Alle modeller av eukaryot celle
Eukaryoter er organismer bestående av ett eller flere sammensatte celler som inneholder kjerner. Alle dyr, planter, sopp og encellede protister er eukaryoter; de inneholder komplekse cellulære strukturer og forholdsvis store genomer. Forskere benytter en rekke modeller for å forenkle eukaryote celle og forklare sin grunnleggende struktur og funksjon. Æren av eukaryoter fra mer primitive prokaryote celler - bakterier - ble først gjort i midten av det 20. århundre da det ble klart at disse to klasser av organismer hadde svært forskjellige typer celler.
Den Skjematisk Cell
Den mest grunnleggende celle-modellen er den skjematiske cellen; Dette er ganske enkelt en grafisk fremstilling som viser de forskjellige interne strukturer i cellen. Ofte vil disse skjemaer være spesifikke for en undergruppe av eukaryoter, slik som et dyr eller en plantecelle. Den skjematiske celle inneholder en ytre cellemembran, og kan også inneholde en cellevegg. Den indre struktur av cellen er støttet opp av et cytoskjelett og ispedd mange organeller; disse organeller inkluderer kjernen, endoplasmatiske retikulum, Golgi-komplekset, mitokondrier og ribosomer. Andre strukturer som kloroplaster og vakuoler kan også være inkludert.
Den skjematiske modellen er ofte brukt av studenter som nettopp startet å lære om cellen og hvordan de ulike delene samhandle. Det er en praktisk måte å dele celle i deler for å gjøre læring om hver enkelt del enklere.
Modeller av cellemembranen
Den ytre membran av cellen er en enormt sammensatt masse av fettholdige molekyler, kalt fosfolipider, ispedd forskjellige proteiner og kolesterol. Den første modellen av cellemembranen nærmer biologi nåværende forståelse var Singer og Nicolson væske mosaikk modell. I denne modellen, den ytre membran av cellen er en tynn, dobbelt-lags ark av fosfolipidmolekyler. Dette arket er flytende og konstituerende molekylene er i konstant bevegelse om. Ulike proteiner er innebygd i membranen, noe som gir molekylære funksjon, fysisk struktur, og selektive porer for materialer å krysse.
Mer nylig har lipid flåte modellen endret væske mosaikk modell. Ifølge denne modellen, er membranproteiner innebygd i tykke "flåter" av lipidmolekyler som er omgitt av et område av kortere molekyler som ikke inneholder noen proteiner. Disse lipid flåter synes det å være de funksjonelle enheter av cellemembranen og bidra til å holde proteinene lokaliserte.
Modellering cellesyklus
På grunn av den komplekse interne strukturen i eukaryote cellen, krever vellykket divisjon et intrikat regelverk. Tilstedeværelsen av mange genetiske og andre molekylære regulatorer gjør matematiske modeller svært nyttig i å forstå hvordan cellen deler. Disse modellene består vanligvis av en "koblingsskjema", som illustrerer hvordan de ulike reguleringsprosessene som er involvert i celledeling operere. For eksempel, aktivering og inaktivering av forskjellige cyclin-proteiner (proteiner som er viktige for å utløse stadier av divisjon) okkupere forskjellige slisser i diagrammet. Når diagrammet er satt opp og forskjellige parametere er satt, forut modellen hvor cellen skal dele i forskjellige situasjoner, og hvorvidt det divisjon er holdbar over en lang tidsperiode.
Intra-Organelle modellering
På grunn av kompleksiteten av de enkelte organeller, cellebiologer produsere spesielle modeller for dem. For eksempel, i kjernen og mitokondrier begge gjennomgår kompleks intern og ekstern regulering som er avgjørende for cellenes overlevelse. Kjernen er langt den mest komplekse organeller; det inneholder all den genetiske informasjon av organismen. Til enhver tid, er noen av DNA i kjernen tett-viklet og inaktive, mens andre DNA er løst viklet og aktiv. En kompleks kaskade av molekyler som gjør at de aktuelle molekylene er stadig inn og ut av kjernen.
Ved å modellere hvordan de ulike komponentene i kjernen samhandle, kan cellebiologer spå, for eksempel hvilke gener blir aktivert når en gitt signalsystem er slått på. Beregningsmodeller for atom molekyler, slik som transkripsjonsfaktorer mikro-RNA, illustrerer hvordan gener i cellen oppfører seg og kommunisere.