F�rel�sning 1 - Department of Biochemistry & Biophysics by J7G2UPN

VIEWS: 15 PAGES: 17

									Christian Gräslund



          Livets Molekyler, orienteringskurs vid Inst. för biokemi och
          biofysik, Stockholms Universitet, vårterminen 2009.

          Samlade nyckelord med förklaringar från föreläsningarna.


          Föreläsning 1

          Allt levande är byggt av celler
          Prokaryoter och eukaryoter

          Eukaryoter är organismer vars celler har en avgränsad kärna och olika organeller.
          Prokaryoters celler har inte en avgränsad kärna eller andra organeller.

          Bakterier och arkéer är prokaryoter
          Jästsvampar och alla högre organismer är eukaryoter.

          Cellorganeller: kärna, cytoplasma, cellmembran, mitokondrier, ribosomer,
          lysosomer

          I cellkärnan, som är avgränsad med ett tunt membran, finns den genetiska koden i
          form av DNA. Där sker DNA-replikation och syntes av RNA.

          Cytoplasma är det fluidum i cellerna, som organellerna sitter i.

          Cellmembranet är den tunna vägg, uppbyggd av proteiner och lipider, som
          innesluter cytoplasman och övriga organeller.

          Mitokondrierna är avgörande för energimetabolismen genom bildande av ATP,
          AdenosinTriFosfat.

          Ribosomer är organeller som svarar för proteiners uppbyggnad. De översätter
          budbärar-RNA till polypeptider dvs proteiner.

          Lysosomer är organeller som svarar för den intracellulära nedbrytningen av
          makromolekyler som utbrända organeller, matpartiklar och inneslutna virus eller
          bakterier (rester av fagocytos och programmerad celldöd).

          Biomolekyler: DNA, RNA, proteiner, kolhydrater, lipider, ATP

          DNA står för deoxyribonucleic acid. Den innehåller genetiskt material i form av en
          dubbelspiral. Den består av basparen adenin-tymin och guanin-cytosin.

          RNA står för ribonucleic acid. Den svarar för kodningen av proteiner. Jämfört med
          DNA är tymin utbytt mot uracil. Det finns bland annat transfer-RNA, budbärar-
          RNA och ribosomal RNA .



                                                                                              1
Christian Gräslund

          Proteiner är uppbyggda av aminosyror. De kan vara mycket stora.

          Kolhydrater har summaformeln Cm(H2O)n med m och n heltal. Dess främsta
          funktioner är som energibärare, energilager, kolkälla för syntes av andra
          biomolekyler samt som stöd- och strukturelement.

          Lipiders gemensamma egenskap är att de är olösliga eller svårlösliga i vatten och
          kan extraheras med organiska lösningsmedel. Förtvålningsbara lipider är estrar av
          fettsyror och glycerol. Exempel på icke-förtvålningsbara lipider är kolesterol.

          ATP, adenosintrifosfat, är en i sammanhanget liten molekyl. Hydrolyseringen är
          en exoterm reaktion som ger den nödvändiga energin som krävs för att driva
          biokemiska reaktioner.

          DNA-replikation, RNA- transkription, translation

          DNA-replikation innebär att den genetiska koden i en DNA-molekyl kopieras i
          cellen.

          RNA-transkription innebär att den genetiska koden överförs till budbärar-RNA i
          cellen.

          Translation innebär att RNA kodar för ett protein i ribosomen.




                                                                                              2
Christian Gräslund

          Föreläsning 2

          Livets molekyler och reaktioner

          Makromolekyler

          Makromolekyler har molmassor från 4000 upp till flera miljoner (H2O har
          molmassan 18). De är uppbyggda av enkla byggstenar (sk monomerer).

          DNA består av långa kedjor av nukleotider, som kallas adenin, tymin, guanin,
          cytosin. (Jämför nyckelord från 070123).

          Proteiner består av långa kedjor av aminosyror. (Jämför nyckelord från 070123).

          Lipider är vanligen aggregat av fettsyror. (Jämför nyckelord från 070123).

          Kolhydrater (polysackarider) är vanligen långa kedjor av glukos. Kan även bestå
          av tex en glukosmolekyl (monosackarider) (Jämför nyckelord från 070123).

          Metabolism

          Metabolism, eller ämnesomsättning, omfattar två processer: katabolism och
          anabolism.

          Katabolism

          Katabolism innebär nedbrytning genom oxidering. Nedbrytning av energirika
          födoämnen som kolhydrater, fett och proteiner resulterar i koldioxid, vatten och
          urea som slutprodukter. Därmed frigörs energi.

          Anabolism

          Anabolism innebär att cellulära makromolekyler (se ovan) byggs upp med hjälp av
          aminosyror, socker och kväveföreningar. Därvid krävs energi.

          ATP energibärare

          Under nedbrytningen av födoämnen (katabolismen) bildas ATP
          (AdenosinTriFosfat) i mitokondrierna. ATP är energikälla för energikrävande
          reaktioner. ATP fungerar således som transportör av energi mellan katabolismen
          och anabolismen. (Jämför nyckelord från 070123). ATP krävs också för
          muskelarbete och transport mot koncentrationsgradienter.

          Reglering av metabolism

          Metabolismreglering sker med hjälp av aktivatorer och inhibatorer eller med hjälp
          av hormoner.
          Ett exempel på reglering är återföring (feed-back), vilket innebär att om slutpro-
          dukten finns i tillräcklig mängd i cellen, stängs det inledande steget i syntes-
          processen av.


                                                                                             3
Christian Gräslund



          Föreläsning 3

          Gener och nukleinsyror

          Nukleotid
          Byggstenarna i de bägge strängarna i DNA. En nukleotid i DNA består av
          deoxyribos (en socker-femhörning med fyra kolatomer och en syreatom i hörnen),
          en fosfatgrupp och en bas (adenin, guanin, tymin eller cytosin). Se sid 158 i
          läroboken.

          Deoxyribos - ribos
          En av kolatomerna i socker-femhörningen binder bara två väteatomer (H) i DNA. I
          RNA binder samma kolatom en hydroxylgrupp (OH) och en väteatom (H). Den
          senare föreningen kallas ribos. Då den reduceras genom att OH byts mot H uppstår
          deoxyribos. Se sid 158 i läroboken.

          Baser – baspar – AT - GC
          Baserna i DNA är av två principiella typer: adenin och guanin, som består av en
          sexring plus en femring, samt tymin och cytosin, som består av en sexring. I RNA
          är tymin ersatt med uracil. Tymin är alltid bundet till adenin och cytosin alltid till
          guanin och bildar därigenom baspar som håller ihop de bägge strängarna i DNA.
          Se sid 158 läroboken.

          Den genetiska koden
          Ordningen av basparen i DNA är den genetiska koden. Tre på varandra följande
          baspar ger upphov till någon aminosyra, som utgör byggstenar i proteinerna. Dessa
          består av en lång rad av olika aminosyror. (Detta har berörts kortfattat vid de två
          första föreläsningarna).

          Röntgendiffraktion
          ”Diffraktion” betyder ”spridning” eller ”avböjning”. Röntgenstrålar är av samma
          natur som ljus, men har en mycket kortare våglängd och är därmed osynliga. Den
          korta våglängden gör att de kan tränga in i materia som är ogenomskinlig för ljus.
          Röntgendiffraktion används för att bestämma strukturen hos kristaller, i detta
          sammanhang hos kristaller av makromolekyler. En inledande svårighet är att få
          makromolekylerna att kristallisera.

          När röntgenstrålningen faller in i kristallen kommer den att böjas av åt olika håll
          tack vare den ordning som (definitionsmässigt) råder i en kristall. Man får ett
          mönster på en fotografisk plåt. Genom avancerade matematiska manipulationer
          kan sedan strukturen bestämmas.

          Restriktionsenzym
          Dessa molekyler har egenskapen att klippa av DNA-strängar på önskade ställen.
          Därigenom kan ta bort delar av DNA och sätta dit andra delar.

          Kloning
          Man börjar med en jämförelsevis liten ringformad DNA-molekyl, kallad plasmid,
          som finns naturligt i bakterier. Med hjälp av restriktionsenzym klipper man in i


                                                                                                4
Christian Gräslund

          plasmiden en gen som kodar för ett visst protein. Man måste därefter få en bakterie
          att acceptera den modifierade plasmiden. När man sedan odlar bakterien kommer
          den att producera det önskade proteinet.

          Elektrofores

          Elektrofores innebär vandring av elektriskt laddade molekyler genom en vätska
          eller en gel under inverkan av ett elektriskt fält. Biomolekyler har en nettoladdning
          i lösning som bl a beror på lösningens pH. Gelelektrofores är en mycket vanlig
          molekylärbiologisk metod som framförallt används för separation av makromole-
          kyler, till exempel proteiner och nukleinsyror. Genom att de olika molekylerna rör
          sig längs samma linje med olika hastighet kommer de med tiden att befinna sig på
          olika platser i gelen. Se sid 171 i läoboken.


          Southern blotting

          Denna analysmetod uppfanns av Edward Southern. Den kallas också läskpappers-
          teknik. En elektroforesgel trycks mot ett filtrerpapper, som dränkts in med en
          lösning som innehåller en radioaktivt märkt DNA-sekvens (markören). Om det
          finns en komplementär sekvens bland DNA-fragmenten, som är enkelsträngade,
          fastnar den radioaktiva markören där och kan detekteras.

          Southern blotting kan användas för att detektera en speciell DNA-sekvens, t ex en
          viss gen, i en blandning av DNA-fragment. Se sid 171 i läoboken.


          DNA-sekvensering

          Sekvensering innebär att man bestämmer i vilken ordning basparen
          (nukleotiderna) A-T och G-C (samt T-A och C-G) kommer längs DNA-helixen.
          Frederick Sanger uppfann en metod varigenom enzymet DNA-polymeras med
          hjälp av en s k primer kunde komplettera en enkel DNA-sträng. Byggstenarna
          bestod av deoxynukleotider för A, T, G och C. I vardera av fyra provrör fanns en
          modifierad form, som gjorde att DNA-replikationen stannade av om DNA-
          polymeraset råkade välja den modifierade formen istället för den riktiga. Den
          mängd DNA-fragment som sedan fanns i de fyra provrören kunde separeras
          medelst elektrofores.


          PCR

          Polymerase Chain Reaction är en metod för att mångfaldiga DNA-sekvenser, när
          man har mycket lite utgångsmaterial. Metoden påminner om Sangers metod för
          sekvensning. Det speciella enzym som används är Taq-polymeras, som är
          verksamt upp till 95 oC.




                                                                                              5
Christian Gräslund

          Föreläsning 4

          Proteiner – klonade, rekombinanta

          Aminosyrors egenskaper
          20 aminosyror bygger upp våra proteiner. De delas in i
               opolära, som är hydrofoba, dvs vattenfrånstötande
               polära oladdade, som kan bilda vätebindningar och är vattenlösliga
               polära laddade, som kan bilda vätebindningar och är vattenlösliga

          Proteinstrukturer på olika nivåer
          1    Kvarternärstruktur visar hur proteinet är sammansatt av underenheter
          2    Tertiärstruktur visar rymdstrukturen, dvs hur polypeptidkedjan är veckad
          3    Sekundärstruktur visar hur delar av polypeptiden är vridna som till exempel
               spiral (helix) eller flak
          4    Primärstruktur visar sekvensen av aminosyror

          Förklaring: polypeptid är en kedja av många aminosyror.
          Beskrivningen ovan förstås bäst genom att man betraktar sidorna 6 och 7 i Lenas
          hand-out.

          Enzym – funktion
          Enzymer är biologiska katalysatorer bestående av proteiner, vilket innebär att de
          påskyndar reaktioner utan att själva konsumeras. De är mycket specifika avseende
          de reaktioner de påverkar. Enzymer kan regleras, dvs slås av och på.

          Ribosom
          I ribosomerna sker syntes av proteiner. Budbärar-RNA avläses med hjälp av
          transfer-RNA, som är specifikt för varje aminosyra. Ribosomerna är uppbyggda av
          proteiner och ribosomal RNA, som kopplar ihop de tillförda aminosyrorna så att
          en peptidkedja byggs upp.

          Kloning
          Beskrevs i tidigare föreläsning. Ett exempel är insulin som framställs genom
          kloning.




                                                                                             6
Christian Gräslund

          Föreläsning 5

          Omik-världen – en totalbild

          Genom

          ”Genom” är hela arvsmassan i en organism (= en art). Ett annat sätt att definiera
          ”genom” är att det omfattar alla DNA-strängar i organismen. Observera att det
          inom en art finns variationer i arvsmassan mellan individer, annars skulle vi alla se
          lika ut.

          Proteom

          Genom transkription översätts genomet till mRNA som via translation översätter
          informationen till protein. ”Proteom” är mängden av alla protein som genomet
          därmed ger upphov till.

          Antal baspar

          I nyckelorden från DNA-föreläsning definieras baspar som adenin ihopkopplat
          med tymin respektive guanin ihopkopplat med cytosin. Det finns 3 miljarder
          baspar i det mänskliga genomet.

          Antal gener

          Basparen ger upphov till sekvenser som anger koden för olika proteiner. Dessa
          kallas gener och är fördelade på olika kromosomer. Det mänskliga genomet har
          25 000 gener.




                                                                                              7
Christian Gräslund

          Föreläsning 6

          Biomembraner

          Lipid
          Lipider delas in i förtvålningsbara (fettsyraestrar) och icke-förtvålningsbara.
          Fettsyraestrar består av en polär huvudgrupp och opolära kolkedjor och bygger
          upp membran. Denna grupp av lipider kan bilda dubbelskikt spontant i vatten, så
          att de opolära kolkedjorna är riktade inåt och de polära huvudgrupperna utåt mot
          vattenmiljön. Se nyckelordsbeskrivningar från föreläsning ett och två.


          Membran
          Membran kan beskrivas som mattor av lipider i dubbelskikt och som håller isär
          olika miljöer. Lipidernas polära huvudgrupper växelverkar med vattenfasen och de
          opolära kolkedjorna riktas mot varandra. Cellerna omges av membran;
          organellerna, t ex kärnan och mitokondrierna omges också av membran. Proteiner
          med speciella uppgifter, tex ämnestransport, sitter genomgående i membranet eller
          är fästade vid det.


          Kolesterol
          Kolesterol tillhör de icke-förtvålningsbara lipiderna. Det har en mycket mer rigid
          struktur och gör membranet stelare.

          Cytoskelett
          Olika av proteiner uppbyggda nätverk (mikrotuber, aktinfilament och intermediära
          filament) i cellen bildar dess cytoskelett, varigenom cellens struktur organiseras.


          Cellkärna
          Cellkärnan omges av ett dubbelt membran med porer som är genomsläppliga för
          olika proteiner och mRNA. I cellkärnan finns organismens DNA och där sker
          replikationen och transkriptionen. Jämför föreläsning om cellen.




                                                                                               8
Christian Gräslund

           Föreläsning 7

           Metallproteiner och fria radikaler

            Myoglobin
Proteinet innehåller en järnjon bundet till en heme-grupp och dess funktion är att lagra syre i
våra vävnader. Varje heme-grupp med sin järnjon kan binda en syremolekyl.

Hemoglobin
Proteinet består av fyra enheter som liknar myoglobinet. I varje enhet finns en heme-grupp
med järn som kan binda syre. Hemoglobin transporterar syre från lungorna där syret binds ut
till vävnaderna där syret frisätts. Hemoglobin ger blodet dess röda färg, eftersom
hemegruppen absorberar synligt ljus.

Elektrontransportproteiner
Innehåller ofta metalljoner såsom järn eller koppar, som kan ta upp och avge enstaka
elektroner occh därmed skifta från t.ex. en tvåvärt till trefärt positivt laddad järnjon. Sådana
proteiner ingår i typiskt i cellprocesser som omsätter energi, t.ex. cellandning (när molekylärt
syre blir kemisk energi) eller i växternas fotosystem, där absorption av solljus leder till att
vatten sönderdelas så att molekylärt syre bildas.

Fria radikaler
Molekyler eller delar av molekyler som innehåller en oparad elektron. Oftast mycket reaktiva
och reagerar med andra molekyler i sin närhet. Fria radikaler utgör ibland mellanled som kan
ta upp och avge elektroner i biokemiska reaktioner. Då bildas de fria radikalerna antingen i
små molekyler eller som beståndsdelar i vissa proteiner och har väl definierade funktioner.

Syreradikaler
Uppstår i mellanled när molekylärt syre skall omvandlas till vatten i våra celler. Trots flera
skyddsmekanismer kan syreradikaler ge upphov till skador på sin omgivning, t.ex.
närliggande DNA-molekyler.




                                                                                                  9
Christian Gräslund



          Föreläsning 8

          Membranproteiner

          Membranproteiner
          Membranen består av dubbelskikt av lipider i vilka proteiner av en rad olika typer
          sitter inkorporerade ganska tätt. De genomgående delarna av membranproteinerna
          är oftast veckade i spiralform. De kan bestå av flera genomgående komponenter
          som är sammanbundna på membranets olika sidor.

          Jonkanal
          En typ av membranproteiner har förmågan att släppa igenom natrium- eller
          kaliumjoner, dvs atomer som har förlorat en elektron och därför har en positiv
          laddning. I sin ena ände har de centrala jonkanalerna i proteinerna ett filter som
          kan skilja på natrium- och kaliumjoner. I den andra änden finns en elektriskt styrd
          grind. Jonkanaler finns i alla celler; i nervceller medger de att elektriska impulser
          transporteras längs cellen genom att de öppnas och stängas i ett bestämt mönster.

          ATP-syntas
          Detta membranprotein har förmågan att bygga upp ATP från ADP och en
          fosfatgrupp. Energin för detta kommer från den protonpump som uppstår pga den
          olika koncentrationen av vätejoner på de bägge sidorna av mitokondriernas
          membran. Pumpen får axeln i proteinet att snurra, varigenom ATP bildas. Se
          nyckelordförklaringarna från föreläsning om metabolism.




                                                                                             10
Christian Gräslund



          Föreläsning 9

          Bioinformatik

          Mutation

          Mutationer är förändringar i sekvensen av baspar; en bokstav kan bytas ut,
          ordningen kan kastas om, en bokstav kan försvinna, en ny kan skjutas in. En
          basparssekvens kan ändras, men ändå koda för samma aminosyra. Då har man en
          synonym mutation.

          Homologi

          Homologi innebär att sekvenser i olika organismer är lika och således har sitt
          ursprung i en gemensam förfader.

          Upplinjering

          Om två proteiner har samma aminosyror på samma ställe i polypeptidkedjan är det
          sannolikt att de kommer från samma ursprung (är homologa).

          Människans ursprung

          Mitokondrie-DNA visar att det finns 5 distinkta subgrupper av människor i Afrika,
          varav en emigrerade till resten av världen, för mellan 60000 och 40000 år sedan.
          Neandertalsmänniskan är inte vår urfader.




                                                                                           11
Christian Gräslund

          Föreläsning 10

          Proteintrafik

          Signalpeptider

          När ett protein bildas får det en extra peptidkedja, som har till uppgift att leda
          proteinet till rätt ställe i cellen. Dessa signalpeptider hjälper proteinet att hitta
          öppningar i organellernas membran för att komma in i organellen. Signalpeptiden
          följer med vid proteinets inpassage.

          Proteintranslokaser

          Proteintranslokaser är proteiner i membran genom vilka proteinerna leds med hjälp
          av signalpeptiderna.

          Receptor

          Allmänt är receptorer proteiner som binder till andra proteiner på ett mycket
          specifikt sätt. I detta fall är det fråga om den del av organellens yttre translokas, till
          vilket signalpeptiden binder, så att proteinet ska kunna komma in i organellen.

          Translokationsvägar

          Det finns två vägar för proteiner i cellerna:
          Den sekretoriska vägen innebär att proteinerna alstras i det endoplasmatiska
          nätverket för att sedan transporteras flera olika tillsammans i en vesikel (”säck”)
          till slutdestinationen.
          Proteiner kan också alstras i cytoplasman för att sedan transporteras till sin
          destination ett i sänder.

          Processning

          När proteinet med sin signalpeptid har kommit in i organellen finns speciella
          enzym som klipper bort själva signalpeptiden och tillåter proteinet att vecka sig på
          ett korrekt sätt.




                                                                                                 12
Christian Gräslund

          Föreläsning 11.

          Molekylära förkläden


          Molekylära chaperoner

          Det är en stor grupp av icke-relaterade proteinfamiljer vilkas roll är att stabilisera
          icke-veckade proteiner, vecka ut dem för translokering över membraner eller för
          degradering, och/eller assistera vid deras veckning och ihopsättning.


          Chaperonfamiljer

          Det finns 5 huvudfamiljer av chaperoner som har olika funktionssätt och olika
          struktur.


          Aggregering av proteiner

          Om proteiner klumpar ihop sig, t ex vid felveckning, talar man om aggregering.


          ”Heat shock proteiner”

          Dessa chaperoner uppstår vid förhöjd temperatur. Deras uppgift är att skydda
          andra proteiner.


          Proteosom

          Proteosomer svarar för degradering av felaktiga proteiner med hjälp av proteinet
          ubiquitin.




                                                                                               13
Christian Gräslund

           Föreläsning 12 och 13

          Proteiners veckning och felveckning

          Lika löser lika

          Feta ämnen löser sig i fett och sockerarter löser sig i vatten.

          Allt eller intet

          Begreppet benämns också kooperativitet. Det innebär att ett protein är antingen
          veckat (nativt) eller oveckat (denaturerat). Några mellanformer existerar inte.

          Aggregering

          Om proteiner klumpar ihop sig, t ex vid felveckning, talar man om aggregering.

          Mutationer

          Mutationer är förändringar i arvsmassan, som gör att en gen kodar för ett felaktigt
          protein.

          Varför proteiner inte klibbar ihop

          De laddade delarna på proteinerna förhindrar att de klibbar ihop pga repulsionen.




                                                                                            14
Christian Gräslund

           Föreläsning 14 + laboration

          DNA- kriminologi + laboration med DNA-sekvensering

          DNA/genom
          Se tidigare material

          Polymorfism

          Men polymorfism menas att individer skiljer sig från varandra genom olikheter i
          sitt DNA. Dessa olikheter finns i den icke-kodande delen av genomet.


          Organisation av mänskligt genom

          Nästan allt DNA finns i cellkärnan; en liten, men viktig andel finns i
          mitokondrierna.

          75% av DNA:t i cellkärnan tycks inte koda för något alls; här finns repetitiva
          sekvenser.

          Av återstående 25 %, tycks endast 10 % ha verklig betydelse och kodar för viktiga
          proteiner. Återstoden tycks inte koda för något av betydelse. Således kan man säga
          att bara cirka 2.5 % av allt DNA i det mänskliga genomet har någon verklig
          funktion.


          Repeterande sekvenser

          I den icke-kodande delen av genomet förekommer olika antal upprepningar av
          korta sekvenser, vilket ger upphov till polymorfism.


          VNTR/RFLP DNA fingerprinting

          Metoden uttyds: Variable Number of Tandem Repeats/Restriction Fragment
          Length Polymorfism. Man kan jämföra olika DNA-prover och se vilka som
          överensstämmer ifråga om repeterande sekvenser. Därmed kan man utesluta
          personer, vars icke-kodande DNA skiljer sig från det kända provet ifråga om
          antalet repetitioner.


          STR - Short Tandem Repeats

          Detta är ett standardiserat förfaringssätt som innebär att man klipper ut sekvenser
          från 13 olika platser i kromosomerna (i den icke-kodande delen) och jämför antalet
          upprepningar.




                                                                                            15
Christian Gräslund

          Föreläsning 15

          Molekylära maskiner

          Tillverkning av ATP

          Enzymet ATP-syntas, som sitter i mitokondriens inre membran, drivs av ett
          protonflöde genom enzymet. Därigenom kommer enzymet att rotera och ADP
          inuti mitokondrien sugs in i hålrum i enzymet. Där adderas en fosfatgrupp och
          ATP har bildats.

          ADP: adenosindifosfat har två fosfatgrupper; lägger man till ytterligare en
          fosfatgrupp får man ATP, adenosintrifosfat. Se figur på sid 188 i läroboken.


          Varför roterar enzymet?

          Det finns ett överskott av protoner utanför mitokondriens inre membran. De dras
          till platser i ATP-syntaset som är negativt laddade och neutraliserar dessa. Då vill
          molekylen vrida sig mot ett område som föredrar neutrala peptider.

          Enzymet kommer sålunda att fungera som en motor och driva ATP-syntesen. En
          liknande mekanism driver flagellerna hos bakterier.


          Analogin med bränslecell

          NADH (från citronsyracykeln) avger en elektron som leds genom olika enzymer i
          mitokondriens inre membran. Därigenom pumpas protoner ut från mitokondriens
          inre. I enzymet cytokrom c oxidas förenas elektroner med syre och protoner så att
          vatten bildas.


          DNA i mitokondrier

          Mitokondrier anses vara resterna av en urbakterie, som inkorporerats i cellen.
          Mitokondriernas DNA svarar mot ett antal grundläggande processer. Ett flertal av
          de viktigaste komponenterna i elektrontransportkedjan kodas av denna DNA.




                                                                                             16
Christian Gräslund

          Föreläsning 16

          Cellers signalering

          Bakterierodopsin

          Bakterierodopsin finns t ex hos halobakterier (egentligen arkéer) och flyttar
          laddningar (vätejoner) från insidan av bakteriemembranet till dess utsida med hjälp
          av ljusenergi. Det är ett rött membranprotein.


          Fototaxis

          Bakterier rör sig mot eller från ljus.


          Sensorer för ljus, lukt, smak

          Den centrala kemiska föreningen i rodopsin är retinal. Den är ljuskänslig, och
          fungerar därför som receptor i ögat hos djur. Samma princip används i sensorer för
          lukt och smak.


          Aktionspotential

          En aktionspotential är en snabb förändring av spänningen över en nervcells
          membran. En nervcell som får en tillräckligt stor signal kommer ett producera en
          spänningspuls på 0.1 V och cirka 1 ms varaktighet.


          Na/K-pumpen

          Normalt har nervcellen en negativ potentialskillnad jämfört med miljön utanför
          cellen. Koncentrationen av kaliumjoner (K+) är betydligt högre inuti än utanför
          cellen samtidigt som koncentrationen av natriumjoner (Na+) är högre utanför
          cellen.

          Då nervcellen stimuleras strömmar natriumjoner in genom en jonkanal (jmfr
          föreläsning 070213). Därefter öppnas jonkanaler för kaliumjoner, som strömmar ut
          ur nervcellen.

          Det finns en speciell jonpump som sedan återställer balansen med överskott på
          kaliumjoner och underskott på natriumjoner inuti nervcellen.




                                                                                            17

								
To top