Biologi 2: Cellens transport, nervsystemet, hormonsystemet och signalsubstanser

Övningskort i ordförrådsformat för Biologi 2 som täcker cellens membran och transportmekanismer, nervsystemets organisation, nervimpulser, hormonsystemets funktion, sömnstadier samt signalsubstanser i hjärnan.

Diffusion (passiv transport)

Spontan transport där molekyler eller joner rör sig från ett område med högre koncentration till ett med lägre koncentration utan att tillföra energi.

Akvaporiner

Särskilda kanalproteiner i cellmembranet som underlättar och möjliggör snabb vattentransport (osmos).

Hypoton lösning

En omgivande lösning som har en lägre koncentration av lösta ämnen än vad som finns inuti cellen.

Isoton lösning

En lösning som har samma koncentration av lösta ämnen på utsidan som på insidan av cellen.

Hyperton lösning

En lösning som har en högre koncentration av lösta ämnen än vad som finns inuti cellen, vilket leder till att vatten dras ut ur cellen.

Osmotiskt tillstånd i växtceller

I hyperton miljö krymper cytoplasman och cellen blir plasmolyserad (plasmolyzed), i isoton miljö är den slapp (flaccid), och i hypoton miljö fylls vakuolen med vatten så att cellen blir spänd (turgid).

Aktiv transport

Energi- och ATP-krävande transport av ämnen genom cellmembranet mot koncentrationsgradienten (från låg till hög koncentration).

Exocytos

Transportprocess där ämnen packade i membranblåsor (vesikler) töms ut ur cellen genom att blåsan smälter samman med cellmembranet.

Endocytos

Transportprocess där cellen tar upp material utifrån genom att cellmembranet buktar inåt och bildar en vesikel i cytoplasman.

Centrala nervsystemet (CNS)

Den del av nervsystemet som omfattar hjärnan och ryggmärgen.

Perifera nervsystemet (PNS)

Alla nerver och nervtrådar i kroppen som inte ingår i CNS, men som är direkt eller indirekt kopplade till det.

Sensoriska nerver

Inåtledande (afferenta) nerver som förmedlar sinnesintryck från kroppens sinnen till centrala nervsystemet.

Motoriska nerver

Utåtledande (efferenta) nerver som skickar styrsignaler från CNS till muskler eller körtlar.

Interneuroner (introneuroner)

Starkt förgrenade nervceller belägna i CNS som ansvarar för tolkning, bearbetning och analys av inkommande signaler.

Somatiska nervsystemet

Den viljestyrda delen av perifera nervsystemet som kontrollerar medvetna muskelrörelser och använder acetylkolin som signalsubstans.

Autonoma nervsystemet

Den icke viljestyrda delen av nervsystemet som reglerar inre organ såsom hjärtmuskulatur, matspjälkning och andning.

Parasympatiska nervsystemet

Del av det autonoma nervsystemet som är aktivt vid vila, återhämtning och matsmältning.

Sympatiska nervsystemet

Del av det autonoma nervsystemet som aktiveras vid stress och akut fara ("fight or flight").

Enteriska nervsystemet

Del av det autonoma nervsystemet som styr och reglerar tarmarnas självständiga arbete.

Nervcellens uppbyggnad

Neuronens anatomi som består av dendriter (tar emot signaler), cellkropp med cellkärna, samt ett axon omgivet av isolerande myelinskidor fram till synapsknopparna.

Myelin

Ett fett inuti schwannceller som bildar en elektriskt isolerande skida runt axonet, vilket gör att nervimpulsen hoppar mellan noder och leds betydligt snabbare.

$$\text{Na}^+/\text{K}^+\text{-ATPas}$$

Membranbunden jonpump som med hjälp av $ATP$ aktivt pumpar ut tre natriumjoner ($3\,\text{Na}^+$) och in två kaliumjoner ($2\,\text{K}^+$) i cellen.

Vilopotential

Den elektriska spänningsskillnaden över vilande cellers membran, normalt ca $-70\,\text{mV}$ på grund av negativ insida relativt utsidan.

Tröskelvärde

Den spänningsnivå (ca $-55\,\text{mV}$) som krävs för att samtliga spänningsstyrda natriumkanaler ska öppnas och utlösa en aktionspotential.

Aktionspotentialens faser

Nervimpulsens förlopp: depolarisation då $\text{Na}^+$ forsar in och spänningen når $+35\,\text{mV}$, repolarisation då $\text{K}^+$ strömmar ut, samt hyperpolarisation innan vilopotentialen återställs.

Synaps

Kopplingspunkten mellan två nervceller bestående av en presynaptisk ändknopp med vesikler, en synapsspalt samt ett postsynaptiskt membran med specifika receptorer.

Endokrina körtlar

Körtlar som tillverkar hormoner och utsöndrar dem direkt till blodomloppet (inre sekretion).

Peptidhormoner

Vattenlösliga hormoner som inte kan passera cellmembranet utan binder till membranreceptorer och ger snabba, mer kortvariga effekter via sekundära budbärare.

Verkningsmekanism för peptidhormoner

Hormonet binder en receptor på cellens yta, vilket aktiverar adenylatcyklas att omvandla $ATP$ till den sekundära budbäraren $cAMP$, som i sin tur aktiverar befintliga enzymer i cytoplasman.

Steroidhormoner

Fettlösliga hormoner (t.ex. östrogen, progesteron och kortisol) som fritt kan passera cellmembranet och verka direkt på genuttrycket i cellkärnan.

Verkningsmekanism för steroidhormoner

Det fettlösliga hormonet tar sig genom cellmembranet, binds till en guidemolekyl, förs in i cellkärnan och binder till DNA för att starta transkription och proteinsyntes.

Hypothalamus

Hjärnregion som fungerar som en brygga mellan nerv- och hormonsystemet och kontrollerar hypofysen genom att frisätta stimulerande eller hämmande neurohormoner.

Hypofysen

Körtel i hjärnan bestående av framlob och baklob, som styr kroppens övriga endokrina körtlar med hjälp av hormoner som $ACTH$, $TSH$ och $GH$.

HPA-axeln

Kroppens centrala stressystem: Hypothalamus frisätter $CRH$, hypofysen frisätter $ACTH$, vilket stimulerar binjurarna att producera kortisol.

Kortisol

Ett steroidhormon från binjurarna som vid akut stress höjer blodsockernivån, men som vid långvarigt förhöjda nivåer dämpar immunförsvaret.

Melatonin

Sömnhormon som bildas i tallkottkörteln vid mörker och styr kroppens dygnsrytm genom att framkalla sömnighet.

Sömnspindlar (sleep spindles)

Korta och snabba utbrott av hjärnvågsaktivitet under lättsömnen där minnen överförs från hippocampus till långtidsminnet i hjärnbarken.

Djupsömn

Sömnstadium med minimal hjärnaktivitet, frisättning av tillväxthormon för reparation och muskeluppbyggnad, samt där hjärnans gliaceller krymper så att slaggprodukter kan spolas bort.

REM-sömn

Sömnfas med snabba ögonrörelser, förlamad skelettmuskulatur, intensiv drömaktivitet samt aktivering av amygdala och hippocampus för känsloreglering och minneshantering.

Accumbenskärnan

Hjärnkärna i belöningssystemet som frisätter dopamin och framkallar en positiv känsla vid evolutionärt gynnsamma eller njutbara beteenden.

BDNF (Brain-Derived Neurotrophic Factor)

Ett protein som skyddar nervceller, stimulerar bildandet och överlevnaden av nya celler, stärker synapser och ökar i koncentration vid fysisk konditionsträning.

Glutamat

Hjärnans vanligaste stimulerande signalsubstans; verkar via NMDA-receptorer och är avgörande för inlärning och minnesbildning.

GABA

Hjärnans vanligaste hämmande signalsubstans; motverkar överstimulering, dämpar ångest och hjälper kroppen att slappna av och sova.

Dopamin

Signalsubstans kopplad till motivation, fokus, motorik och belöning; reglerar hjärnans filter mot bakgrundsbrus och är involverad vid ADHD, beroende och Parkinsons sjukdom.

Serotonin

Signalsubstans som reglerar stämningsläge, sömn och aptit; brist kopplas till nedstämdhet, depression och ångest.

Endorfiner

Kroppseget smärtstillande ämne som frisätts vid bland annat träning och skratt och framkallar känslor av eufori och välbefinnande.