Il modello cellulare più elementare è la cella schema . ; questa è semplicemente una rappresentazione grafica che mostra le differenti strutture interne della cellula . Spesso , questi schemi saranno specifiche per un sottoinsieme di eucarioti , come ad esempio una cellula animale o vegetale . La cella schematica contiene una membrana cellulare esterna e può anche contenere una parete cellulare . La struttura interna della cella viene rafforzata da un citoscheletro e intervallati da numerosi organelli ; questi organelli sono il nucleo , reticolo endoplasmatico , Golgi , mitocondri e ribosomi . Altre strutture come cloroplasti e vacuoli possono anche essere inclusi .
Il modello schematico è spesso utilizzato da studenti che stanno appena iniziando a conoscere la cellula e come le sue diverse parti interagiscono . Si tratta di un modo conveniente per dividere la cella in parti per rendere l'apprendimento su ogni singola parte più facile .
Modelli di membrana cellulare
La membrana esterna della cellula è una massa enorme complesso di molecole di grassi , chiamati fosfolipidi , intervallati da varie proteine e colesterolo . Il primo modello della comprensione attuale si avvicina di biologia membrana cellulare era Singer e Nicolson del liquido modello mosaico. In questo modello , la membrana esterna della cellula è un sottile foglio di doppio strato di molecole di fosfolipidi . Questa scheda è fluido e le molecole costituenti sono costantemente in movimento su . Diverse proteine sono incorporati nella membrana , fornendo la funzione molecolare , struttura fisica , e pori selettivi per i materiali da attraversare.
Più di recente , il modello zattera lipidica ha modificato il modello a mosaico fluido. Secondo questo modello , le proteine di membrana sono inseriti all'interno di " zattere " di spessore di molecole lipidiche circondate da una zona di molecole più brevi che non contengono proteine . Queste zattere lipidiche compaiono l'essere le unità funzionali della membrana cellulare e aiutarlo a mantenere le proteine localizzate .
Modellazione del ciclo cellulare
I cromosomi delle cellule eucariotiche devono duplicare e poi separare con cura per la divisione cellulare di successo a verificarsi .
a causa della complessa struttura interna della cellula eucariotica , divisione di successo richiede un sistema normativo intricato . La presenza di numerosi regolatori molecolari genetiche e altri rende modelli matematici estremamente utile per capire come la cellula si divide . Questi modelli consistono generalmente di un " schema elettrico ", che illustra come i diversi processi normativi coinvolti nella divisione cellulare operano . Per esempio , l' attivazione e inattivazione di varie proteine ciclina ( proteine importanti nell'innescare fasi di divisione ) occupano slot differenti del diagramma . Una volta che lo schema è impostato e diversi parametri sono impostati , il modello predice come la cellula deve dividere in diverse situazioni e se tale divisione è sostenibile per un lungo periodo di tempo .
Intra - Organelle Modeling
espressione genica è uno degli aspetti più complessi e strettamente regolamentati di funzione delle cellule .
a causa della complessità dei singoli organelli , biologi cellulari producono modelli specializzati per loro. Per esempio , il nucleo e mitocondri entrambi sottoposti complessa regolazione interna ed esterna che è cruciale per la sopravvivenza della cellula . Il nucleo è di gran lunga il più complesso organello ; esso contiene tutte le informazioni genetiche dell'organismo . In qualsiasi momento , alcuni dei DNA all'interno del nucleo è strettamente ferita e inattivi , mentre altri DNA è vagamente ferita e attivo . Una complessa cascata di molecole si assicura le molecole appropriate sono costantemente entrano ed escono dal nucleo .
Per modellare come le diverse componenti del nucleo interagiscono , biologi cellulari possono fare previsioni , come ad esempio quali saranno attivati i geni quando un dato sistema di segnalazione è acceso . Modelli computazionali di molecole nucleari , come i fattori di trascrizione di micro - RNA , illustrano come i geni all'interno della cellula si comportano e interagiscono .