Välkommen! Målen med kursen Biovetenskap och teknik, 7,5 hp, bland annat är att Du skall förvärva kunskap om eukaryota cellers struktur, funktion och hur celler påverkas av sin omgivning. Kursen är upplagd så att ett ämnesområde inleds med en föreläsning och därefter skall självstudier tillämpas. Till självstudiepassen får Du följande material: Rekommendationer för inläsning av läroboken Erlanson-Albertsson C och Gullberg U: Cellbiologi, Studentlitteratur 2007 Lista på grundläggande begrepp/ord som Du bör känna till Instuderingsfrågor. I anvisningarna anges vilka kapitlen Du skall läsa. Lärobokens figurer kompletteras från andra läroböcker. När ett ämnesområde är instuderat skall tillhörande frågor bearbetas. Frågorna skall uppfattas som ett stöd för inlärningen men ej vara styrande. För att Du skall kunna testa Dina kunskaper under kursens gång ges en dugga. Duggafrågorna kommer från ämnesområden till och med membrantransport. Kursen avslutas med en skriftlig tentamen. Jag är tacksam för synpunkter på kursen som kan komma Dig eller kommande studenter till godo: Sarolta Pap 1
Cellens uppbyggnad och funktion, översikt Föreläsningen ger en översiktlig presentation av den eukaryota cellen (eu caryon = sann kärna) och dess organeller. Figure 1.6 Structures of animal and plant cells (1) Läsanvisningarna nedan anger vilka delar av läroboken tas upp under föreläsningen, vilka begrepp och figurer diskuteras särskilt. Eukaryot cell: s 17-19, figur 1.2 Plamamembran: s 81, figur 6.1 Kärna: s 89-91, figur 7.1 Ribosom: s 176-177, figur 19.6 Endoplasmatiskt retikel (ER): s 105-106, figur 11.1 Golgi apparat: s 109, figur 12.1 Lysosom: s 99-100, figur 9.1 Mitokondrie: s 93-94, figur 8.1, 8.2 2
Plasmamembran Uppbyggt av dubbelt lager av lipider (fosfolipider, glykolipider, kolesterol) med proteiner insprängda. Lipidskiktet fungerar som barriär. Proteinerna har olika funktioner, fungerar som transportproteiner, receptorer eller enzymer. Figure 13.5 Fluid mosaic model of the plasma membrane 3
Kärna (Nukleus) Upptar ~ 10% av cellvolymen. Avgränsas från cytoplasman med kärnhölje och genom kärnhöljets kärnporer sker kommunikation med cytoplasman. Innehåller kromatinet, som är uppbyggt av DNA och proteiner. I kärnan sker DNA replikation, transkription, processning av RNA, syntes av ribosomala komponenter mm. Alla dessa processer behöver proteiner vilka transporteras från cytosolen till kärnan genom kärnhöljets porer. Förutom kromatinet finns nukleolen där det sker syntes av ribosomala komponenter. Då cellen delar sig kondenseras kromatinet till kromosomer. Figure 9.1 The nuclear envelope (Part 3) 4
Figure 9.6 Molecular traffic through nuclear pore complexes Figure 5.17 Human metaphase chromosomes 5
Ribosom Är uppbyggd av rrna och proteiner. Består av en liten och en stor subenhet. Lilla subenheten binder först till mrna. Därefter binder stora subenheten och proteinsyntes (translation) startar. Figure 8.4 Ribosome structure Figure 8.9 Overview of translation 6
Endoplasmatiska retiklet (ER) Kärnans yttre membran omsluter lumen. Grovt ER har ribosomer bundna till membranytan och producerar proteiner. I slät ER bildas fosfolipider och kolesterol för membranuppbyggnad. I slät ER lagras Ca 2+ joner. Figure 10.1 The endoplasmic reticulum (ER) 7
Golgiapparaten Består av ett antal cisterna och vesiklar. Modifiering, sortering och paketeringmaskin för de proteiner cellen framställer och kommer från ER. Figure 10.27 Regions of the Golgi apparatus 8
Lysosom Oregelbundet formade kroppar omgivna av membran. Ansvarig för nedbrytning av celleget material (autofagi) och såväl utifrån kommande material fagocytos). För nedbrytning krävs enzymer som kallas för sura hydrolaser. Figure 10.41 Electron micrograph of lysosomes and mitochondria in a mammalian cell Figure 10.42 Organization of the lysosome 9
Figure 10.44 Lysosomes in phagocytosis and autophagy Mitokondrie Utgör ca 1/5 del av cellens volym. Uppbyggnad: Figure 11.1 Structure of a mitochondrion 10
I mitokondrien sker syntes av ATP (adenosin trifosfat) och många andra metabola processer. Figure 11.13 Structure of ATP synthase Figure 11.2 Metabolism in the matrix of mitochondria 11
Grundläggande begrepp/ord som Du bör känna till cytosol, cytoplasma organell kärnhölje nukleär lamina nukleol kromatin, kromosom replikation, transkription, translation granulärt/slätt ER surt hydrolas autofagi/fagocytos oxidativ fosforylering Instuderingsfrågor 1. Vad består kärnhöljet av och vad är kärnhöljets funktion? 2. Var i cellen syntetiseras ribosomerna? Beskriv, översiktligt, strukturen för en eukaryot ribosom. 3. Det finns olika typer av endoplasmatiskt retikulum. Ange vilka och beskriv hur de skiljer sig åt morfologiskt samt i funktion. 4. Hur är Golgi apparaten uppbyggd? Vad har den för funktion? 5. Lysosomen kallas för cellens mage på grund av att i lysosomen sker nedbrytning av celleget och genom endocytos upptaget material. a) Vad kallas nedbrytningen av celleget material? b) Beskriv, kotfattat, nedbrytningen av en föråldrad mitokondrie. c) För nedbrytningsprocessen krävs att lysosomens lumen har ett surt ph-värde. Hur upprätthålls en sur miljö i lysosomen? 12
13