630 likes | 1.11k Views
CELLBIOLOGI. FÖRKUNSKAPER. KEMI: kolhydrater lipider = fett proteiner ENERGI: ATP etc. ARVSANLAG: DNA RNA protein CELLENS ORGANISATION kärna ER, golgi, lysosomer mitokondr., kloropl., peroxisomer cellytan. CELLBIOLOGI. VÄVNADER CYTOSKELETT OCH CELLRÖRELSE
E N D
FÖRKUNSKAPER KEMI: kolhydrater lipider = fett proteiner ENERGI: ATP etc. ARVSANLAG: DNA RNA protein CELLENS ORGANISATION kärna ER, golgi, lysosomer mitokondr., kloropl., peroxisomer cellytan
CELLBIOLOGI • VÄVNADER • CYTOSKELETT OCH CELLRÖRELSE • CELLSIGNALERING • CELLKÄRNAN • CELLDELNING • CANCER • DIFFERENTIERING
Allmän information • Kurslitteratur: ’The Cell, a molecular approach’ Cooper och Hausmankap. 8, 11, 13, 14, 15av kap. 12 ingår sid. 518-533av kap. 7 ingår baranedre halva sid. 314 samt fig. 7.41 • Föreläsningar: 8 dubbeltimmar • Sissela Liljeqvist för frågor: sissela@kth.se
Läsanvisning • Ons 17 jan vävnaders. 518-533 (= del av kap 12) • Tor 18 jan cytoskelett, cellrörelsekap. 11 • Fre 19 jan cellsignaleringkap. 13 • Tis 23 jan cellkärnankap. 8 • Tor 25 jan celldelning - mitoskap. 14 samt sid. 474 • Fre 26 jan cellcykelregleringkap. 14 samt sid. 314 • Tis 30 jan cancerkap. 15 samt sid. 579-584 • Tor 1 feb meios, differentiering, stamceller sid. 575-579 samt sid. 615-625
Schema 2007 • Ons 17 jan 10:00-12:00 FD5 • Tor 18 jan 13:00-15:00 FD5 • Fre 19 jan 10:00-12:00 K2 • Tis 23 jan 10:00-12:00 FD5 • Tor 25 jan 13:00-15:00 FD5 • Fre 26 jan 10:00-12:00 K1 • Tis 30 jan 10:00-12:00 FD5 • Tor 1 feb 13:00-15:00 FD5
Föreläsningsinnehåll • Organ och vävnader • Bindväv, eptielial vävnad • Cellvägg • Extracellulärmatrix • Cell-matrix bindning • Cell-cell bindning
ORGAN Olika slags vävnader i en organiserad struktur VÄVNADER Organiserad struktur av celler och extracellulärmatrix Ex: bindväv, epitelial vävnad, muskelvävnad, nervvävnad, blod, lymfoid vävnad
Vävnadernas struktur • Bestäms/påverkas av de ingående cellerna • Enstaka vävnader kan regenereras/läka och remodelleras (benbrott, skavsår etc.) • Bindvävsomvandling vid större skada
Bindväv Få celler och stor andel extracellulär matrix Ex. ben, brosk, senor, hud Funktion: draghållfasthet, hårdhet kemisk och mekanisk motståndskraft, stötdämpning, utfyllnad, flexibilitet,
Epitelvävnad Epitelceller är polariserade och sitter på basal laminae Täcker alla kroppens yttre och inre ytor
Cellvägg • Bakterier, alger, svampar och växter • Cellväggen en del av cellerna • Mekaniskt stöd och viktig för cellernas egenskaper och funktion
Peptidoglykan • Linjär polysackarid • Omväxlande NAG (N-acetylglucosamin) och NAM ( N-acetylmyramic acid) enheter länkade med b-1-4 glykosidbindning • Parallella kedjor korslänkade med tetrapeptider
Cellvägg hos eukaryoter • Polysackaridersom cellerna själva syntetiserar • Kitin – NAG-polymer - huvudsakliga beståndsdelen i svampars cellvägg • Cellulosa – glukospolymer – i växters cellvägg • Cellulosamikrofibriller
Växtcellvägg Cellulosa hemicellulosa pektin grenad polysackarid negativ laddn vätebindning till cellulosa Ca2+ binder vatten
Primär cellvägg • Växande celler syntetiserar primär cellvägg • tunn och flexibel • Lika delar cellulosa, hemicellulosa och pektin • Slumpmässigt ordnade cellulosafibrer
Sekundär cellvägg • Tjockare och stabilare • Syntetiseras innanför primära cellväggen • 50-80% cellulosa • Saknar ofta pektin • Lignin förstärker i trä • Regelbunden riktning, olika i olika lager
Cellväggssyntes • Hemicellulosa, pektin m.fl. syntetiseras i cellen och sekreteras • Cellulosa tillverkas av cellulosasyntetas – enzymkomplex i plasmamembranet • Cytoskelettet definierar riktningen på cellulosafibrillerna (och tillväxtriktning)
EXTRACELLULÄRMATRIX • Många djurceller sekreterar proteiner och polysackarider • bildar extracellulärmatrix som omger cellerna • Binder ihop celler och vävnader
EXTRACELLULÄRMATRIX • Hållfasta proteinfibrer i gel-liknande polysackaridrik grundsubstans • Adhesionsproteiner • Bindväv innehåller mycket extracell. matr. • Basal laminae en typ av extracell. matr.
KOLLAGEN • Fiber-protein • Ger draghållfasthet åt bindväv • Finns i alla multicellulära organismer • Olika typer • Fibrillkollagen (typ I, II, III, V, XI) • Fibrill-associerat kollagen (typ IX, XII, XIV, XVI) • ’nätverksbyggande’ (typ IV) i basal laminae • ’anchoring filaments’ (typ VII) fäster basal laminae till underliggande bindväv
Kollagen - uppbyggnad • Repetitiv aminosyrasekvens (Gly – X – Y) • ’X’ är ofta prolin • ’Y’ är ofta hydroxyprolin • Kollagen bildar trippelhelix
ELASTIN • Komponent i elastiska vävnader tillsammans • med icke elastiska kollagenfibriller • i lungor, kärlväggar etc • ’gummiband’
Glukosaminoglykaner - GAG • Ogrenade polysackaridkedjor • Disackaridenheter • Bildar hydrerad porös gel – fri diffusion av näringsämnen etc.
PROTEOGLYKANER • GAG-kedjor kovalent bundna till ’core proteins’ (många olika finns) • Motståndskraft mot kompression • Volymsutfyllnad
Komplex av Aggrecan och Hyaluronan Aggrecan – En proteoglykan i broskvävnad Hyaluronan – den enda GAG som finns som enkel lång polysackaridkedja
ADHESIONSPROTEINER • Länkar ihop komponenter av extracellulärmatrix • Länkar ihop extracellulärmatrix med celler • Fibronektin, Laminin, Entactin • Integrin (se nästa fö.)
Fibronektin • Dimer av två polypeptidkedjor (c:a 2500 aa) • Korslänkar extracellulärmatrixkomponenter • Binder extracellulärmatrix till celler (via integrin)
Fibronektin via integrin
Type III fibronectin repeat RGD-sekvens (Arg-Gly-Asp) Bindningsställe för celler Återfinns även på andra extra- cellulära matrix-proteiner
Laminin • Adhesionsprotein • Finns i basal laminae • Kan bilda nätverksliknande proteinpolymerer • Kan bilda nät-liknande komplex med kollagen IV, entactin
a Laminin g b
Olika typer av cellförband Cell-matrix bindningar • Focal adhesions • Hemidesmosomes Cell-cell bindningar • Adherens junctions • Desmosomes • Tight junctions • Gap junctions
CELL-MATRIX BINDNINGAR • Integrin - receptor på ytan av cellerna • Transmembrana proteoglykaner • Olika matrixproteiner fibronektin, kollagen, laminin etc.
Integrin • Binder till cytoskelettet • Möjliggör kommunikation mellan cytoskelettet och extracellulärmatrix • Kan aktivera intracellulära signalkaskader
Integrin • Transmembran hetero-dimer • (a och b –subenheter) • Fler än 20 olika integriner • Kan mediera • cell-matrix interaktioner samt cell-cell interaktioner
Focal adhesion Aktinfilament Aktinbindande proteiner b-subenhet av integrin extracellulärmatrix
Hemidesmosom- binder celler till basal laminae Intermediärfilament Plectin a6b4-integrin Laminin
Mekanisk spänning överförs från cellens cytoskelett till kollagen via integrin och fibronektin
Storskaliga ordnade strukturer Extracellulär matrix kan vidarebefodra ordning från en cell till en annan 2 2 2 4 4 4 1 3 3 3 5 5 5 Cell 1 sekreterar och orienterar extracellulär matrix (E.M) E.M når cell 2 och 3, som orienterar sitt cytoskelett efter E.M. Cell 2+3 sekreterar och orienterar E.M som når cell 4 o 5
CELL-CELL BINDNINGAR • Mycket viktiga för utveckling och funktion av multicellulära organismer • Transienta – tex immuncellers samspel • Stabila – ger vävnader fuktion och hållfasthet • Adhesionsmolekyler • Selektin • Integrin • Ig superfamily (ICAMs, N-CAMs etc.) • Cadheriner