Eucaryotes sont des organismes composés d'une ou plusieurs cellules contenant des noyaux complexes. Tous les animaux, les plantes, les champignons et les protistes unicellulaires sont des eucaryotes; elles contiennent des structures cellulaires complexes et relativement grands génomes. Les scientifiques emploient un certain nombre de modèles pour simplifier la cellule eucaryote et expliquer sa structure et sa fonction de base. La distinction des eucaryotes de plus primitives procaryotes cellules - bactéries - a été faite d'abord dans le milieu du 20e siècle, il est devenu clair que ces deux classes d'organismes avaient des types très distincts de cellules.
La cellule schématique
Le modèle le plus de cellule de base est la cellule schématique; ceci est simplement une représentation graphique montrant les différentes structures internes de la cellule. Souvent, ces schémas sont spécifiques à un sous-ensemble des eucaryotes, comme une cellule animale ou végétale. La cellule schématique contient une membrane cellulaire externe, et peut également contenir une paroi cellulaire. La structure interne de la cellule est étayée par un cytosquelette et parsemé de nombreux organites; ces organites comprennent le noyau, le réticulum endoplasmique, appareil de Golgi, les mitochondries et les ribosomes. D'autres structures telles que les chloroplastes et les vacuoles peuvent également être inclus.
Le modèle schématique est souvent utilisé par les étudiants qui commencent tout juste à en apprendre davantage sur la cellule et la façon dont ses différentes parties interagissent. Il est un moyen pratique de diviser la cellule en parties à faire l'apprentissage de chaque partie plus facile.
Les modèles de la membrane cellulaire
La membrane externe de la cellule est une masse extrêmement complexe de molécules, appelées gras des phospholipides, entrecoupées de diverses protéines et le cholestérol. Le premier modèle de la compréhension actuelle de la membrane cellulaire approche la biologie était fluide le modèle de la mosaïque Singer et Nicolson de. Dans ce modèle, la membrane externe de la cellule est une feuille mince, à double couche de molécules phospholipidiques. Cette feuille est fluide et les molécules constitutives sont constamment en mouvement à propos. Diverses protéines sont noyées dans la membrane, en fournissant fonction moléculaire, la structure physique et des pores sélectifs pour les matériaux à traverser.
Plus récemment, le modèle de radeau lipidique a modifié le modèle de la mosaïque fluide. Selon ce modèle, les protéines de membrane sont intégrées dans "radeaux" d'épaisseur de molécules lipidiques entourées par une région de molécules plus courtes qui ne contiennent pas de protéines. Ces radeaux lipidiques apparaissent les unités fonctionnelles de la membrane cellulaire soit et aider à garder les protéines localisées.
Modélisation du cycle cellulaire
En raison de la structure interne complexe de la cellule eucaryote, la division réussie nécessite un système de régulation complexe. La présence de nombreux régulateurs moléculaires génétiques et d'autres modèles mathématiques rend extrêmement utile pour comprendre comment la cellule se divise. Ces modèles sont généralement constitués d'un "schéma de câblage", qui illustre la façon dont les différents processus de régulation impliqués dans la division cellulaire fonctionnent. Par exemple, l'activation et l'inactivation des différentes protéines cyclines (protéines importantes dans le déclenchement des étapes de division) occupent des emplacements différents du diagramme. Une fois le schéma est mis en place et différents paramètres sont définis, le modèle prédit comment la cellule doit diviser dans des situations différentes et si cette division est tenable sur une longue période de temps.
Intra-Organelle Modélisation
En raison de la complexité des organites individuels, les biologistes cellulaires produisent des modèles spécialisés pour eux. Par exemple, le noyau et les mitochondries à la fois soumis à la réglementation interne et externe complexe qui est crucial pour la survie de la cellule. Le noyau est de loin le plus complexe organite; il contient toute l'information génétique de l'organisme. À un moment donné, une partie de l'ADN dans le noyau est étroitement enroulé et inactif, tandis que d'autres ADN est enroulé de manière lâche et active. Une cascade complexe de molécules fait que les molécules appropriées sont constamment entrant et sortant du noyau.
En modélisant comment les différentes composantes du noyau interagissent, les biologistes cellulaires peuvent faire des prédictions, tels que les gènes qui seront activés lorsqu'un système de signalisation donnée est activée. des modèles de calcul des molécules nucléaires, tels que des facteurs de transcription de micro-ARN, illustrent la façon dont les gènes au sein de la cellule se comportent et interagissent.