Djurceller och deras former

Cellerna är livets byggstenar – alla levande organismer består av dem. Läroböcker visar ofta ett enda ”typiskt” exempel på en växtcell eller en djurcell, men i verkligheten kan cellernas former variera mycket. Särskilt djurceller finns i alla möjliga former och storlekar. Växtcellers former tenderar att vara ganska lika varandra på grund av deras styva cellvägg

Vi kan lära oss mycket om vad en cell gör genom att titta på dess form och storlek, och mikroskop är det idealiska verktyget för detta.

Formad för uppgiften

Celler har olika former eftersom de gör olika saker. Varje celltyp har sin egen roll för att hjälpa våra kroppar att fungera ordentligt, och deras former hjälper dem att utföra dessa roller på ett effektivt sätt. Följande celltyper har alla ovanliga former som är viktiga för deras funktion.

Neuroner är celler i hjärnan och nervsystemet. Deras uppgift är att föra elektriska meddelanden hela vägen från hjärnan till resten av kroppen och tillbaka (nästan som elektriska ledningar), så de är mycket långa, tunna celler. De måste också ansluta sig till andra neuroner för att bilda kommunikationsnätverk, så de har många långa grenar. Du kan läsa mer om neuroner på andra ställen på vår webbplats.

Fotoreceptorceller (stavar och kottar) är celler i ögat som känner av ljus. De är faktiskt en mycket specialiserad form av neuron. Fotoreceptorer måste samla in ljus så effektivt som möjligt, så de har en specialiserad utskjutning från cellen (kallad det yttre segmentet) som är full av molekyler som absorberar ljus. Stavar, som är särskilt bra på att upptäcka ljus, har en större utskjutning. Det är nu känt att det yttre segmentet är en starkt modifierad typ av primärt cilium, en nyligen upptäckt organell. Du kan läsa mer om primära cilium på andra ställen i detta sammanhang.

Immunceller är celler som reagerar när kroppen infekteras (av en bakterie till exempel). För att kunna göra sitt jobb måste de kunna ändra form. Till exempel kan lymfocyter behöva förflytta sig genom kroppsvävnad för att komma till infektionsstället, så de ändrar sin form för att klämma sig förbi tätt packade vävnadsceller. Vissa immunceller (t.ex. neutrofiler) slukar bakterier och virus, så de måste ändra form för att ”svälja” dem. Du kan lära dig mer om de olika typerna av immunceller i sammanhanget Bekämpa infektioner.

Mikroskop på celler

Nästan all vår förståelse av cellers form kommer från år av ackumulerade mikroskopexperiment. Det finns inget annat verktyg som låter oss titta direkt på cellform. Med hjälp av ljusmikroskopi har forskare kunnat betrakta levande celler för att se hur deras form förändras med tiden. De har också kunnat betrakta cellprocesser som innebär formförändringar, t.ex. mitos

På grund av elektronmikroskopens utformning kan levande celler inte överleva i de hårda förhållandena inne i mikroskopet och kan därför inte betraktas direkt. Elektronmikroskop kan dock ge högupplöst information om formen hos enskilda celler som har förberetts för visning, inklusive små områden av cellen som har specifika former, t.ex. det primära ciliet och mikrovilli.

Celler i 3D

Celler är tredimensionella objekt med komplexa former, men bilderna som genereras av de flesta mikroskop är tvådimensionella. Detta har gjort det svårt att förstå cellernas övergripande form och hur de interagerar med varandra. Nu gör dock flera mikroskopiska tekniker det möjligt att göra tredimensionella modeller av celler eller delar av celler. Detta görs genom att samla in flera tvådimensionella bilder digitalt och sedan kombinera dem med hjälp av datorprogram.

Dr Rebecca Campbell och docent Tony Poole är två forskare vid Otagouniversitetet som använder mikroskopbilder för att göra tredimensionella modeller av de celler de studerar. Rebecca använder flera bilder från det konfokala laserskanningsmikroskopet för att bygga upp 3D-vyer av hela neuroner, och Tony har byggt upp en 3D-modell av det primära ciliumet. Du kan läsa mer om Rebeccas och Tonys arbete på andra ställen i detta sammanhang.