Cellen Cellen Cellen utgör den minsta strukturella och funktionella enheten i all levande materia. Vår kropp består av ca 70% vatten Vi är uppbyggad av miljontalceller. Vattnet får då en fördelning. Celler Vi har ca 200 olika celltyper i kroppen Dessa brukar i sin tur delas in lite förenklat i fyra undergrupper Epitelceller Stödjeceller Muskelceller Nervceller 1
Vävnader Celler med samma egenskaper är samlade i olika typer av vävnader Epitelvävnad Stödjevävnad Muskelvävnad Nervvävnad Epitelvävand Ge skydd åt kroppensvävander då de ingår i ytstrukturerna i huden, organ, blodkärlsväggarna, luftrörens- och mag-tarmkanalens slemhinnor Reglerar transport av olika substanser t ex vatten, joner genom epitelet Producerar sekret(körtelepitel) Registrerar känselförnimmelser(sinnesepitel) Stödjevävnad Bindväv, Broskvävnad, Benvävand, Fettvävnad, Blod Cellerna i stödjevävnaden ligger i en grundsubstans(matrix) som de producerar själva. I grundsubstansen finns proteinfiberer som ger vävnaden sin styrka Huvudfunktionen hos stödjevävnaderna är att binda samman, förankra, stödja och skydda de olika delarna av kroppen. 2
Stödjevävnad Bindväv Cellerna i bindväv kallas fibroblaster. Dessa producerar proteinfibrer som utgörs av kollagen och elastin. Elastin gör bindväven elastisk och kollagenet ger den stor draghållfasthet Lucker bindväv innehåller få proteinfibrer (underhuden) Fibrösbindväv proteinfibrer tätt packade. I senor och ligament ligger kollagenfibrerna ordande i samma riktning, vilket ger stor draghållfasthet Stödjevävnad Broskvävnad Innehåller kondrocyter, broskceller. Grundsubstansen innehåller också elastin och kollagen Har stor förmåga att binda vatten-står emot tryck Elastisktbrosk är rikt på elastin; örat, näsan Fibröstbrosk innehåller mest kollagen. Tål tryck och drag; menisker, mellankotskivor Stödjevävnad Fettvävnad Egenskap att kunna fyllas med fettdroppar Ligger tättsammanpackade Isolering för värmeförlust Skyddande för organ samt bolastrande för oss 3
Stödjevävnad Benceller/blodceller Kommer mer ingående vid senare föreläsningar Stödjevävnad Blod Speciell typ av stödjevävnad med flytande grundsubstans Tas upp vid senare föreläsning Muskelvävnad/Nervceller Skelettmuskulatur Hjärtmuskulatur Glattmuskulatur Gliaceller Nervceller 4
Organ Ett organ är sammansatt av flera vävnadstyper som samarbetar vid utförandet av en bestämad arbetsuppgift. T ex. Hjärta, lungor, lever, njurar, huden Organsystem Flera organ kan i sin tur samarbeta vid utförandet av viktiga kroppsfunktioner och bildar så kallade organsystem T ex. Cirkulationssystemet, respiratoriska systemet, matspjälkningssytemet. Cellens utrustning Cellmembran Cytoplasma Cellkärna Organeller Endoplasmatiska retiklet Golgi-apparaten Mitokondrierna Lysosomerna/perioxisomer Ribosomer 5
Cellmembranet Cellmembranet Uppbyggt av lipider(fosforlipider), kolesterol och proteiner. Fosforlipiderna består av ett hydrofilt huvud och två hydrofoba svansar. Svansarna pekar in mot mitten. I cellmembranet finns membranproteiner som möjliggör transporten av partiklar mellan cellens in och utsida. Cellmembranet Utgör en barriär mellan extracellulär vätska, dvs vätska som omger cellerna och cellens inre vätska, cytpoplasma. 6
Cellmembranets funktion Ge mekansikt stöd åt cellen Skydda cellens inre miljö och fungera som fysikalisk barriär Styra in och utflöd av ämnen Medverka vid utsöndring av sekret och slaggprodukter Den känner igen och tar emot information från kemiska budbärare (hormoner och transmittorer) Membranproteiner Enzymer- speciella protein som katalyserar bestämda kemiska rekationer i kroppen. Receptorer-ett protein som även kan kallas mottagarmolekyl. Jonkanaler-är ett genomgående protein som bildar vattenfyllda kanaler tvärsigenom membranet. Finns olika typer av jonkanaler. Läckage, spänningsstyrda/receptorstyrda Cellmembran Lösta gaser, fettlösliga ämnen samt vatten. Att vatten kan diffundera genom cellmembranet trots att det är polärt beror på att vattenmolekylerna är så små att de rör sig emellan lipidmolekylerna. Vatten transporteras passivt genom diffusion till den sida av membranet där vatten koncetrationen är som lägst/där koncentrationen av löst ämne är som högst, osmos 7
Cellmembranet Cytoplasma Cellens inre vätska. Består av vatten, elektrolyter och näringsämnen. I cytoplasman finns också ett nätverk av olika fiber typer. Detta nätverk kallas cellskelettet och fungerar som cellens stomme. Cytosol Är vätskan som omger organellerna. Har ett högt protein innehåll och är geleáktig. Många av proteinerna är enzymer som deltar i cellens metaboliska process (ämnesomsättningen). 8
Cellorganeller Endoplasmatiska retiklet- bildar protein samt har en viktig funktion för cellens proteintransport och dess lagring av proteiner, lipider och Ca² Golgiapparaten/Mitokondrie Cellorganeller Golgiapparaten Sortering och transportcentral. De protein som bildats i endoplastikska retiklet markeras med små adresslappar vilket säkerställer att proteinet hammnar på rätt plats i cellen. 9
Cellorganeller Mitokondrie Svarar för cellens energiproduktion och kallas cellens kraftverk. Under medverkan av syre(aerob) produceras och lagras i mitokondrierna energirikt ATP(adenosintrifosfat) med samtidig bildning av koldioxid och vatten. Celler med hög energiförbrukning innehåller rikligt med mitokondrier, medan celler med låg energiförbrukning har relativt få. Ex leverceller har många mitokondrier Cellorganeller Lysosomer småblåsor som innehåller enzym för nedbrytning av förslitna strukturer ex gamla organeller, bakterier som kommit in i cellen. Ingår i kroppens immunförsvar, vita blodkroppar innehåller rikligt med lysosymer. Cellorganeller Perioxisomer också små blåser som innehåller enzymer som bryter ner fett och aminosyror. Bildas då väteperoxid-mkt giftigt ämne som tackvare enzymet katalasoskadliggörs. 10
Cellorganeller Cellkärna- Vanligt är att det finns en cellkärna per cell. (Muskelfibrer har flera, röda blodkroppar ingen.) Här finns vår arvsmassa i form av 23 kromosom par, uppbyggda av DNA(deoxiribonukleinsyra). Viktigaste uppgift att styra cellens proteinsyntes. Transport genom cellmembranet Kan ske passivt och aktivt. Passivt innebär att transporten sker utan tillskott av energi medan en aktiv transport kräver tillförsel av energi, ATP Passiv transport Diffusion genom cellmembran Diffusion genom vattenfyllda jonkanaler Transport med hjälp av transportproteiner i membranet. 11
Jonpump Cellen skulle spricka om det inte skedde en aktiv jontransport som motverkar de passiva jonläckagen genom membranet. Detta sker med hjälp av sk jonpumpar Dessutom upprätthåller jonpumparna olika koncentrationer av enskilda joner på membranets båda sidor, vilket är avgörande för cellens elektriska egenskaper. Aktiv transport Sker med hjälp av transportproteiner i cellmembranet. De kan bära ämnen från lägre till högre koncentration. Aktiva transportprotein kallas ofta för pumpar. Exocytos och endocytos är ockås enegikrävande membrantransporter. Kemisk kommunikation 12
Kemisk kommunikation Två kommunikationssystem-nervsystemet och det endokrinasystemet. De endokrina körtlarna skickar sina signaler, hormoner, med blodet till alla delar i kroppen och når på det sättet nästan alla celler. Dett fiffiga är att ett visst hormon påverkar bara vissa celler!!! Varför??? Kemisk kommunikation Cellerna måste ha specifika mottagarmolekyler sk receptorer för att kunna ta emot hormonets budskap-som en nyckel. En sk mållcell. Målcell 13
Kemisk kommunikation Bindningen av hormonet leder till att receptorn blir aktiverad och startar en kedja av händelser som leder till cellens biologiska svar; - Förändring av cellmembranets egenskaper - Förändring av kontraktionskraften i glatta muskelceller och hjärtmuskelceller - Förändring av cellens delningshastighet Koncentration av joner Membranpotential I alla celler finns elektriskspänningsskillnader mellan cytoplasman och extracellulärvätskan, sk membranpotential. Normalt, dvs i viloläga, är cellen precis intill membranet negativ på insidan i förhållande till utsidan-negativ membranpotential 14
Membranpotential Cellmembranet har månag olika typer av jonkanaler. K och Na är de joner vi skall koncentrera oss på nu. Koncentrationen av Na och K skiljer sig mellan cytoplasman och extracellulärvätskan. K läcker städigt ut ur cellen och Na läcker in i cellen, sker passivt i sk läckagekanaler Membranpotenialen Membranet är mer permeabelt för K än för Na. Det innebär att det åker ut fler K ur cellen än vad Na kommer in i cellen i vila. För att det inte skall gå över styr finns den sk Natrium/kalium pumpen-kräver ATP. Natruim/kalium pumpen 15
Aktionspotential Aktionspotential Nervsystemet använder sig av aktionspotentialer för att snabbt skicka iväg information över långa avstånd, vilket är förutsättning för snabba reaktioner och rörelser Aktionspotential Fas 1 Aktionspotentialen utlöses av transmittor som via membranreceptorer öppnar portarna för jonkanaler - Na-strömmar in i cellen. Membranpotentialen går från negativ(-70mv) till positiv(+30mv) -depolarisering har skett. Automatiskt kommer Na kanalerna att stängas efter ca 0,5ms 16
Aktionspotential Fas 2 Nu öppnas jonkanalerna för K och K strömmar ut ur cellen och en repolarisering sker, dvs membranpotentialen återgår till att vara negativ och till och med något under vilopotentialen, dvs det sker en hyperpolarisering. Aktionspotential Na/k-pumpen återupprättare de ursprungliga intercellulära jonkoncentrationen Aktionspotential Fungerar efter allt eller inget principen. Tröskelvärde-55mV Absoluta refraktärsperioden Relativa refraktärspeioden 17