Categories
Celler Ordbog

Mitokondrier

Om vi blinker med øjnene eller løber et maraton bruger vi energi – og det er mitokondrierne, der er ansvarlige for at producere denne energi. Mitokondrier er ansvarlige for omkring 90% af cellens energiproduktion (ATP).

Dannelsen af ATP sker som led i en masse reaktioner, der tilsammen hedder oxidativ fosforylering

I den først del af artiklen gennemgår vi mitokondrier på en overordnet plan. I den anden del af artiklen går vi helt i dybden med mitokondriernes biokemiske energiproduktion.

Mitokondriers struktur


Mitokondrier er ovale og er omgivet af to adskilte lipidmembraner. Den ydre membran er glat, mens den indre membrans struktur udgør et stort antal folder. Folderne indeholder proteinmolekyler, der udgør elektrontransportkæderne.

Fordelen ved at den indre membran er foldet er, at arealet er øget markant. Det er smart fordi den indre membran indeholder enzymer. Og jo større arealet er, jo flere enzymer kan membranen indeholde – og jo mere ATP (energi) kan der produceres.

Antallet af mitokondrier I en celle varierer meget. Der findes flest mitokondrier i celler, der har behov for høj energiomsætning. Eksempelvis vores muskelceller.

Mitokondriers adskiller sig fra de øvrige organeller i cellen


Modsat de andre organeller har mitokondrier deres eget dna. Det betyder, at mitokondrierne selv kan producere deres egne proteiner. Produktionen af proteiner sker i ribosomerne, der ligger i den indre membran i mitokondriernes matrix.

Mitokondrier kan selv danne nye mitokondrier.

Mitokondriers evne til at producerer flere mitokondrier gør, at celler, som oplever et øget energibehov efterhånden selv kan øge antallet af mitokondrier cellen indeholder.

Det betyder altså, at mitokondrierne laver flere af dem selv når de kan mærke en øget energi belastning – og det er derfor vores muskler kan håndtere fortsat større energi belastninger.

Mitokondriers energiproduktion

Først nedbrydes kulhydrater, fedt og proteiner i cytoplasmaet til mindre forbindelse. Disse mindre forbindelser overføres til mitokondrierne. Herfra nedbrydes de til kuldioxid, vand og lagret energi i form af ATP.

Vores mitokondrier indeholder mange af de enzymer, der har betydning for nedbrydningen af næringsstoffer under optagelse af ilt (oxidative stofskifte). Herunder;

  • Citronsyrecuklus
  • Respirationskæden
  • Fedtsyre oxidation
  • Transaminering

 

Categories
Celler Ordbog

Golgiapparatet

Golgi-apparatet er et slags pakke center, der sender proteiner videre i cellen.

Når proteiner er blevet dannet i det kornede endoplasmatiske reticulum, bliver de sendt til golgi-apparatet. Her bliver de pakket og sendt videre ud af cellen.

Pakning fra Endoplasmatisk reticulum, samt pakningen fra golgi-apparatet og videre ud i cellen, sker i små vesikler. Det er en slags membranblærer, som beskytter indholdet.

Når vesiklen ankommer til cellemembranen bliver indholdet udskilt ved exocytose. Derefter bliver vesikelmembranen optaget i cellen ved endocytose.

 

Golgi-apparatets enzymer

Golgi-apparatet indeholder enzymer. Deres arbejde er at hæfte kulhydrater eller fosfatgrupper til proteinerne.

Fosfatgrupperne eller kulhydraterne er et slags frimærke. Det er dem, der sørger for at proteinerne bliver transporteret det rigtige sted hen.

Golgi-apparatets opbygning

Organellen består af flade membransække. Golgi-apparatet ligger altid tæt på endoplasmatisk reticulum så der nemmere kan udveksles molekyler.

Forskellige vesikler i Golgi-apparatet

Der findes to overordnede vesikler, som proteinerne fra Endoplasmatisk reticulum pakkes i.

Det ene er de sekretoriske vesikler, som er vesikler, der transporterer proteinerne ud af cellen.

Det andet er lager vesikler, som er vesikler for de proteiner, der skal bruges inde i cellen.

Lysosomerne og peroxisomerne.

Lysosomerne er vesikler, der indeholder en stor mængde enzymer. Disse enzymer nedbryder makromolekyler, partikler og bakterier, som igennem endocytose optages i cellen.

Peroxisomerne er langt mindre end lysosomerne. De indeholder enzymer, der nedbryder aminosyre og fedtsyre.

Categories
Celler Ordbog

Endoplasmatiske reticulum

Endoplasmatisk reticulum (ER) er det cellens største organel.

ER er opbygget af membraner, der dannet en række væskefyldte hulrum, som er adskilt fra cytosolen. ER findes man typisk omkring cellekernen.

Det findes to former for endoplasmatisk reticulum.

Det kornede endoplastiske reticulum har en masse ribosomer bundet til dens overflade. Det er derfra den får navnet ”kornede”.

Hvad bruges Endoplasmatiske reticulum til?

  1. Produktion af proteiner til eksport
  2. Depot for proteiner, lipider og calcium ioner
  3. Omdannelse af giftige stoffer i leverceller ved hjælp af enzymer.

Det kornede endoplasmatiske reticulum og ribosomerne.

Ribosomerne består af proteiner og RNA, og de producerer proteiner ved samle forskellige aminosyre. Opskriften på disse proteiner bliver givet af et molekyle vi kalder mRNA, som sørger for at cellekernens genetiske information bliver overført.

De ribosomer, der sidder på ER, eksporteres ud af cellen. Nogle bliver også brugt i cellens egen cellemembran.

Når proteinerne er lavet færdig, bliver de overført til ER’s hulrum. Igennem disse hulrum bliver proteinerne overført til golgi-apparatet, der sørger for at transportere proteinerne ud af cellerne igen.

ER og gogli-apparatet er et vigtigt led i proteinsyntesen fordi de sørger for at proteiner ikke flyder ud i cellens cytosol, men i stedet bliver pakket ind og sendt videre i systemet.

Der er mange forskellige årsagen til at det er nødvendigt. Eksempelvis i det endokronologiske system hvor hormoner produceres i de endokrine celler, og skal sendes til en målcelle igennem blodbanen.

Det glatte endoplasmatiske reticulum
Det glatte endoplasmatiske reticulum har ingen ribosomer, der producerer proteiner, men den har stadig mange vigtige funktioner:

  • Produktionssted for fedtsyrer og fosfolipider.
  • Levercellernes glatte ER indeholder enzymer, der kan omdanne giftige stoffer
  • Den glatte ER I tværstribede muskelceller (sarkoplasmatisk reticulum) er vigtig for muskelkontraktion.
  • Depot for Calcium

Endoplasmatisk reticulum og fosfolipider


Membranen i endoplasmatisk reticulum syntetiserer næsten alle de primære lipider: Både fosfolipidlag og kolesterol, som bruges i produktionen til nye membraner.

Fosfolipid, som lavest mest i endoplasmatisk reticulum er phosphattidylcholine. Den bliver dannet ud fra choline, to fedtsyrekæder og glycerol phosphate.

Hvert skridt i produktionen af fosfolipider er katalyseret af enzymer fra membranen i endoplasmatisk reticulum.

Imens fosfolipider dannes, vender det ud mod cytosolet, fordi det er her alle metabolitterne findes.

Proteiner med fejl eksporteres fra ER til cytosol.

Mange proteiner, op mod 80% for nogle protein-typer, opnår ikke deres rigtige struktur – og det er altafgørende at proteiner ikke bare har den rigtige aminosyre-sekvens, men også har den korrekte struktur til netop deres funktion.

Proteiner, som ikke er foldet ordentligt eksporteres fra ER tilbage til cytosol hvor de bliver nedbrudt.

Når det mis-foldede protein kommer ind i cytosolen fjerner en n-glycanase dens oligosaccharide kæde.  

Categories
Celler Ordbog

Cytoplasma

Alle vores celler er omgivet af en væske vi kalder den ”ekstracellulærevæske”. Væsken indeholder en blanding af opløste næringsstoffer, elektrolytter og vand.

Cellen er omgivet af en mur, som vi kalder for cellemembranen. På den anden side af cellemembranen, altså i cellens indre har vi cellens cytoplasma.

Cytoplasma er en betegnelse for alle delene inde i cellen, dvs. alle cellens elementer (organellerne) og væsken alle det hele ligger i. Væsken i cellens indre kalder vi for cytosol.

Hvad består cytoplasma af?

Cytoplasma består af følgende:

  • Cytosol
  • Celleskelettet
  • Organeller

Organeller

  • Mitokondrier
  • Golgiapparat
  • Lysosomerne
  • Peroxisomerne
  • Cellekernen
  • Endoplasmatisk reticulum

Hvor ligger cytoplasma?

Cytoplasma ligger i cellens indre. Altså, indenfor cellemembranens mure. Cytoplasma er en blanding af organeller og den væske (cytosol) de ligger i.

Hvad består cytosol af?

Som du nu ved er cytosol væsken indenfor cellemembranen. Vævsvæsken kaldes også for intercellulærvæske,

Cytosol er en vandig opløsning, som indeholder et hav af forskellige organiske og uorganiske forbindelsen. Desuden har cytosol et højt indhold af proteiner. Det gør at væskens konsistens er geleagtig.

Mange af disse proteiner er enzymer, som deltager i en række vigtige reaktioner. Blandt andet cellens metaboliske processer.


Hvilke funktioner har cytosol?

Cytosol har flere forskellige funktioner inde i cellen. Herunder:

  • Signaltransduktion
  • Transportere metabolitter fra produktionsområdet, til områder de skal bruges
  • Molekyler, som er taget ind med endocytose, eller molekyler som skal udskilles, transporteres igennem cytosol med vesikler
  • Spiller en rolle i cytokinesis


Hvad er celleskellettet (cytoskelet)?

I eukaryote celler, altså de celler, der findes i mennesker, findes der er såkaldt celleskelet.

Celleskellettet findes inde i cellen og er opbygget er tynde tråd formede proteiner (mikrofilament). Det er dette skelet, som giver cellen dens form.

Du kan tænke på celleskelettet som et slags indre stillads, eller som stængerne i et telt.

Hvilke funktioner har cytoskelettet?

For at celler kan fungere skal de være korrekt formet, og de skal desuden være fysisk robuste. De hjælper cytoskelettet med. Desuden hjælper det med:

  1. Trækker kromosomerne fra hinanden ved mitose og splitter derefter dele celle i to.
  2. Guider alt den intracellular trafik med dens struktur. Eksempelvis organelle eller materialer, der skal transporteres over til en anden celle.
  3. Styrker cellemembranens robusthed.
Categories
Celler Ordbog

Synapser

En nervecelle kan enten være i forbindelse med muskelceller, kirtelceller, sanseceller eller nerveceller. Det områder de forbinder nervecellen til de andre celler kaldes synapser.

Der findes forskellige synapse typer:

Categories
Celler Ordbog

Cellemembran

Celler findes over alt i levende organismer og er det mindste, vi har i kroppen. Det er selve cellerne i den menneskelige krop, der udgør kroppens opbygning og vores levende eksistens. Sagt med andre ord, så er celler kroppens byggesten. Det samme gør sig gældende ved dyr og planter.

Dog ligner planteceller ikke dyreceller – og herunder menneskeceller. Men dyreceller ligner menneskeceller, og derfor er det interessant at kigge på, hvordan mange levende eksistensers celler er opbygget, og hvilke funktioner cellernes yderste lag (cellemembranen) har.

Hvad er en cellemembran?

Celler er omgivet af et tyndt lag kaldet en “membran”, der fungerer som en mur, som holder alt samlet inde i cellen. Alt indenfor cellemembranen kaldes for intracellulært, og alt udenfor cellemembranen kaldes for ekstracellulært.

Udover at adskille cellens indre fra omgivelserne regulerer den også hvilke stoffer, der kommer ind og ud af cellen. Yderligere sørger den også for, at signaler bliver kommunikeret videre ind til cellens indre.

Hvordan er cellemembranen opbygget?

Cellemembranen består af lipider og proteiner. Størstedelen af membranlipiderne er fosfolipider. Fosfolipiderne har en elektrisk ladet fosfatgruppe for enden, som er vandopløselig (hydrofil) og en fedtsyrehale, som er fedtopløselige og uopløselige i vand (hydrofob).

Fosfolipiderne danner et dobbeltlag, hvor den fedtopløselige del vender indad mod hinanden, og de vandopløselige fosfatgruppe vender ud mod hhv. den ekstracellulære og den intracellulære del.

Fosfolipderne holdes sammen af svage bindinger fra kolesterol.

Figur: Cellemembranens lipider.

Der findes ikke kemiske bindinger imellem fosfolipiderne. Det betyder, at enkle molekyler kan bevæge sig frit i forhold til hinanden, og det resulterer i, at cellen kan bøjes, strækkes og ændres i form – uden at gå i stykker.

Transport af stoffer i cellemembranen

Når man siger, at cellemembranen er semipermeabel, betyder det, at bestemte stoffer – såsom ilt og udladede stoffer såsom alkohol, glycerol og fedtsyre – kan trænge igennem.

Transport igennem cellemembranen kan enten ske ved aktiv transport eller passiv transport. Overordnet set sker det enten ved en diffusion eller vha. transportproteiner, som sidder i cellemembranens overflade og transporterer stoffer ind og ud.

Membranproteiner

Udover transportproteiner sidder også receptorer. En receptor er et molekyle, som er i stand til at opfange signalstoffer udenfor cellen. Et signalstof kunne eksempelvis være et hormon såsom insulin. Insulin bliver og sætter sit på dens specifikke receptorer, når blodsukkeret forøges. Derved signalerer den, at cellen skal optage sukkeret.

Membranproteiner har overordnet set fire forskellige funktioner:

  1. De findes som transportproteiner, som regulerer transport af ioner og molekyler.
  2. De findes som receptorer, som udgør bindingssteder for signalstoffer.
  3. De findes som enzymer, som indgår i et enzymsystem.
  4. De findes som vævstypeantiger, som indgår i et genkendelsessystem, som immunsystemet bruger til at genkende kroppens egne celler.
Figur: Membranproteinet i cellemembranen.

Proteiner, som er indbygget i membranen, har – ligesom phospholipiderne – en vandopløselig ende og en ikke-vandopløselig ende (fedtsopløselig). På den måde kan den fedtopløselige ende af proteinet sidde fast inde i midten af cellemembranen.

Membranproteiner kan også gå helt igennem cellemembranen eller sidde fast helt ind til cellens cytoskelet, således de ikke driver rundt omkring i membranen.

Prokaryoters cellevæg og cellemembran

Hos baktier (Prokaryote celler) er der en yderskal, der kaldes for cellevæggen. Cellevæggen er bygget op af peptidogycan. Inde bag cellevæggen finder man prokaryotens cellemembran.

Der er to typer cellevægge hos prokaryote celler, som findes vha. gramfarvning:

  1. Den grampositive bakterie har en tyg væg (cellevæg) med peptidoglycan.
  2. Den gramnegative bakterie har et tyndere lag (peptidoglycan), men også en særlig ydre plasmamembran.
Categories
Celler Ordbog

Celler

Hvad er celler?

Alle levende dyr og planter er opbygget celler. Ordet celle kommer fra det latinske sprog og betyder “lille rum”.

Vi kategoriserer celler i to typer:

  1. Eukaryote celler, som indeholder en cellekerne. (cellerne i alle levende organismer)
  2. Prokayote celler, som ikke inderholder en cellekerne. (cellerne i baktier og arkæer)

De eukaryote celletyper er byggestenene for alle levende organismer, herunder mennesker, dyr, planter og svampe. En eukaryot celle indeholder som sagt en cellekerne.

Der findes også encellede organismer (protister), som består af én celle, som kan udføre alle de livsnødvendige processer.

Hvad bruger man celler til?

Hos mennesker foregår der et smarbejde mellem forskellige typer af celler, som er specialiseret i hver deres opgave. Det kan være alt fra nervecellerne, som sørger for kommunikationen i kroppen, til blodlegemerne (erytrocytter), som sørger for at ilten transporteres rundt i kroppen.

Hvad består cellerne af?

De forskellige bestanddele af en celle kaldes for organeller. Både pro- og eukaryote celler indeholder:

  1. En cellemembran, der fungerer som cellens ydre mur. Cellemembranen regulerer blandt andet hvilke stoffer, der kommer ind og ud af cellen.
  2. Cytosolen som er den vandige væske indenfor cellemembranens mur. Det er denne væske hvori alle cellens bestanddele befinder sig. Hele cellens indhold kalder vi for cytoplasma.
  3. Ribosomers, som er specielle små strukturer, der producerer proteiner via en proces der kaldes proteinsyntesen.

Hvad består eukaryote celler af?

Eukaryote celler er langt større og mere komplekse end prokaryote celler. Udover cytoplasma og ribosomerne indeholder den eukaryote celle:

  1. Cellemembran, som består af phospholipider.
  2. Cellekerne, som er omsluttet af en kernemembran. Kernemembranen indeholder kernesporer hvor små stoffer kan trænge igennem.
  3. Cytoplasma indeholdere et cytoskelet, som fungerer som cellens indre skelet. Cytoskellettet giver cellens dens form og hjælper reguleringen af stof-transporten rundt i cellen.
  4. Mitokondrier, som er kroppens energiproducerende organel. Den primære funktion er at udvinde energi fra andre stoffer.
  5. Golgiapparat, som modificerer proteiner.
  6. ER (Endoplasmatisk retikulum) er en todelt struktur. Der findes ru ER, som indeholder ribosomer, der producerer proteiner som sendes ud af cellen og glat ER, som producerer lipider (phospholipider) og hormoner (steroidhormoner).
  7. Enzymer, som er store proteinkæder, der har utrolig mange vigtige funktioner.

Hvad er en cellekerne?

Det er fra cellekernen alt arbejdet styres. I cellekernen findes cellens gener, som ligger på en lang streng, der kaldes for vores DNA. Hvert gen indeholder opskriften til et protein. Det er denne opskrift, som eksempelvis benyttes af ribosomerne, til at lave proteiner.

Vores DNA-streng ligger som sagt inde i cellens kerne. Den er snoet sammen som lang spiral. Tager vi et stykke ud af den lange spiral er det vores gen, altså et stykke af vores DNA.

Et DNA er omtrent 1,7 – 2 meter langt, hvis vi skulle folde det ud og det består af ca. 40.000 gener. I alle vores celler ligner de 40.000 gerne hinanden ned til mindste detalje. Undtagen sæd- og ægcellerne.

Hvad består prokaryote celler af?

Der er mange forskellige type prokaryote celler, men de har alle en række grundlæggende ting til fælles:

  1. Cellevæg, som består af peptidoglycan. Cellevæggens tykkelse har indflydelse på hvilken type antibiotika, som er mest effektiv mod den pågældende baktier. Det måles vha. gramfarvning. Et tykt lag cellevæg kaldes for grampositive baktier og et tyndt lag kaldes for gramnegative baktier.
  2. Bakteriekromosomer, som indeholder cellens arvemateriale.
  3. Plasmider, som blandt kan gøre bakterien resistent overfor bestemte typer antibiotika.
  4. Nogle prokaryote celler har en flagel, som er en slags hale cellen kan bruge til at bevæge sig rundt med.

Denne video forklarer forskellen mellem prokaryote og eukaryote celler meget fint.

Celler der sidder sammen

Nogle celler, såsom cellerne i blodet, flyder ensomme rundt i plasmaet. De fleste andre celler deltager dog i opbygninger af faste væv eller organer og kan ikke drive frit omkring.

Imellem disse fastsiddende celler er en lille spalte på 20 nm, som er fyldt med ekstracellulærvæske, som hjælper med transporten af forskellige stoffer fra nabocelle til nabocelle.

Derudover findes de andre måder hvorpå sammenkoblingen sker:

  1. Calcium ionen er specielt vigtigt ift. Sammenbinding af naboceller, da negativt ladede grupper i nabocellen danner bro med calcium.
  2. Desmoser: er specielt stærke sammenkoblinger, som kan tåle hårde stræk (eksempelvis hudceller). I disse typer forbindelser ligger cellerne sig tæt op af hinanden med et netværk af proteiner på membranens cytoplasmaside. I dette område hæfter membranproteiner fra begge celler sig til hinanden.
  3. Tætte celleforbindelser (tight junctions): i disse typer forbindelser sidder membranerne så tæt sammen med proteiner, at der ikke er noget væske imellem cellerne. Ved disse typer sammenkoblinger kan der ikke transporteres molekyler igennem spalterne. Epithel celler er et eksempel på denne type sammenkoblinger.

    Epithelceller, såsom keratinocytter, danner overhuden og beskytter os mod elementerne.
  4. Åbne celleforbindelser (gap junctions) dannes af membranproteiner, der laver kanaler gennem cellemembranen, som tillader molekyler at passere igennem fra celle til celle.  Vi finder disse typer celler i vores hjertemuskulatur og i glat muskulatur.

Nedenstående video forklarer forskellen mellem de forskellige cellekoblings mekanismer.

Nyhedsbrev