De drie belangrijkste structuren van de cel zijn het membraan, het cytosol en de inhoud ervan en de kern. Het membraan is semi-permeabel, waardoor geselecteerde voedingsstoffen en signaalmoleculen naar binnen kunnen. Het cytosol bevat een verscheidenheid aan organellen, die gespecialiseerde functies uitvoeren. De kern bevat natuurlijk de genetische code van de cel, samen met de nucleolus.

Het celmembraan

Het celmembraan omsluit de cel. De drie belangrijkste functies zijn het bieden van een grens rond het cytoplasma, het samen binden van de cellen en het filteren van verschillende chemicaliën om te bepalen welke cellen de cel mogen binnendringen.

Moleculen passeren het membraan door actief transport, diffusie en osmose . Koolhydraten in het membraan bevorderen de hechting tussen cellen. De lipidemoleculen die het grootste deel van het membraan vormen, zijn doorlaatbaar voor in water oplosbare stoffen zoals glucose en vetoplosbare elementen zoals zuurstof en koolstofdioxide.

The Cytosol

Het cytosol is de vloeistof tussen het celmembraan en de celkern. Het is gevuld met gespecialiseerde organellen. De drie belangrijkste functies die in het cytosol worden uitgevoerd, zijn eiwitsynthese, waarbij energie uit voedingsstoffen beschikbaar wordt gemaakt voor andere celprocessen en signaaloverdracht.

ATP en eiwit

ATP wordt geproduceerd in het cytosol. Het is de energiebron die wordt gebruikt door de chemische processen in de cel. Het wordt geproduceerd door mitochondriën, een soort organel in de cytosol-nummering in de honderden. Vanwege hun functie worden mitochondriën de krachtpatsers van de cel genoemd.

Eiwitten worden ook in het cytosol geproduceerd. Ze worden gemaakt in ribosomen, lintachtige organellen die zich bevinden op een ander organel, het endoplasmatisch reticulum.

Signaaloverdracht

Signaaloverdracht of signaaltransductie vindt plaats over het cytosol, vanuit het membraan van de cel naar de kern. Signalen van de buitenhormonen bijvoorbeeld, activeren een reactie door het celmembraan, dat een signaalstof afgeeft aan de binnenkant van de cel. Op deze manier hoeft het hormoon de cel nooit te betreden om zijn werk te doen.

The Nucleus

De drie belangrijkste functies van de kern zijn om genexpressie te regelen, de replicatie van DNA op cel te bemiddelen deling en behoud van DNA-integriteit. Een vierde, even belangrijke functie die in de kern wordt uitgevoerd, is de productie van ribosomen in de nucleolus, de enige eiwitsynthese die in de kern plaatsvindt.

DNA-integriteit

Verschillende mechanismen behouden DNA-integriteit, beschermen tegen en herstel van mutaties. Ter vergelijking: het genetische materiaal in mitochondria heeft slechts één dergelijk mechanisme. Dit is de reden waarom meer dan duizend mitochondriale genen sinds de eonen van de cellulaire evolutie zijn gemigreerd van de mitochondria naar de beter onderhouden kern.