Contents
1 Size of cells 3
1.1 Size of Cells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.2 Related reading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2 What is a cell? 5
3 What is the difference between elements? 7
4 What is living? 9
4.1 Seven Criteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
4.2 Virus Controversy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
4.3 The cell is alive, what about parts of it? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
5 What is interesting about cell biology? 15
5.1 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
6 Types of cells 17
7 Prokaryotes 19
7.1 Cell Surface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
7.2 Reproduction and Adaptation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
7.3 Transformation and Transduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
7.4 Diverse nutritional and metabolic adaptations . . . . . . . . . . . . . . . . 22
7.5 The Role of Oxygen In Metabolism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
7.6 Reference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
8 Bacteria 25
8.1 Archaea . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
8.2 Bacteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
9 Eukaryotes 29
9.1 Comparing Prokaryotic and Eukaryotic Cells . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
9.2 Animal Cells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
9.3 Plant Cell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
9.4 Nucleus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
9.5 Ribosomes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
9.6 The Endomembrane System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
9.7 Endoplasmic Reticulum (ER) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
9.8 Golgi Apparatus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
9.9 Lysosomes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
9.10 Vacuoles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
III
,Contents
9.11 Mitochondria and Chloroplasts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
9.12 Cytoskeleton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
9.13 Cell Wall . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
9.14 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
10 Unique Properties of Plant Cells 41
10.1 Chloroplasts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
10.2 Vacuoles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
10.3 Cell walls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
11 Parts of the cell 43
12 Membranes 45
12.1 The Cell Membrane is Asymmetric . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
12.2 Important aspects of Membranes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
13 Organelles 49
13.1 Nucleus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
13.2 Mitochondria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
13.3 Ribosomes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
13.4 Endoplasmic Reticulum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
13.5 Golgi Complex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
13.6 Vacuole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
13.7 Peroxisomes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
13.8 Lysosomes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
13.9 Links . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
14 Genetic material 53
15 Energy supply (chloroplasts and mitochondria) 55
16 Cell division 57
17 Cell cycle 59
17.1 From Wikipedia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
17.2 Background Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
17.3 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
17.4 Mitosis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
17.5 Details of mitosis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
17.6 Cytokinesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
17.7 Binary Fission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
17.8 The Evolution of Mitosis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
17.9 The Cell Cycle Control System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
17.10 Reference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
18 Meiosis 67
18.1 Crossover . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
IV
, Contents
19 Mitosis 69
19.1 Prophase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
19.2 Prometaphase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
19.3 Metaphase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
19.4 Anaphase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
19.5 Telophase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
19.6 Cytokinesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
19.7 Regulation of Cell Cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
20 Genes 75
21 Expression 77
22 Translation 81
23 Contributors 83
List of Figures 87
24 Licenses 91
24.1 GNU GENERAL PUBLIC LICENSE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
24.2 GNU Free Documentation License . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
24.3 GNU Lesser General Public License . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
1
,
1 Size of cells 3
1.1 Size of Cells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.2 Related reading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2 What is a cell? 5
3 What is the difference between elements? 7
4 What is living? 9
4.1 Seven Criteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
4.2 Virus Controversy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
4.3 The cell is alive, what about parts of it? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
5 What is interesting about cell biology? 15
5.1 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
6 Types of cells 17
7 Prokaryotes 19
7.1 Cell Surface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
7.2 Reproduction and Adaptation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
7.3 Transformation and Transduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
7.4 Diverse nutritional and metabolic adaptations . . . . . . . . . . . . . . . . 22
7.5 The Role of Oxygen In Metabolism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
7.6 Reference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
8 Bacteria 25
8.1 Archaea . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
8.2 Bacteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
9 Eukaryotes 29
9.1 Comparing Prokaryotic and Eukaryotic Cells . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
9.2 Animal Cells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
9.3 Plant Cell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
9.4 Nucleus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
9.5 Ribosomes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
9.6 The Endomembrane System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
9.7 Endoplasmic Reticulum (ER) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
9.8 Golgi Apparatus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
9.9 Lysosomes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
9.10 Vacuoles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
III
,Contents
9.11 Mitochondria and Chloroplasts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
9.12 Cytoskeleton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
9.13 Cell Wall . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
9.14 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
10 Unique Properties of Plant Cells 41
10.1 Chloroplasts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
10.2 Vacuoles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
10.3 Cell walls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
11 Parts of the cell 43
12 Membranes 45
12.1 The Cell Membrane is Asymmetric . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
12.2 Important aspects of Membranes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
13 Organelles 49
13.1 Nucleus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
13.2 Mitochondria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
13.3 Ribosomes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
13.4 Endoplasmic Reticulum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
13.5 Golgi Complex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
13.6 Vacuole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
13.7 Peroxisomes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
13.8 Lysosomes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
13.9 Links . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
14 Genetic material 53
15 Energy supply (chloroplasts and mitochondria) 55
16 Cell division 57
17 Cell cycle 59
17.1 From Wikipedia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
17.2 Background Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
17.3 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
17.4 Mitosis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
17.5 Details of mitosis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
17.6 Cytokinesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
17.7 Binary Fission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
17.8 The Evolution of Mitosis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
17.9 The Cell Cycle Control System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
17.10 Reference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
18 Meiosis 67
18.1 Crossover . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
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19 Mitosis 69
19.1 Prophase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
19.2 Prometaphase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
19.3 Metaphase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
19.4 Anaphase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
19.5 Telophase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
19.6 Cytokinesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
19.7 Regulation of Cell Cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
20 Genes 75
21 Expression 77
22 Translation 81
23 Contributors 83
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24.1 GNU GENERAL PUBLIC LICENSE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
24.2 GNU Free Documentation License . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
24.3 GNU Lesser General Public License . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
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