Biologi 2: Liv och celler

Moment 1

Vad är cellteorin?

Enligt cell teorin består alla organismer av en eller flera celler. Likheten av uppbyggnad och funktion i cellerna mellan organismer tyder på att alla organismer har samma ursprung. De äldsta organismerna var enkelt byggda organismer (arkéer och bakterier) som uppkom för 3 miljarder år sedan och var prokaryota. Arkéer utvecklades sedan till eukaryota celler.

Vad är endosymbiosteorin?

Teorin beskriver hur mitokondrier och kloroplast antagligen tillfördes till celler.

Enligt teorin utvecklades eukaryota celler genom att delar av cellmembranet hos en prokaryot cell buktades in och avknoppades till ett cellmembran som omslöt DNA:t. Sådana kärnförsedda celler kan sedan ha börjat samarbeta med en bakterie. Bakterien levde skyddat i cellen och hjälpte till genom att bidra värdcellen med energiförsörjning. Bakterien var antagligen ursprunget till nutida cellens mitokondrier.

Troligen har kloroplast sitt ursprung i blågröna bakterier som “flyttade in” i cellen. Bakterien fick skydd och tillförde näring till värdcellen genom fotosyntes.

Vad stödjer endosymbiosteorin?

Faktumet att såväl mitokondrier som kloroplast innehåller ett eget DNA som påminner om bakteriers DNA tyder på att de ursprungligen varit bakterier.

Beskriv prokaryota celler

Prokaryota celler var antagligen jorden första celler. Bakterier och arkéer består av prokaryota celler. Prokaryota celler saknar en cellkärna, hos t.e.x bakterier finns DNA:t i en kromosom som ligger fritt i cellen en liten mängd DNA kan även finnas i bakteriens plasmider.

Beskriv eukaryota celler

Har en cellkärna som skyddar DNA:t. Dessa celler kan vara flercelliga och encelliga. Djur, växter och svampar har eukaryota celler. Det finns två typer av eukaryota celler, växtcellen och djurcellen. Djurcellen omges av ett tunt cellmembran medans växtcellen cellvägg med en bestämd form som är stadigare. Dessutom har växtcellerna kloroplaster med det gröna ämnet klorofyll, något som djurcellen.

Hur tros flercelliga organismer ha bildats?

Genom att ett flertal celler bildade kolonier, kunde de specialisera sig inom olika funktioner och områden. Detta visade sig vara framgångsrikt under evolutionen och var även början på könlig fortplantning då könsceller bildades.

Vad är celldifferentiering?

I dagens flercelliga organismer sker det i och med celldelning, en celldifferentiering där utvecklas olika celler med exakta genuppsättningar som modercellen men de är specialiserade inom olika uppgifter.

Alla celler har ursprung från äggcellen och bär på samma genetiska information. De alla när alltså på kopior av DNA-molekylen som ärvdes från föräldrarna som ingick i den befruktade äggcellen. Anledningen till att de kan se ut på olika sätt och ha olika funktioner beror på att olika delar av DNA-molekylen kan vara aktiva då de kan stängas av och sättas på.

Vad är en vävnad?

Celler som har samma uppgift och liknar varandra bildar en vävnad. I människan finns det epitelvävnad, muskelvävnad, nervvävnad och olika stödvävnader (exempelvis fettväv, brosk- och benvävnad.)

Olika vävnadstyper kan bygga upp organ som t.e.x hjärta, lungor, lever och njurar.

Vad är ett organsystem?

Ett organsystem är sammanlänkade organ. Exempelvis människans cirkulationssystem (hjärtat, blodkärl och blod) och matspjälkningssystem (mag-tarmkanalen, spottkörtlar, lever, gallblåsa och bukspottkörteln.)

Olika organsystem bildar tillsammans en organism.

Beskriv könlös fortplantning.

Könlös fortplantning sker utan könsceller. Avkomman avknoppas från en äldre individ genom mitos. Avkomman blir alltså en klon av den äldre individen då de är genetiskt identiska. Detta sker främst hos encelliga organismer men det sker även hos flercelliga organismer. När en organism könlöst förökar sig, kallas det för jungfrufödsel.

Även hos växter sker könlöst förökning, exempelvis hos jordgubbs-plantan kan en utlöpare plantera sig själv och bli en klon av moderplantan.

Beskriv könlig fortplantning.

Fortplantningen sker med könsceller. Dessa uppkommer via meios. Könsceller kallas för gameter, hos kvinnor finns det en stor gamet som heter äggcell. Men bär på små gameter i form av spermier. När gameter förenas vid befruktning, kallas de för zygot.

Varje gamet har en enkel uppsättning av kromosomer, de är alltså haploida. Anledningen till detta är att zygoten ska blir diploid, alltså ska den ha en dubbeluppsättning där 23 av kromosomerna ärvs från spermien och de andra 23 hos äggcellen (hos människor.)

Könlig fortplantning ger upphov till att arvanslag från olika individer blandas och leder till genvariation hos avkomman. Denna variation ger upphov till det naturliga urvalet och på så sätt även evolutionen.

Beskriv fotosnyntesen.

Fotosyntesen är en endoterm process (en kemsik reaktion där värme upptas av omgivningen.)

Växter, alger och bakterier kan omvandla ljusenergi till kemisk bunden energi. Detta sker primärt genom att dessa fotoautotrofa organismer framställer energirik glukos av koldioxid och vatten. Ljusenergin omvandlas till glukos tack vare ämnet klorofyll, som endast finns hos växter. Förutom glukos bildas även syrgas vid fotosyntesen.

Beskriv cellandningen.

Celler använder i första hand glukos som energikälla. Förbränning av glukos (cellandning) kräver syrgas. Koldioxid och vatten bildas i sin tur med cellandningen. Energin som frigörs vid cellandningen lagras först som kemisk bunden energi i molekyler som kallas ATP. Dessa liknar små laddade batterier som transporteras i cellen till ställen där energi behövs. När energin sedan används omvandlas den till värme som strålar ut i omgivningen.

Hos eukaryota celler sker cellandningen i mitokondrier. Hos prokaryota organismer sker cellandningen i cellmembranet med hjälp av enzymer.

Vad används glukos till i kroppen?

Glukos bildas i kroppen vid fotosyntesen, den kan sedan användas vid cellandningen eller så omvandlas den till andra organiska ämnen. Cellerna kan använda glukos till att bygga kolhydrater, lipider och proteiner. Dessa ämnen innehåller alltså den energi som ursprungligen kommer från solen.

Vad är metabolism?

Metabolism är ett annat ord för ämnesomsättning. I levande varelser innefattar metabolismen både spjälkning (nedbrytning) och uppbyggnad av molekyler. Det handlar ofta om att större molekyler spjälkas (bryts ner) till mindre molekyler och att mindre molekyler används upp för byggnad av nya större molekyler. Ett exempel kan vara stärkelse (kolhydrat från föda) som spjälkas till glukos i mag- tarmkanalen. Sedan kan cellerna använda glukosmolekylen på olika sätt. De kan t.e.x bygga upp glykogen (fungerar som energireserv) eller som vid cellandningen spjälka vidare glukos till ännu mindre molekyler (CO2 eller H2O) och då frigörs energi som tas till vara hos ATP-molekyler.

Vad är katabolism?

Den del av metabolismen som innebär spjälkning av molekyler kallas för katabolism. Frigör energi.

Vad är anabolism?

Den del som innefattar uppbyggnad av större molekyler. Kostar energi.

Beskriv kolhydrater

En förening mellan kol och vatten. De enklaste kolhydraterna består av en enhet, de är alltså monosackarider.

Beskriv monosackarid

Flertalet monosackarider består av fem eller sex kolatomer i kolskelettet. De kallas därför för pentoser (penta=fem) respektive hexoser (hexa=sex)

Om enheten består av två sammansatta monosackarider kallas de för disackarid, och om de är kedjade blir de polysackarider. Exempel på monosackarider är glukos och fruktos, båda är hexoser.

Vad är en disackarid?

När två monosackaridmolekyler förenas, bildas en sockerart som kallas för disackarid. Dess molekyler bildas av en glukos- och fruktosmolekyl.

Vad är polysackarid?

Långa kedjor som enbart består av glukosmolekyler. Exempelvis cellulosan och glykogen är polysackarider.

Vad är lipider?

Det so lipider har gemensamt är att stora avsnitt av molekylerna består av enbart kol och väte atomer. Exempel på lipider är fetter och steroider.

Vad är fetter?

Fettmolekylen byggs upp av en glycerolmolekyl (en alkohol med tre hydroxylgrupper) och av tre karboxylsyramolekyler (kallas även fettsyror)

Vad är mättade fettsyror?

Fettsyror som har en enkelbindning mellan samtliga kolatomer sägs vara mättad. Animalistiskt fett innehåller ofta en stor andel mättade fettsyror. Samma gäller kokosfett. Dessa fetter är fasta vid rumstempratur.

Vad är omättade fettsyror?

Fettsyror som har en enda dubbelbindning mellan kolatomer kallas för omättade. Om det förekommer mer än en dubbelbindning till kolatomer, kallas det fler omättade fettsyror. Främst är det vegetabilisk fett och fiskfett som har en stor mängd omättade fettsyror. Dessa fetter är vanligen flytande i rumstemperatur.

Vad är proteiner?

Är bland kroppens viktigaste ämnen. Vissa proteiner är byggmaterial i cellerna medans andra är biologiskt aktiva substanser (ex. transportprotein som hemoglobin), antikroppar (som ingår i kroppens immunförsvar), hormoner samt enzymer (biologisk katalysator.)

Beskriv aminosyra

I en cell ingår tusentals proteiner, dessa proteiner byggs av kombinationer av 20 olika aminosyror. Proteiners variation beror på att olika aminosyrorna kan sammansätts i olika sekvenser, därmed ger de upphov till olika proteiner med olika egenskaper.

En aminosyra består av en central kolatom, på kolatomen sitter en aminogrupp och en karboxylgrupp. Exempel på aminosyror är glycin och cystein.

Beskriv enzymer

Enzymer är katalysatorer som är verksamma i levande varelser. De består huvudsakligen av proteiner. Enzymerna är nödvändiga för att styra och påskynda alla tusentals reaktioner som pågår samtidigt i en cell. Bortsett för proteiner, har många enzymer ett “hjälp ämne” som kallas för kofaktor. Det kan vara ett organiskt eller en oorganiskt jon (ex. en metalljon.) En sådan permanent inbyggd kofaktor kallas för prostetisk grupp.

En kofaktor kan även bestå av ett ämne som endast tillfälligt kopplar sig till ett enzym, medans detta är aktivt kallas det koenzym. Många av de vitaminer som kroppen är beroende av är just prostetiska grupper eller koenzymer.

Hur är enzymer uppbyggda?

Enzymer består ofta av stora proteinkomplex som innehåller “fickor” i vilka reagerande ämnen passar in likt pusselbitar. På så sätt är varje enzym utformad för att katalysera en specifik reaktion hos den reaktanter som passar i fickorna. När en passande molekyl har landat i fickorna påverkas bindningarna i molekylen genom att någon av de försvagas så de lättare spricker upp.