Cellebiologi Flashcards

Cellebiologi

Hva er Lys?

• Lys er elektromagnetisk stråling synlig for det menneskelige øyet.

• Lys består av fotoner.

• Et fotons energi er proporsjonal med frekvensen: E = hf (der E er energi, h er Plancks konstant, og f er frekvens).

Mikroskopi

• Forstørrelse: Mikroskopets evne til å forstørre et objekt.

• Oppløsning: Evnen til å skille to nærliggende punkter.

• Oppløsning bestemmes av formelen: d = \frac{0.61\lambda}{nsin\theta}, hvor:

  • d = oppløsning

  • \lambda = bølgelengde av strålingen

  • n = brytningsindeks av mediet

  • \theta = halvparten av vinkelen av lyskjeglen som kommer inn i objektivet

• Oppløsningen avhenger av bølgelengden til strålingen og linsens evne til å samle lys.

Mikroskoptyper

• Lysmikroskop:

  • Bruker lysstråler og optiske linser.

  • Enkle å håndtere og tar liten plass.

• Elektronmikroskop:

  • Bruker elektronstråler og elektromagnetiske linser.

  • Krever mer opplæring og tar mer plass.

Størrelse av Biologiske Komponenter

• Atom: 0.1 nm

• DNA: 2 nm

• Protein: 1 nm

• Virus: 10 nm

• Bakterie: 1 μm eller 4μm

• Mitochondria:

• Gjær: 10 μm

• Human egg:

• Plant cell:

• Frog egg:

• Human red blood cell: 8 μm

• Måleenheter:

  • 1 nm (nanometer) = 10^{-9} m

  • 1 μm (mikrometer) = 10^{-6} m

  • 1 mm (millimeter) = 10^{-3} m

Lysmikroskopi Typer

• Lysfelt, mørkefelt, fasekontrast.

• Synlig lys, oppløsning ned til ca. 0.2 - 0.3 μm.

• 1000 ganger høyere oppløsning enn det blotte øye.

• Visualisering basert på forskjeller i kontrast mellom prøven og omgivelsene.

Lysfeltmikroskopi - Hvordan det virker

• Lys fra lyskilden fokuseres på objektet via kondensorlinsen.

• Lysstrålene passerer videre til objektivlinsen (10-100x forstørrelse).

• Lyset passerer til slutt gjennom okularlinsen (10-30x forstørrelse).

Komponenter av et Mikroskop

• Okular (Ocular)

• Objektiv (Objective)

• Objektbord (Stage)

• Kondensator (Condenser)

• Fokuseringsknotter (Focusing knobs)

• Lyskilde (Light source)

Farging av Celler

• Farging øker kontrasten.

• Fargen binder seg til ulike cellematerialer

• Basiske farger (positivt ladet) binder seg til nukleinsyrer og negative polysakkarider (f.eks. metylenblått, krystallfiolett, safranin).

Formål med Farging

• Generell farging: Alle celler farges.

• Differensiell farging: Skille mellom ulike typer mikroorganismer (brukes ofte ved klassifisering og identifisering).

• Farging av spesielle cellekomponenter (f.eks. endosporer, flageller, kapsel, fett).

Generell Farging - Fremgangsmåte

1. Spre kultur i en tynn film over objektglasset.

2. Lufttørk.

3. Pass objektglasset gjennom en flamme for å varmefiksere.

4. Tilsett farge, skyll og tørk.

5. Plasser en dråpe olje på objektglasset og undersøk med 100x objektivlinse.

Gramfarging - Differensiell Farging

• Klassifisering av bakterier basert på forskjeller i celleveggstrukturen.

• Skiller mellom to hovedgrupper av bakterier:

  • Gram-positive

  • Gram-negative

Gramfarging - Fremgangsmåte

1. Påføring av krystallfiolett (farger alle celler lilla).

2. Påføring av jod (mordant; fikserer fargen).

3. Alkoholvask (dekolorisering; gram-negative mister farge).

4. Påføring av safranin (motfarge; farger gram-negative rosa).

• Gram-positive bakterier beholder krystallfiolett-fargen og ser lilla ut.

• Gram-negative bakterier mister krystallfiolett-fargen og farges rosa av safranin.

Fasekontrast og Mørkefelts Mikroskopi

• Hensikt: Øke kontrast.

• Fordeler: Unngå farging.

Mørkefelts Mikroskopi - Prinsipper

1. Objektiv

2. Prøve

3. Kondensorlinse

4. Lys kilde

• Sentral apertur

Fluorescens Mikroskopi

• Basert på at cellekomponenter fluorescerer (sender ut lys) etter bestråling med kortbølget lys eller UV-stråler, enten direkte eller etter farging med spesielle fargestoffer.

Hva er Fluorescens?

• Absorpsjon av lys ved en bølgelengde (eksitasjon) og utsendelse av lys ved en lengre bølgelengde (emisjon).

• Illustration of absorbance and fluorescence spectra.

Andre Typer Lysmikroskopi

• Konfokalmikroskopi

• Differensiell interferenskontrast (DIC)

Elektronmikroskopi

• Bruker elektronstråler istedenfor lysstråler.

• Elektromagneter brukes til å fokusere elektronstrålen istedenfor glasslinser.

• Kortere bølgelengde gir bedre oppløsning enn lysmikroskop.

• Typer:

  • Transmisjonselektronmikroskop (TEM): Tynne skiver som farges.

  • Scanning- eller sveipelektronmikroskop (SEM): Prøven dekkes med et tynt lag gull; en elektronstråle skanner over overflaten.

Elektronmikroskopi - Bilder

• Eksempler på bilder tatt med elektronmikroskop.

Mikroskop Sammenligning

• Lysmikroskopi: Bilde vises direkte.

• Transmisjonselektronmikroskopi: Elektroner, 2D bilde vises på fluorescerende skjerm

• Scanningelektronmikroskopi: Elektroner, 3D bilde vises på skjerm

Komponenter av et Elektronmikroskop

• Lysmikroskopi

• Elektronmikroskopi

Ulike Mikroskoptyper - Oppsummering

• Lysmikroskopi:

  • Lysfelt

  • Fasekontrast

  • Mørkefelt

  • Fluorescens

  • Differensiell interferenskontrast

  • Konfokal

• Elektronmikroskop:

  • TEM (Transmisjons Elektron Mikroskop)

  • SEM (Scanning Elektron Mikroskop)

Prokaryote Celler - Introduksjon

• MATV1007 Mikrobiologi og bioteknologi (2025 VÅR)

• Cellebiologi - Uke 3 - Prokaryote celler

• Mandag 13. januar 2025

Tree of Life

• Domener: Bacteria, Archaea, Eukaryotes

• Eukaryoter inkluderer Protists, Plants, Fungi, Animals.

Prokaryot Celle - Funksjoner og Komponenter

• Prokaryot celle vs Eukaryot celle

• Prokaryote cellekomponenter:

  • Flageller

  • Plasmid

  • Kjerneregion (nukleoid)

  • Cellevegg

  • Kapsel

  • Pili

  • Ribosomer

  • Cellemembran

  • Cytoplasma

• Eukaryote cellekomponenter:

  • Endoplasmatisk retikulum (ER)

  • Kornet ER

  • Glatt ER

  • Peroksiom

  • Lysosom

  • Mikrofilamenter

  • Mikrotubuli

  • Mitokondrium

  • Vakuole

  • Golgiapparat

  • Intermediære filamenter

  • Nukleolus

  • Nukleoplasma

  • Kromatin (DNA)

  • Kjernemembran

  • Kjerne (nukleus)

Prokaryoter - Morfologi (Celleformer)

• Kokker: Runde celler.

• Staver: Lange celler.

• Spiriller: Spiralformede celler.

• Spiroketer: Spiralformede celler (forskjellig fra spiriller).

• Celler med knopper og stilk.

• Filamenter: Trådformede celler.

Prokaryoter - Cellearrangementer

• Kokker:

  • Diplokokker: To og to.

  • Streptokokker: Kjeder.

  • Stafylokokker: Hoper.

• Staver:

  • To og to staver.

  • Kjeder av staver.

  • Parallelle staver.

Eksempler på Cellearrangementer

• Streptococcus

• Neisseria

• Sarcina

• Stafylokokker

Prokaryoter - Størrelse

• Bakterier er sjelden over 10 μm, ofte rundt 1 μm.

• Eksempler:

  • BACILLUS

  • ESCHERICHIA

  • SERRATIA

  • STAPHYLOCOCCUS

  • STREPTOCOCCUS

Hvorfor er Celler Små?

• Diskuter med sidemannen: Størrelse og overflateareal vs. volum.