Hoog georganiseerd

Wie de video 'Inner life of the Cell' bekijkt, komt onder de indruk van hoe vol de cel is en hoe hoog georganiseerd. Dat beeld is gebaseerd op jarenlang onderzoek met verschillende versies van de electronenmicroscoop en biochemisch onderzoek naar wat er in de cel allemaal gebeurt. We ontdekken daarbij steeds meer van die wonderlijke complexiteit, waarbij voortdurend stoffen en structuren worden aangemaakt en weer afgebroken of vervangen en er veel gericht transport plaatsvindt - door motoreiwitten (zie link 1) en via de kanalen van het membranennetwerk in de cel (dat heeft endoplasmatisch reticulum).

Dit beeld van de cel is heel anders dan wat Darwin en zijn tijdgenoten hiervan hadden. In die tijd was het makkelijker te begrijpen dat levende cellen 'vanzelf' zouden zijn ontstaan, hoewel Pasteur in 1860 aantoonde dat spontane generatie niet mogelijk is. Zie verder Ontstaan van het Leven.

Onder de lichtmicroscoop

Onder de lichtmicroscoop zien we niet zo veel - kijk maar naar de micro-foto's hierboven van preparaten van wangslijmvlies en waterpest (twee makkelijk te maken preparaten, die vaak al door leerlingen van de eerste klas middelbare school gemaakt en bekeken worden). In principe zien we met die lichtmicroscoop niet meer dan de volgende onderdelen (oftewel cel-organellen):

• De celkern met enkele donkere vlekken is in een aantal gevallen te zien. Soms is het contrast niet groot genoeg. De donkere vlekken zijn actieve plaatsen van ons DNA, waar voortdurend RNA wordt geproduceerd voor onze ribosomen (de eiwit-fabrieken van de cel). Zie de video over topo-isomerase: het molecuul dat voorkomt dat DNA in de knoop raakt als het wordt gedupliceerd.
• Mitochondrieën kun je vaak wel zien, maar het is moeilijk om ze te herkennen: het zijn niet meer dan spikkels. Ze zijn wel heel belangrijk: het zijn de energiecentrales van de cel en hebben ATP als hun voornaamste output. ATP is een molecuul dat ervoor zorgt dat allerlei reacties in de cel waar energie voor nodig is, kunnen verlopen. Maar het aanmaken van ATP is een wonder op zich: zie de korte video over ATP synthase.
• Bladgroenkorrels vind je alleen in een aantal plantencellen (de vulcellen van het blad en soms in de stengel). Die zijn goed te herkennen en onder de microscoop zie je soms bewegen omdat het protoplasma in de cel in beweging is - maar je ziet niet hoe dat komt. Zie de video!
• De celwand bij plantencellen bestaat uit cellulose en heeft een open (met kanalen als bij een spons) en elastische structuur. Deze celwand zit buiten de eigenlijke cel: als de cel sterft, kan de celwand blijven bestaan. De celwand kan extra verstevigd worden met kurk of houtstof. Het hout van een boom bestaat uit lege cellen: alleen de celwanden zijn overgebleven. Ze kunnen lange kanalen vormen waar water en zouten doorheen stromen naar de bladeren toe. Dat is een prachtig systeem: dat transport wordt gedreven door osmose (in de wortel en in de bladeren) en door actieve opname en transport van mineralen in de levende cellen van de wortel. Wonderlijk genoeg zijn de celwanden van bacteriën complexer dan bij planten: de samenstelling verschilt per groep bacteriën.

Ingewikkelde moleculaire machines

Op allerlei plaatsen in de cel treffen we wonderlijke moleculaire 'machines' aan - miniatuur-voorbeelden van hoog technologisch vernuft. Het zijn duidelijke voorbeelden van ontwerp door een heel intelligente Ontwerper. De machines en computers die we in ons dagelijks leven tegenkomen, zijn ook niet vanzelf ontstaan: hier zitten ontwerpers achter, die steeds ingewikkelder en steeds compactere versies proberen te maken. Onze ingenieurs vinden inspiratie in wat God als grote Ontwerper in de natuur laat zien.

Zie de links 2 en 3 (naar animatie-video's) en de animatie van ATP-synthase en topo-isomerase voor bijzondere voorbeelden van deze wonderlijke moleculaire machines.