Modul 2 Cellebiologi (q) Introduktion

1. Modul 2 Cellebiologi (q) Introduktion kako@viauc.dk

2. Cellebiologi En celle er den mindste levende enhed i alle levende organismer og er fælles for alt liv, både for mikroorganismer, planter, dyr og mennesker. Cellebiologien er den del af biologien, som beskæftiger sig med celler. kako@viauc.dk

3. Indhold • Almen cellebiologi (Cytologi): • Celledifferentiering og celletyper • De fire hovedklasser af makromolekyler i en celle • Cellebestanddele • Ydre afgrænsning: Cellemembran og funktion • Indre/cytoplasma: Cytosol, cytoskelet, organeller og forskellige molekyler • Nucleus (kernen) kako@viauc.dk

4. Indhold - fortsat • Blodets bestanddele og blodets celler • Hæmatologi er læren om blodet og blodsygdomme • Erytrocytter(ERC)– morfologi og funktion • Trombocytter (TRC)– morfologi og funktion • Leukocytter (LKC)– morfologi og funktion kako@viauc.dk

5. Modul 2 Cellebiologi (q) Almen cellebiologi (cytologi) og Organiske molekyler kako@viauc.dk

6. Cytologi Cytologi er dannet af græsk kytos som betyder "celle" og logos der betyder "lære", altså læren om cellen (cellelæren). Læren om cellens form og funktioner. kako@viauc.dk

7. Cellemorfologi afhænger af funktion og påvirkninger • Størrelse/form • Kerne størrelse/form • Organeller - hvilke - hvor mange HIS Fig 1-3 Side 17 kako@viauc.dk

8. KompleksitetCelledifferentiering MAF Fig 3.11 kako@viauc.dk

9. Funktion: Fra zygote til individ • Spermatozocyt + oocyt = zygote • celledelinger og celledifferentiering Blastomer • Yderligere celledelinger og celledifferentiering individ kako@viauc.dk

10. Fire hovedklasser af makromolekyler i en celle • Kulhydrater (carbohydrates) • Dannelse af energi, celleskelet og meget mere • Lipider • Dannelse af cellemenbran, energi og meget mere • Proteiner • Dannelse af enzymer, energi og meget mere • Nukleinsyrer • DNA (deoxyribonukleinsyre) og RNA (ribonukleinsyre) bestemmer, hvilke proteiner en celle syntetiserer kako@viauc.dk

11. Kulhydrater (carbohydrater) • Kulhydrater er aldehyder eller ketoner med mange OH (hydroxyl) grupper eller stoffer som ved hydrolyse (reaktion med H2O) kan danne disse. • Monosakkarider (generel formel: CnH2nOn) • Polysakkarider – består af flere sammensatte monosakkarider (glykogen er sammensat af glukosemolekyler) som kan hydrolyseres til monosakkarider. • Disakkarider er sammensat af to sukkermolekyle • Hydrofile Fig. 1.20 i MAF Kako, kako@jcvu.dk

12. Lipider (fedtstoffer) • Generelt: Mange kulbrinter (CH-grupper) dvs. en stor del af molekylet er upolært Hydrofobt • Fedtsyrer (FattyAcids) • Glycerider (Acylglycerols) • Fosfolipider (phospholipids) • Steroider (f.eks. Kolesterol) • Lipider har tre store fysiologiske roller: • Byggeblokke til membranlipider m.m.: fedtsyrer → glycerider, fosfolipider, sphingolipider, kolesterol • Produkter fungerer som hormoner og intracellulæremessenger • Energikilde Fig. 1.22 i MAF kako@viauc.dk

13. Proteiner • Proteiner er opbygget af aminosyrer (ved peptid-bindinger) • Aminosyre generel formel: • Proteiner har hydrofobe og hydrofile regioner (afhænger af hvilke aminosyrer, der indgår, polariteten af sidekæden, R) • Proteiner er vigtige for celle strukturen, for signal-/kommunikation, og katalyse af reaktioner (enzymer)  proteiner er altafgørende for cellernes funktion og udseende. H2N-CH-COOH R Fig. 1.25 i MAF kako@viauc.dk

14. Nukleinsyrer • Nukleinsyrer er sammensat af nukleotider. • Et nukleotid består af et monosakkarid (deoxyribose eller ribose), en fosfatgruppe og en nitrogenholdig base (guanin, adenin, cytosin eller thymin/uracil). • Det centrale dogme! kako@viauc.dk

15. Et andet vigtigt molekyle er ATP • Den vigtigste energitransportør er Adenosintriphosphat (ATP). • ATP  ADP + Pi + energi • Bruges til rigtig mange reaktioner kako@viauc.dk

16. Test dig selv • http://flashcarddb.com/cardset/267826-makromolekyler-flashcards • Vælg Quiz • Eller study kako@viauc.dk

17. Modul 2 Cellebiologi (q) Almen cellebiologi Cellemembranen kako@viauc.dk

18. Cellemembranen (plasmalemma) • Morfologi: Fremstår trilaminær. • Består af phospholipider, kolesterol, proteiner og oligosakkariderkovalent bundet til phospholipider eller proteiner. • Funktion: Adskille det extracellulære miljø fra det intracellulære miljø – opretholde forskellig konc. af forskellige stoffer. kako@viauc.dk

19. CellemembranenElektron-mikroskopisk • Unit membran • Trilaminær struktur • 2 tætte lag på ca. 2,5 nm, adskilt af et ca. 3 nm lysere lag . Ydre (extracellulært) Indre (intracellulært) Figure 2—2. Electron micrograph of a section of the surface of an epithelial cell, showing the unit membrane with its two dark lines enclosing a clear band. The granular material on the surface of the membrane is the glycocalyx. x100,000. kako@viauc.dk

20. CellemembranenSkematisk Strukturelt: • Dobbelt lipidlag • Membranproteiner • Oligosakkarider (glykokalyx) på yderside Funktionelt: • Lateral diffusion med nogle membran domæner, inder-og yderside er ikke ens. • Lipidmembranen er impermeabel (uigennemtrængelig) for de fleste vandopløselige molekyler kako@viauc.dk

21. CellemembranenFosfolipider skematisk • ”Hoved” bestående af polær hydrofil del • ”Hale” bestående af 2 hydrofobe(non-polære) fedtsyrer HIS Fig. 1-12 Side 26 kako@viauc.dk

22. CellemembranenCholesterol • Cholesterol i lipid-dobbeltlaget • Stabiliserende kako@viauc.dk

23. CellemembranenProteiner Membranproteiner • Perifere • Transmembrane(lipidforankrede integral proteiner) kako@viauc.dk

24. CellemembranenGlykokalyx • Kulhydratgrupper • på proteiner (glykoproteiner) • På lipider (glykolipider) Disse indgår i glykokalyxextracellulært sammen med celleudskilte glykoproteiner og proteoglykaner. kako@viauc.dk

25. CellemembranenFunktion 1 • Adskillelse af indre og ydre miljø • Ekstracellulær væske >< cytoplasma • Opretholdelse af et givent intracellulært miljø ved hjælp af transportproteiner • Kontrollerer optagelse/afgivelse af næringsstoffer og affaldsstoffer kako@viauc.dk

26. CellemembranenFunktion 2 • Genkendelse som målcelle vha. proteiner og/eller kulhydrater • ABO systemet • Antigen/antistof • Deltagelse i cellesignalerings- og adhæsions processer • Kommunikaton mellem naboceller, gapjunctions • Receptorer for hormoner, neurotransmittere, parakrine signalmolekyler (og lægemidler) • Vedhæftning kako@viauc.dk

27. Transport over cellemembranen • Aktiv transport (kræver energi – ATP) • primær/sekundær • Primær(Na+/K+ pumpen (K ind Na UD:KNUD)) • Passiv transport • diffusion/faciliteret diffusion • Exocytose(Exit) • Endocytose(ind), pinocytose og fagocytose kako@viauc.dk

28. Transport over cellemembranen Diffusion gennem membran (lipidopløselige – hydrofobe molekyler eller meget små hydrofile molekyler)(O2, N2, CO2 og H2O) Membran traffik: Diffusion gennem Proteinkanal (typisk ioner) Transport af molekyler v.hj.a. transportproteiner (faciliteret diffusion eller aktiv transport) MAF kako@viauc.dk

29. Endocytose Endocytose –fagocytose (cell-eating)/pinocytose (cell-drinking) (som regel medieret af binding af ligand til receptor (receptor-medieret endocytose)) • Invagination af cellemembran  dannelse af vesikel • Flere muligheder: • Sendes til modsatte membran (transcytose), • fusionerer med endosomevesikler, • bliver til fagosom • eller bliver til pinocytosevesikel. • Overføres evt. til lysosom (fordøjes). kako@viauc.dk

30. Exocytose(exit) • Sekretoriske produkter til det extracellulære miljø(produkter der har funktion uden for cellen) • Membran lipider eller membran proteiner til cellemembranen • Affald • Ca2+ hjælper til sammensmeltning(fusion) af membraner kako@viauc.dk

31. Transporttype ved transport proteiner MAF • UniportereSymportereAntiportere kako@viauc.dk

32. Lav opgave 1, 2 og 3 i opgavehæftet  • NB figur 2-2 fra BH til opgave 1 er figuren på dias 20 • Test dig selv: http://flashcarddb.com/cardset/267828-cellemembran-og-transport-gennem-cellemembranen-flashcards kako@viauc.dk