]
Een cel van een eukaryoot organisme heeft een complexe interne structuur. Binnen de cel komen compartimenten voor, omgeven door membranen die vergelijkbaar zijn met de buitenste celmembraan. Bijna 50% van het totale volume van een eukaryotische cel wordt fysiek in beslag genomen door organellen.[1] De grootste organellen, zoals de celkern en vacuole, zijn over het algemeen duidelijk zichtbaar onder een traditionele lichtmicroscoop.
Niet alle eukaryoten bevatten onderstaande organellen. In bijzondere gevallen kunnen binnen cellen organellen afwezig zijn die over het algemeen als universeel beschouwd worden onder eukaryoten. Een goed voorbeeld hiervan is de afwezigheid van mitochondriën in de parasitaire protist Entamoeba histolytica.[7] Er zijn ook uitzonderingen in structuur van individuele organellen: sommige chloroplasten bevatten bijvoorbeeld niet een dubbel chloroplastmembraan, maar een drie- of vierlagig membraan.[8] Ook het aantal organellen binnen een cel kan sterk variëren, afhankelijk van functie en ouderdom.
Organel | Voornaamste functie | Structuur | Organisme | Opmerking |
---|---|---|---|---|
Celkern | bestuurt alle cellulaire activiteiten door genexpressie, onderhoud en vorming van DNA en RNA | dubbel membraan-compartiment | alle eukaryoten | bevat het gehele genoom |
Mitochondrion | maakt energie beschikbaar in de vorm van ATP door oxidatie van glucose | dubbel membraan-compartiment | meeste eukaryoten | heeft eigen DNA ('chondroom'); geëvolueerd uit dissimilerende prokaryoten |
Plastiden, zoals chloroplast | fotosynthese, vangt lichtenergie voor de synthese van organisch materiaal; opslag zetmeel | dubbel membraan-compartiment | planten, protisten, enkele kleptoplasten | heeft eigen DNA ('plastoom'); geëvolueerd uit fotosynthetiserende cyanobacteriën |
Endoplasmatisch reticulum (ER) | transport en stofwisseling van eiwitten (ruw ER), vorming vetzuren (glad ER) | enkel membraan-compartiment | alle eukaryoten | ruw ER is een netwerk van platte lamellen; glad ER is meer draadachtig, verbonden aan cytoskelet |
Flagel | voortbeweging | eiwit | sommige eukaryoten | |
Golgi-apparaat | sorteren, vouwen, verwerken en modificeren van eiwitten | enkel membraan-compartiment | alle eukaryoten | cis-zijde (convex) dichtst bij ruw ER; trans-zijde (concaaf) verst weg van ruw ER |
Vacuole | opslag, transport, ondersteunt homeostase | enkel membraan-compartiment | alle eukaryoten | zeer groot in plantencellen, speelt een rol in totstandkoming turgor |
Veel van bovenstaande organellen maken deel uit van het zogenoemde endomembraansysteem, een netwerk van membranen bestaande uit de celkern, het endoplasmatisch reticulum, het golgi-apparaat, de lysosomen en de verschillende vesikels en vacuolen. Het endomembraansysteem vervult vele essentiële cellulaire functies: de synthese van eiwitten, het transport van eiwitten (naar membranen, naar organellen of naar het extracellulair milieu), metabolisme en lokalisatie van lipiden en het wegruimen van schadelijke stoffen.[1]
Plastiden zijn een groep organellen in plantencellen en eukaryotische algen die een gemeenschappelijke voorouder delen. Er zijn, naast de welbekende chloroplast, verschillende andere plastiden te onderscheiden:
Organel / eiwitcomplex |
Voornaamste functie | Structuur | Organismen |
---|---|---|---|
Autofagosoom | blaasje dat materiaal in het cytoplasma verzamelt voor afbraak | dubbel membraan-compartiment | alle eukaryoten |
Centriool | aangrijpinspunt voor cytoskelet, regelt celdeling door vorming spoelfiguur | ketens van tubuline | dieren |
Glycosoom | glycolyse: de splitsing van glucose in pyrodruivenzuur | enkel membraan-compartiment | Sommige protozoa, zoals Trypanosomen |
Glyoxysoom | omzetting van vetten in suikers | enkel membraan-compartiment | planten |
Hydrogenosoom | maakt energie beschikbaar in anaërobe omstandigheden | dubbel membraan-compartiment | Enkele eencelligen |
Lysosoom | afbraak en afvoer van grote moleculen (zoals eiwitten en polysachariden) | enkel membraan-compartiment | dieren |
Melanosoom | synhtese en opslag van biologisch pigment | enkel membraan-compartiment | dieren |
Myofibril | contractie van spiercellen | gebundelde filamenten | dieren |
Nucleolus | vorming van ribosomen | eiwitten, DNA en RNA | meeste eukaryoten |
Peroxisoom | afbraak van metabool waterstofperoxide | enkel membraan-compartiment | alle eukaryoten |
Proteasoom | afbraak van onnodige of beschadigde eiwitten door middel van proteolyse | zeer groot eiwitcomplex | alle eukaryoten, alle archaea en sommige bacteriën |
Pyrenoïde | Assimilatie van koolstof, vermijding fotorespiratie | eiwit-compartiment | vele microalgen en enkele hauwmossen |
Ribosoom | eiwitproductie: vertaling van mRNA-code in een aminozuurvolgorde | Ribosomaal RNA en ribosomale eiwitten | alle eukaryoten |
Trilhaar | voortbeweging van stoffen in extracellulair milieu; celcommunicatie.[9] | microtubuli | dieren, protisten, enkele planten |
Vesikel | transport en stofwisseling van afval en voedingsdeeltjes | enkel membraan-compartiment | alle eukaryoten |
Andere bijbehorende structuren:
Prokaryoten hebben in tegenstelling tot eukaryotische cellen een uiterst eenvoudige bouw. In het verleden ging men ervan uit dat dat prokaryoten geen echte organellen bezitten, maar met de komst van sterkere microscopen en verbeterde biochemische technieken zijn meer en meer details van de prokaryotische cel aan het licht gekomen.[11]
In een onderzoek uit 1973 werd aangetoond dat sommige prokaryoten beschikken over een inwendig microcompartiment genaamd het carboxysoom.[12] Deze compartimenten hebben een diameter van 100–200 nm en zijn omgeven door een "schil" van eiwitten.[2] Nog verrassender was de ontdekking van het magnetosoom in 2006, een prokaryotisch organel dat door een membraan is omgeven en een rol speelt bij oriëntatie met behulp van magneetvelden.[13] Daarnaast werden celkern-achtige structuren gevonden in Planctomycetes, eveneens door een lipide membraan omgeven.[14]
Organel / eiwitcomplex | Voornaamste functie | Structuur | Organismen |
---|---|---|---|
Carboxysoom | Assimilatie van koolstof, vermijding fotorespiratie | eiwit-compartiment | sommige bacteriën |
Chlorosoom | fotosynthese | lichtopvangsysteem | groene zwavelbacteriën |
Flagel | voortbeweging | eiwitketens | sommige prokaryoten en eukaryoten |
Magnetosoom | magnetoceptie voor oriëntatie | anorganische kristallen, enkel-membraan | magnetotactische bacteriën |
Nucleoïde | opslag en onderhoud van DNA, vorming van RNA | DNA-eiwitten | alle prokaryoten |
Pilus | Adhesie voor conjugatie van DNA | een haarachtige structuur aan het membraanoppervlak | met name gramnegatieve bacteriën |
Plasmide | uitwisseling van DNA | ringvormig DNA | sommige bacteriën |
Ribosoom | eiwitproductie: vertaling van mRNA-code in een aminozuurvolgorde | rRNA en r-eiwitten | bacteriën en archaea |
Thylakoïde | fotosynthese | fotosysteemeiwitten en pigmenten | voornamelijk cyanobacteriën |
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.