7. Cellens organeller

Hur ser cellmembranet ut?

Ett lipid bilayer - dubbelt lipidlager

Vilka funktioner har cellmembranet?

- Tar emot information

- Importerar/Exporterar molekyler

- Möjliggör cellrörelse

Vad består cellmembranet av?

- Fosfolipider

- Proteiner

- Kolhydrater (enbart på utsidan mot extracellulärrummet)

- Kolesterol (mellan de hydrofoba delarna)

Vad menas med glykokalyx?

Ett skikt av kolhydrater på cellmembranets utsida (glykolipider och glykoproteiner)

Glykokalyx =

= glykolipider och glykoproteiner

Byggs cellmembranet upp av en typ av fosfolipider?

Nej, fosfolipidhuvudena är olika i fosfolipiderna mot extracellulärrummet och mot cytosolen.

Hur sitter membranproteinerna?

Kan vara fästa mot cellmembranets utsida/insida eller gå igenom cellmembranet

Vilka funktioner har membranproteiner?

- De fungerar som transportörer och kanaler

- De fungerar som ankare

- De fungerar som receptorer, dvs de fångar upp och vidarebefordrar signaler (retningar) i till exempel en nervcells omgivning.

- De bidrar till enzymatisk aktivitet

Kan membranproteiner diffundera fritt i cellmembranet?

Membranproteiner kan INTE diffundera fritt i membranet p.g.a tight junctions.

Beskriv enkel diffusion?

- Enkel duffusion sker med hjälp av koncentrationsskillnad.

- Små oladdade molekyler tex syre, koldioxid, kväve, vatten, urea tranporteras på detta sätt.

På vilka sätt kan stora polära molekyler och joner transporteras?

- Passiv transport: ej energikrävande, sker med koncentrationsgradienter med hjälp av membrankanaler/transportörer

- Aktiv transport: sker mot en koncentrationsgradient, kräver transportproteiner och energi, t.ex Na/K-pump

Vad är en membrankanal?

Det är en kanal i cellmembranet som vattenlösliga molekyler kan passera genom.

Ge ett exempel på en transportör:

Glukostransportör

Varför behövs Na/K-pumpen? Vad är det för typ av transport som sker och varför sker den?

Nödvändig för att upprätthålla rätt jonmiljö inne i cellen

-Cellen pumpar aktivt ut natrium och in kalium för att bibehålla en spänning

- Det är en aktiv transport då den kräver energi genom hydrolys av ATP

Vad är NA/K-pumpen och hur fungerar NA/K-pumpen?

Natrium-kaliumpumpen är en proteinpump i djurs och människors cellmembran som bidrar till att natrium har en högre koncentration utanför cellen än innanför, och kalium vice versa. Med hjälp av natrium-kalium pumpen kan de olika skillnaderna i koncentrationsnivå bestå. Därför pumpas natrium ut ur cellen och kalium in i cellen för att koncentrationsnivån av de båda jonerna skall bestå.

Vad består kromatin av?

Kromatin består av: DNA + histoner

Hur är eurokromatin packat?

Den är löst packat.

Hur är heterokromatin packat?

Den är tätt packat

Vilken huvudsaklig uppgift har cellkärnan?

Den innehåller DNA som har arvsmassan och den har olika proteiner.

Vad menas med nuclear pores? Varför är de viktiga?

Porer i kärnmembranet som tillåter aktiv in- och uttransport av proteiner

De gör så att proteiner och RNA kan transporteras in/ut från kärnan

Vad är ett perinuclear space?

Ett utrymme mellan membranen i cellkärnan då cellkärnan har dubbelt membran.

Vad är en nukleol? Vilka funktioner har den?

Nukleolen är en extra tät del i cellkärnan. Den kallas för "ribosmfabriken" därför att den producerar ribosomer. Där sker transkription och bearbetning av rRNA.

Hur är nukleolen omgiven?

Den är INTE omgiven av ett cellmembran utan är bara tätt packat DNA.

Vad är det endoplasmatiska retiklet (ER)?

Ett membransystem som är en direkt fortsättning på det yttre kärnmembranet

Vilka olika typer av endoplasmatiska retikel finns det?

- Rough ER (RER): kopplat till ribosomer

- Smooth ER (SER): saknar ribosomer

Vilka funktioner har rough ER?

- Där sker den syntes av proteiner som ska utsöndras från cellen, ingå i cellmembraner eller dirigeras till lysosomer

- Där sker glykosylering av proteiner (socker läggs på)

- Adresslapp för sortering sätts på i ER och avläses i Golgiapparaten.

- Chaperoner finns i rough ER. De ser till proteinet får rätt veckning.

Vilka funktioner har smooth ER?

- Syntes av fettsyror, fosfolipider & kolesterol

- Bildar transportvesiklar med nybildade proteiner som knoppas från den övre delen av SER och transporteras till golgiapparaten.

- Viss avgiftning

- Reservoar för kalcium

Vilken funktion har chaperoner?

Ser till att proteinerna får rätt 3D-struktur

Vad händer med felaktiga proteiner?

De bryts ner och återanvänds

Vilka delar består golgiapparaten av?

Består av två membranomslutna delar:

- Cis-del: mot ER

- Trans-del: mot plasmamembranet

Vilka funktioner har golgiapparaten?

- Sortering av proteiner (golgi läser av adresslapp och skickar vidare till andra organeller eller ut ur cellen eller stanna i golgi)

- Posttranslationella modifieringar av proteiner (de nybildade proteinerna får sin slutgiltiga form)

- Transportvesiklar och sekretoriska vesiklar bildas vid transdelen (transporteras från cis till trans)

- Syntes av glykolipider och sphingomyelin (lipidrika ämnen som ingår i cellmembran)

Efter att proteinerna har sorterats i golgiapparaten, vad händer med proteiner då?

Proteinerna har i ER försetts med en signalsekvens “adresslapp” som avgör vart de ska. Golgiapparaten kommer att transportera dessa proteiner till:

- Endosomer,

- Lysosomer

- Plasmamembranet

Proteinera transporteras via transportvesikelblåsorna.

Vad menas med exocytos?

Process då vesikelblåsans membran smälter ihop med plasmamembranet och produkten frisätts till extracellulärrummet

Vad menas med endocytos?

Kallas den process då proteiner och andra molekyler tas in i cellen

Vad menas med constitutive secretion?

Så fort proteinet eller ämnet är färdigt skickas det ut genom exocytos

Vad menas med regulated secretion?

Produkten lagras i vesiklarna tills den behövs som

t. ex insulin

- Exocytos startar när cellen får en extracellulär signal

Vad är en lysosom? Vilka funktioner har den?

Det är cellens återvinningscentral

- Den bryter ner makromolekyler med hjälp av sura hydrolaser (enzym som funkar vid lågt pH, kräver därför aktiv transport av H+ in till lysosom)

- De kan bryta ner nästan allt som kan finnas i en cell

Vad händer med materialet som lysosomen bryter ner?

Det sorteras och återanvänds av cellen

Vad menas med fagocytos?

Cellen tar upp och bryter ner något som kan vara skadligt, t. ex bakterier

Vad menas med autofagi?

Lysosomen bryter ner och återanvänder cellens egna beståndsdelar.

Hur tar cellen upp kolesterol?

Kolesterolet finns i LDL (low density lipoprotein) och tas upp via endocytos som transporteras till lysosomen. Lysosomen bryter ner allt runt kolesterolet så att bara kolesterolet blir kvar. Sedan frisätts det fria kolesterolet.

Vilken cell i kroppen har flest lysosomer?

Makrofager

- Makrofag betyder "storätare".

- Den finns t.ex i underhudens bindväv.

Ibland lyckas inte makrofagen bryta ner allt material, det kommer då att ligga kvar som klumpar i makrofagens cytoplasma. Ett exempel är de färger som används för att göra tatueringar.

Vad är en proteasom?

Ett proteinkomplex som bryter ner felaktiga/överflödiga proteiner och reglerar cellens proteinnivåer.

Proteasomer som bryter ner proteinerna märks med _______?

Ubikvitin

Hur ser proteasomens struktur ut?

- Den byggs upp av olika proteiner som bildar en rörformad struktur.

- Är ej en organell då den saknar membran.

- Kan liknas vid en köttkvarn

Hur fungerar en proteasom?

Proteiner matas in och märks med ubikvitin - ut kommer peptider som återanvänds

Skillnader mellan lysosom och proteasom:

Vad är en peroxisom? Vilken funktion har den?

- Det är en liten membranomsluten organell

- Peroxisom oxiderar skadliga ämnen och bryter ner syrgasradikaler med hjälp av: Oxidas II och Katalas

Vilken huvudsaklig uppgift har mitokondrien?

Bildar energi i form av ATP

Hur ser mitokondriens struktur ut?

- Omgivet av dubbelt membran: det inre membranet bildar veck (kristae) som innehåller membranbundna enzymer

- Inre delen kallas matrix och innehåller enzymer

- Har eget DNA som kodar för vissa av mitokondriens proteiner

- Mitokondriellt DNA ärvs från modern

- De är ca 0.5 - 1 µm långa

Vilka fyra olika processer sker i mitokondrierna?

1. cellandning

2. ATP-syntes

3. citronsyracykeln

4. oxidation av fettsyror

Vilka celler i kroppen har flest och störst mitokondrier?

Hjärtmuskelceller

Vad är cytoskelettet för något?

Proteintrådar som fyller ut hela cytoplasman och organiserar organellernas funktioner

Vilka tre typer av proteintrådar består cytoskelettet av?

- Actin

- Mikrotubuli

- Intermediärfilament = Mellantjock tråd

Vilka funktioner har cytoskelettet?

- Bestämmer cellens form och rörlighet

- Förankrar cellerna till varandra och extracellulärmatrix

- Bildar mikrovilli och cilier

Hur ser actin (g-actin) ut och vilka funktioner har det?

- Ser ut som ett "tvinnat rep"

- Actin organiseras i tredimensionella nätverk i cellen

- Förankrar cellförbindelser och förflyttar membranproteiner

- Bygger upp mikrovilli

- Bidrar till aktiv rörlighet av celler

- Viktig del av kontraktionsapparaten i muskelceller

Hur ser mikrotubuli ut? Vad består det av?

Rörliknande struktur som ständigt bryts ner och återbildas

- Består av alfa-tubulin och beta-tubulin

Vilka funktioner har mikrotubuli?

- Bidrar till cellens form och symmetri

- Intracellulär vesikeltransport

- Bidrar till rörelse av cilier och flageller

- Vid celldelning (mitos) "drar" microtubuli i kromosomerna så de fördelas mellan dottercellerna.

- Bygger upp centriolen som är viktig vid celldelning

Vad menas med axonal transport?

Proteiner och andra molekyler som bildas i en nervcellskropp kan transporteras till t. ex en muskelcell med hjälp av mikrotubuli

(molekyler kan transporteras i båda riktningarna)

Hur ser intermediärfilament ut?

Små monomerer som kopplas ihop till mellantjocka trådar

Vilka funktioner och egenskaper har intermediärfilament?

- De bibehåller cellens struktur, motstånd mot dragkrafter, förankrar desmosomer och hemidesmosomer,

- De är vävnadsspecifika.

Vad menas med junctions?

Cellförbindelser som möjliggör kommunikation mellan celler och som gör att cellerna hålls ihop och fästs mot omgivningen

Vad har extracellulärmatrix för uppgift?

Den "fyller ut" utrymmet mellan cellerna

Vad är en tight junction? Vilken funktion har den?

Det är en barriär mellan celler

- Bildar en diffusionsbarriär som hindrar passage mellan celler

I epitelvävnad ger tight junctions (som sitter vid den apikala delen) tillsammans med basalmembranet, epitelcellerna en polaritet

- Tight junctions begränsar membranproteinernas rörlighet i plasmamembranet.

Epitelcell

Epitelceller är polära vilket innebär att cellens apikala och basala del kan ha olika egenskaper

Vilken funktion har en adherens junction? Vilka olika typer finns det?

- Håller ihop celler mekaniskt

- Fungerar som ett bälte runt cellen: zonula adherens

—> Punktformig förbindelse/tryckknapp: desmosom (infäst mot intermediärfilament)

—> "Halv tryckknapp": hemidesmosom (fäster celler mot underlaget)

Desmosomer:

fäster ihop celler som en tryckknapp

Hemidesmosomer:

fäster celler mot underlaget som en halv tryckknapp

Vad är en gap junction och vilken funktion har den?

- Kanaler mellan celler

- Förmedlar information mellan celler

- Joner/små molekyler kan passera genom kanalen

Vad består extracellulärmatrix av?

- Grundsubstans - glykosaminoglykaner (GAG) & Proteoglykaner (PG)

- Fibrer = kollagena, retikulära och elastiska

- Multiadhesiva glykoproteiner

Vilken funktion har multiadhesiva glykoproteiner i ECM? Ge ett exempel

Bildar en brygga mellan cellens cytoskelett och ECM, t.ex: fibronectin

Vad menas med intracellulär sortering?

Proteinerna bildas på ribosomer i cytoplasman och förses med en extra proteinsekvens (adresslapp) som skickar dem till rätt ställe

Vilka två huvudvägar kan proteiner ta efter ribosomen?

1. Till cytosolen

Sedan vidare till något av följande:

—> Mitokondrie

—> Peroxisom

—> Cellkärna

2. Till Endoplasmatiskt retikulum sedan till golgiapparaten och sedan vidare till något av följande:

- Lysosom

- Sekretion

- Cellytan

Hur transporteras enzymer till lysosomer?

Enzymer som ska till lysosomen får en "adresslapp" i form av en sockermolekyl, mannos-6-fosfat