celler er den mindste komponent i kroppen, der kan udføre alle de grundlæggende livsfunktioner. Hver celle udfører specialiserede funktioner og spiller en rolle i opretholdelsen af homeostase. Mens hver celle er en uafhængig enhed, påvirkes den stærkt af skader på naboceller. Disse forskellige celletyper kombineres for at danne væv, som er samlinger af specialiserede celler, der udfører et relativt begrænset antal funktioner, der er specifikke for den type væv. Flere billioner celler udgør menneskekroppen. Disse celler er af forskellige typer, som kan variere meget i størrelse, udseende og funktion.

primære cellekomponenter

mens der er cirka 200 typer celler, har de alle lignende træk: cellemembran, cytoplasma, organeller og kerne. Den eneste undtagelse er, at de modne røde blodlegemer ikke indeholder en kerne. Toksiner kan skade nogen af komponenterne i cellen, der forårsager celledød eller skade og funktionsfejl.

Figur 1 viser de forskellige komponenter i en sammensat celle.

Figur 1. Grundlæggende cellestruktur
(Billedkilde: tilpasset fra iStock Photos, Kurt)

de primære komponenter i en typisk celle inkluderer følgende:

• cellemembran — et phospholipid-dobbeltlag, der også indeholder kolesterol og proteiner; dets funktioner er at yde støtte og kontrollere indgang og udgang af alle materialer. Vi vil diskutere strukturen af cellemembranen og de mekanismer, hvormed kemikalier kan trænge ind eller absorberes i eller ud af cellen i afsnittet Introduktion til Absorption senere i Tokstutor.
• cytoplasma-en vandig opløsning af mineraler, organiske molekyler og gasser, der findes mellem cellemembranen og kernen.Nucleus-en membranbundet del af en celle, der indeholder nukleotider og nukleoproteiner; kernen styrer metabolisme, proteinsyntese og opbevaring og behandling af genetisk information.
• Cytosol-den flydende del af cytoplasmaet, som fordeler materialer ved diffusion gennem cellen.Nucleolus-en tæt region af kernen, der indeholder RNA og DNA; det er stedet for rRNA-syntese og samling af ribosomkomponenterne.
• endoplasmatisk retikulum-et omfattende netværk af membranlignende kanaler, der strækker sig gennem cytoplasmaet; det syntetiserer sekretoriske produkter og er ansvarlig for intracellulær opbevaring og transport.
• ribosomer-meget små strukturer, der består af RNA og proteiner og udfører proteinsyntese; nogle ribosomer er faste (bundet til det endoplasmatiske retikulum), mens andre ribosomer er frie og spredt inden i cytoplasmaet.mitokondrier-ovale organeller bundet af en dobbelt membran med indre folder, der omslutter vigtige metaboliske stoffer; de producerer næsten alle (95%) af den ATP og energi, der kræves af cellen.lysosomer-vesikler, der indeholder stærke fordøjelsessymer; lysosomer er ansvarlige for intracellulær fjernelse af beskadigede organeller eller patogener.Peroksisomer — meget små membranbundne organeller, der indeholder en lang række forskellige former, der udfører et varieret sæt metaboliske funktioner.
• Golgi apparatur-stakke af flade membraner indeholdende kamre; de syntetiserer, opbevarer, ændrer og pakker sekretoriske produkter.
• centrioler – der er to centrioler, justeret i rette vinkler, hver sammensat af 9 mikrotubuli tripletter; de organiserer specifikke fibre af kromosomer under celledeling, som bevæger kromosomerne.
• Cilia-trådlignende fremspring af det ydre lag af cellemembranen, som tjener til at flytte stoffer over celleoverfladen.

cellekomponenter, der er mest modtagelige for fremmedhad

mens alle komponenter i cellen kan blive beskadiget af fremmedhad eller kropsprodukter produceret som reaktion på fremmedhad, er de komponenter, der mest sandsynligt er involveret i celleskader, cellemembranen, kernen, ribosomer, peroksisomer, lysosomer og mitokondrier.

midler, der kan føre til ændringer i membranens permeabilitet og en celles strukturelle integritet, kan beskadige cellemembraner. Bevægelsen af stoffer gennem cellemembraner styres nøjagtigt for at opretholde homeostase af cellen. Ændringer i toksininduceret cellemembranpermeabilitet kan direkte forårsage celledød eller gøre det mere modtageligt for indgangen til toksinet eller andre toksiner, der følger. Virkningerne i dette tilfælde kan være celledød, ændret cellefunktion eller ukontrolleret celledeling (neoplasi).

kerner indeholder cellens genetiske materiale (kromosomer eller DNA). Fremmedhad kan beskadige kernen, som i mange tilfælde fører til celledød, ved at forhindre dens evne til at opdele. I andre tilfælde kan cellens genetiske sammensætning ændres, så cellen mister normale kontroller, der regulerer opdeling. Det vil sige, det fortsætter med at opdele og blive en neoplasma. Hvordan dette sker er beskrevet i Kræftafsnittet i Tokstutor.

ribosomer bruger information leveret af det nukleare DNA til fremstilling af proteiner. Celler adskiller sig i den type protein, de fremstiller. For eksempel producerer ribosomerne i leverceller blodproteiner, mens ribosomerne i fedtceller fremstiller triglycerider. Ribosomer indeholder RNA, strukturelt ligner DNA. Midler, der er i stand til at beskadige DNA, kan også skade RNA. Således kan giftig skade på ribosomer forstyrre proteinsyntese. I tilfælde af skade på levercelleribosomer kan et fald i blodalbumin resultere i nedsat immunsystem og blodtransport.lysosomer indeholder fordøjelsessymer, der normalt fungerer i forsvaret mod sygdom. De kan nedbryde bakterier og andre materialer til at producere sukker og aminosyrer. Når fremmedhad beskadiger lysosomer, kan de frigives i cytoplasmaet, hvor de hurtigt kan ødelægge proteinerne i de andre organeller, en proces kendt som autolyse. I nogle arvelige sygdomme kan en persons lysosomer mangle et specifikt lysosomalt fsym. Dette kan forårsage en ophobning af cellulært affald og affaldsprodukter, der normalt bortskaffes af lysosomerne. I sådanne sygdomme, kendt som lysosomale opbevaringssygdomme, fungerer vitale celler (såsom i hjerte og hjerne) muligvis ikke normalt, hvilket resulterer i den syge persons død.Peroksisomer, som er mindre end lysosomer, indeholder også ensimer. Peroksisomer absorberer og neutraliserer normalt visse toksiner, såsom brintoverilte (H2O2) og alkohol. Leverceller indeholder betydelige peroksisomer, der fjerner og neutraliserer toksiner absorberet fra tarmkanalen. Nogle fremmedhad kan stimulere visse celler (især leveren) for at øge antallet og aktiviteten af peroksisomer. Dette kan igen stimulere cellen til at opdele. De fremmedhad, der inducerer stigningen i peroksisomer er kendt som ” peroksisom proliferatorer.”Deres rolle i kræftårsag diskuteres i Kræftafsnittet i Tokstutor.

mitokondrier giver energien til en celle (kræves for overlevelse) ved en proces, der involverer ATP-syntese. Hvis en fremmedhad forstyrrer denne proces, vil cellens død hurtigt opstå. Mange fremmedhad er mitokondrie giftstoffer.

• eksempler på giftstoffer, der forårsager celledød ved at interferere med mitokondrier, inkluderer cyanid, hydrogensulfid, kokain, DDT og carbontetrachlorid.