Celler er livets byggesten – alle levende organismer er opbygget af dem. Lærebøger viser ofte et enkelt “typisk” eksempel på en plantecelle eller en dyrecelle, men i virkeligheden kan cellernes form variere meget. Især dyreceller findes i alle mulige former og størrelser. Plantecellers former har en tendens til at ligne hinanden ret meget på grund af deres stive cellevæg
Vi kan lære meget om, hvad en celle gør, ved at se på dens form og størrelse, og mikroskoper er det ideelle redskab til dette.
Formet til opgaven
Celler har forskellige former, fordi de gør forskellige ting. Hver celletype har sin egen rolle at spille for at hjælpe vores krop til at fungere korrekt, og deres former hjælper dem med at udføre disse roller effektivt. Følgende celletyper har alle usædvanlige former, som er vigtige for deres funktion.
Neuroner er celler i hjernen og nervesystemet. Deres opgave er at overføre elektriske meddelelser hele vejen fra hjernen til resten af kroppen og tilbage igen (næsten som elektriske ledninger), så det er meget lange, tynde celler. De skal også forbinde sig med andre neuroner for at danne kommunikationsnetværk, så de har mange lange grene. Du kan få mere at vide om neuroner andre steder på vores websted.
Fotoreceptorceller (stave og kegler) er celler i øjet, der registrerer lys. De er faktisk en meget specialiseret form for neuron. Fotoreceptorer skal opsamle lys så effektivt som muligt, så de har en specialiseret fremspring fra cellen (kaldet det ydre segment), som er fyldt med de molekyler, der absorberer lys. Stave, som er særligt gode til at opfange lys, har en større fremspring. Det er nu kendt, at det ydre segment er en stærkt modificeret form for primær cilium, en nyligt opdaget organel. Du kan læse mere om det primære cilium andetsteds i denne sammenhæng.
Immunceller er celler, der reagerer, når kroppen bliver inficeret (f.eks. af en bakterie). For at kunne udføre deres arbejde skal de være i stand til at ændre form. For eksempel kan lymfocytter være nødt til at bevæge sig gennem kroppens væv for at nå frem til infektionsstedet, så de ændrer deres form for at klemme sig forbi tætpakkede vævsceller. Nogle immunceller (f.eks. neutrofile) opsluger bakterier og vira, så de skal ændre form for at kunne “sluge” dem. Du kan lære mere om de forskellige slags immunceller i forbindelse med Bekæmpelse af infektioner.
Mikroskoper på celler
Nærmest al vores forståelse af cellers form stammer fra mange års akkumulerede mikroskopeksperimenter. Der findes intet andet redskab, der giver os mulighed for at se direkte på celleformen. Ved hjælp af lysmikroskopi har forskere været i stand til at se levende celler for at se, hvordan deres form ændrer sig over tid. De har også været i stand til at se celleprocesser, der involverer formændringer som f.eks. mitose
På grund af elektronmikroskopets udformning kan levende celler ikke overleve under de barske forhold inde i mikroskopet og kan derfor ikke ses direkte. Elektronmikroskoper kan dog give oplysninger i høj opløsning om formen af individuelle celler, der er blevet forberedt til visning, herunder små områder af cellen, der har specifikke former, som f.eks. det primære cilium og mikrovilli.
Celler i 3D
Celler er tredimensionelle objekter med komplekse former, men de billeder, der genereres fra de fleste mikroskoper, er todimensionelle. Dette har gjort det vanskeligt at forstå cellernes overordnede form, og hvordan de interagerer med hinanden. Nu er der imidlertid flere mikroskopiske teknikker, der gør det muligt at lave tredimensionelle modeller af celler eller dele af celler. Dette gøres ved at indsamle flere to-dimensionelle billeder digitalt og derefter kombinere dem ved hjælp af computerprogrammer.
Dr. Rebecca Campbell og lektor Tony Poole er to forskere ved University of Otago, der bruger mikroskopbilleder til at lave tredimensionelle modeller af de celler, de studerer. Rebecca bruger flere billeder fra det konfokale laserscanningsmikroskop til at opbygge 3D-visninger af hele neuroner, og Tony har opbygget en 3D-model af det primære cilium. Du kan få mere at vide om Rebeccas og Tonys arbejde andetsteds i denne sammenhæng.
Naturvidenskabens natur
Videnskabelige eksperimenter afslører ofte uventede oplysninger, der kan føre til nye hypoteser og teorier. Videnskabsfolk i 1600-tallet blev overrasket over at se bittesmå “byggeklodser”, da de kiggede på væv under optiske mikroskoper. Deres observationer førte til sidst til udviklingen af celleteorien – ideen om, at cellen er livets grundlæggende enhed.
Nyttige links
Se denne korte video for at se en immuncelle (en neutrofil) ændre form, mens den følger en bakterie gennem blodet og til sidst opsluger den.
Dette fantastiske hæfte Inside the Cell er udviklet af National Institute of General Medical Sciences (USA) og indeholder smukke billeder af celler, beskrivelser og detaljer om, hvordan man studerer celler. Den er meget detaljeret, men bestemt et kig værd!