Cellbiologi - Instuderingsfrågorna

Question 1

Vad är en Prokaryot?

Answer 1

Encelliga som mestadels finns hos bakterier och arkeér. De har ingen cellkärna och har en cirkelformad DNA med en kromosom.

Question 2

Vad är en Eukaryot? Hur förkortas detta?

Answer 2

Flercelliga som befinner sig i djurceller, växtceller och svampar. Förkortas: EU-cell

Question 3

Vilka organeller finns i en EU- cell?

Answer 3

Organell - Cellens organ. I en eukaryot cell finns det ribosom, mitokondrie, lysosomer, peroxisomer, ER, golgiapparaten, kloroplast och flagell.

Question 4

Vad är deras huvudsakliga funktion?

Answer 4

Ribosom - Tillverka och lagra protein (proteinfabrik)
Mitokondrie - Omvandlar energi
Lysosom - “sopstation”, bryter ner onödiga och giftiga ämnen i cellen
Peroxisom - bryter ner ämnen med väteperoxid
ER - Producerar proteiner
Golgiapparaten - Tar upp proteiner och för dem vidare till andra delar i cellen
Kloroplast - utför fotosyntes
Flagell - cellens svans, ger rörelse

Question 5

Hur är cellmembranet uppbyggt?

Answer 5

Cellmembranet består av fosfolipider och proteiner. Fosfolipiderna har en polär hydrofilt huvud och en opolär hydrofob svans. Huvudet är riktat mot cellen medan svansen är utåt. Proteiner i membranet består av långa kedjor av aminosyror och har olika funktioner som transportprotein, receptorprotein, jonkanaler och enzymaktivitet. Proteinerna kan vara uppbyggda av 50 till flera tusen aminosyror.

Question 6

Vad får detta för konsekvenser med vilka ämnen som kommer igenom ett cellmembran eller inte?

Answer 6

Alla ämnen kan inte ta sig igenom membranet lika enkelt, små opolära partiklar och gaser tar sig in i membranet enkelt och snabbt, medans lite laddade partiklar tar sig igenom långsamt.

Question 7

Vatten kommer genom cellmembran, men inte i en biologist signifikant hastighet. Vad menas med detta och hur löses detta?

Answer 7

Eftersom vatten är en lite större molekyl och är inte gillad av de hydrofoba svansarna tar den sig igenom väldigt långsamt membranet, därför finns det transportproteiner som kallas för aquaporiner som snabbar på denna process. Cellerna behöver väldigt mycket vatten för att kunna funktionera bra.

Question 8

Ämnen som inte kommer igenom membran behöver hjälp. Vad är skillnaden mellan en jonkanal och en jon pump?

Answer 8

Jonkanal är kanaler som låter laddade partiklar (joner) komma förbi på tre sätt, i en kanal åker joner åt ett håll, på den andra kanalen åker två joner åt samma håll och på den tredje kanalen kan två joner åka åt motsatta håll.

• Pump kräver ATP,
• Kanalen kan bara transportera hög koncentration → låg koncetration
• Pump kan gå låg koncentration → hög koncentration.

Question 9

Hur kommer socker genom membran?

Answer 9

Socker kommer genom membranet via en kanalprotein som heter aktiv transport.

Question 10

Hur kommer större saker, såsom proteiner över ett membran?

Answer 10

Genom endo-och exocytos.

Question 11

Vilken funktion har kolesterol i cellmembran?

Answer 11

Reglerar smältpunkten

Question 12

Vilket aggregationstillstånd har cellmembran?

Answer 12

De är flytande

Question 13

Beskriv några skillnader/egenskaper som utmärker Arkeér.

Answer 13

Arkeér och bakterier är väldigt lika varandra men är inte samma sak. Arkeér har en annorlunda cellvägg och har annorlunda enzymer som läser den genetiska koden.

Question 14

Varför trodde man att arkér inte fans för 70-talet? mikroskopet är ju ett antal hundra år gammalt?

Answer 14

Arkeér erkändes inte som en egen grupp förrän 70-talet eftersom att man inte kunde observera skillnaden av mindre ämnen även med ett ljusmikroskop.

Question 15

Vad Är ECM?

Answer 15

Den extracellulära miljön

Question 16

Beskriv hur proteinsyntesen går till för ett protein som skall transporteras ut ur cellen?

Answer 16

När ett protein ska transporteras ut ur cellen är den för stor för att bara kunna tas igenom membranet, vilket är varför den transporteras via

Den genetiska informationen för det proteinet kopieras från DNA till en mRNA-molekyl i cellkärnan →mRNA-molekylen undergår en process som kallas splicing, där icke-kodande regioner (introner) tas bort och kodande regioner (exoner) fogas samman (Ribosom)→ syntiserars i ER → I ER kommer peptiden att mogna.Den färdiga mRNA-molekylen transporteras ut ur cellkärnan och kopplas till ribosomer på ytan av endoplasmatiska retiklet (ER). Proteinerna som syntetiseras i ER transporteras → Golgi-apparaten i vesiklar. Inom Golgi-apparaten genomgår proteinet ytterligare modifikationer och sortering. Det kan taggas med molekyler som signalerar för dess riktade transport. → transport med visicel till membran eller ut ur cellen.

Question 17

Hur kan celler kommunicera direkt med varandra? Ge ett exempel för EU, Växt specifika och svampspesifika.

Answer 17

Eukaryota - Kommunikation via gap junction
Växtceller - Kommunikation via plasmoderm
Svampceller - Kommunikation via rötterna som sitter ihop

Question 18

En DNA molekyl kan bli cirka två meter långt. Förklara hur den kan få plats i en cell som är 100 mikrometer långa.

Answer 18

DNA molekylen “skrynklar till sig” och sitter i en dubbelspiral.

Question 19

Vad är endo- respektive exo- sytos?

Answer 19

• Endocytos är den mekanism som cellen använder för att transportera in stora molekyler och partiklar som inte kan ta sig in med transportproteinet. De stora partiklarna bryts ner till små bakterie stora bitar och sätts in i en membran blåsa som sedan förs vidare in till cellen genom membranet.
• Hos exocytos sker samma process fast tvärtom, när en partikel eller molekyl ska föras ut bryts den ner till små bitar och förs ut ur cellen genom membranblåsan.

Question 20

Nämn två skillnader mellan passiv och aktiv transport?

Answer 20

• Passiv transport kräver ej energi och ATP medans aktiv gör det.
• Passiv kan endast gå med en gradient. Aktiv kan gå mot en gradient.

Question 21

Vad är skillnaden mellan hyperton, hypoton och isotona lösningar? Vad är “bra” för en växtcell respektive djur cell?

Answer 21

Hyperton lösning: Lite vatten, hög koncentration av lösta ämnen
Hypoton lösning - Mycket vatten, låg koncentration av lösta ämnen
Isoton lösning - Lika mycket koncentration som cellens ämne
Bra: Växtcell - Hypoton
Bra: Djurcell - Isoton

Question 22

Beskriv hur bakterier lever och vad det får för cellbiologiska/evolutionära konsekvenser?

Answer 22

Bakterier kan leva i väldigt många olika miljöer, de har evolverat över tid och är väldigt små. På grund av att de kan leva i stort sett överallt måste de alltid anpassa sig till sina miljöer vilket kan vara väldigt svårt och leda till ett tufft liv (negativ konsekvens).

Question 23

Vissa anser att bakterier är primitiva organismer - varför är detta fel?

Answer 23

De har evolverart lika länge som vi → extremet mordärna och anpassade & effektiva

Question 24

Vad är en biofilm?

Answer 24

Biofilm är ett sätt en bakterie kan vara uppbyggd på, biofilm innebär att bakterier sätter sig på varandra på en yta t.ex. plack på tänderna.

Question 25

Beskriv hur bakterier kan dela sig?

Answer 25

Bakterier är asexuella, som innebär att de förökar sig själva, detta sker i fyra processer som kallas för binär fission, konjugation, transduktion och transformation. Binär fission är processen där bakterier delar på sig och skapar ingen genetisk variation.

Question 26

Beskriv tre olika sätt som bakterier kan få en genetisk variation?

Answer 26

- Genom virus som vecktor - Genom att ta upp en annans bakteier DNA fragrmänt - Genom utbyte av plasmider.

Question 27

Vad är cellskelett/cytoskelettets tre huvudfunktioner?

Answer 27

Cellskelett är trådlika proteiner som ger cellen form och rörelse. Cellskelettens tre huvudfunktioner är transport, struktur och rörelse.

Question 28

Vad gör Mikrotubuli

Answer 28

De är uppbyggda av proteinet tubulin. De stöd åt cellen och utgör en transportväg som kan utnyttjas av motorproteiner när de transporterar olika struktur i cellen. Den styr även fördelningen av kromosomer till de två dottercellerna.

Question 29

Vad gör mikrofilament

Answer 29

De är uppbyggda av proteinet aktin. Den kan snabbt förlängas eller förkortas genom att aktin läggs till eller bryts loss, det kan göra att cellen får en viss form eller göra att cellen kan skicka ut utskott och krypa fram längs ett underlag t.ex. amöbor.

Question 30

Vad gör intermediärfilament.

Answer 30

Den består av proteinet keratin. De påverkar cellens struktur och håller organeller på plats och gör cellen mer hållfast.

Question 31

Hur är de tre Mikrotubuli, mikrofilament, intermediärfilament uppbyggda?

Answer 31

Kan från innan

Question 32

Rita upp strukturen för ett fosfolipid-dubbellager.

Answer 32

RITA

Question 33

Vad är osmos?

Answer 33

är vattnets diffusion genom membranet, vattnet diffunderar längst gradienten vilket innebär skillnaden av koncentrationen mellan in-och utanför membranet. Vattnet diffunderar längst aquaporinet, som är en kanal i membranet som försnabbar processen. Osmos sker mellan skillnaden av koncentrationer samt lösta partiklar och molekyler. Eftersom socker och salt som är stora molekyler inte kan passera membranet skickas vatten ut mer för att jämna ut koncentrationsskillnaden.

Question 34

H2O kan passera genom cellmembran. Varför behövs det specialiserade transportproteiner för att transportera H2O över membran?

Answer 34

Det går för långsamt utan. För att underlätta en snabb och effektiv transport av vatten genom cellmembranet, behövs specialiserade transportproteiner som kallas akvaporiner. Akvaporiner är kanalproteiner som är selektivt permeabla för vattenmolekyler. Dessa proteiner bildar porer i cellmembranet och tillåter vatten att snabbt diffundera genom dem. Genom att använda akvaporiner kan celler reglera vattenflödet och upprätthålla en balanserad vattenhalt.

Question 35

En Na+ jon har ca 1Åm radie, en H2O molekyl har ca 2,8 Åm radie. Varför kan inte Na+ passera genom en aquaporin?

Answer 35

Na+ -joner kan inte passera genom akvaporiner på grund av deras större storlek jämfört med kanalens dimensioner, som är optimerade för att endast släppa igenom vattenmolekyler

Question 36

Ett kanalprotein kan transportera en jon, säg Na+ från hög koncentration till låg koncentration. Samtidigt som den gör detta transporteras en Ca2+ jon från låg koncentration till hög koncentration. Förklara hur kan denna process ske utan att det kostar ATP?

Answer 36

I fallet med Na+ och Ca2+ kan kanalproteinet ha en sådan struktur att när Na+ passerar från hög koncentration till låg koncentration, skapas en negativ laddning inne i kanalen. Denna negativa laddning kan attrahera en Ca2+ jon och driva den att röra sig i motsatt riktning, från låg koncentration till hög koncentration. Energien kommer från entropi. Vissa kanalprotiner kan använda entropi energivinster från att transportera från hög till låg koncentration för att transportera ett annat ämne åt andra hållet.

Question 37

Varför är det, medicinskt, relevant att studera organismer som innehåller extremt giftiga ämnen? Ge ett eller ett par exempel på detta.

Answer 37

Giftiga ämnen som produceras av vissa organismer kan ha potentiella medicinska användningsområden. Genom att studera dessa organismer och deras giftiga föreningar kan forskare upptäcka nya molekyler med läkemedelspotential. Till exempel har vissa giftiga ormar och grodor producerat föreningar som används för att utveckla smärtstillande eller hjärtmediciner. Studier av organismer med extremt giftiga ämnen ger också insikt i de toxiska mekanismerna hos dessa ämnen och kan användas för att utvärdera risker för människors och miljöns hälsa. Att förstå hur giftiga ämnen påverkar biologiska system kan bidra till utvecklingen av bättre behandlingar och förebyggande åtgärder mot förgiftningar.

Question 38

En forskare försöker kartlägga hur ett visst ämne transporteras med hjälp av vesiklar (membranblåsor) i en cell. Skissa upp en (mycket grov) plan för hur detta skulle kunna undersöka.

Answer 38

Man skulle kunna… …färga protiner som används för transport för att se var dom är. … mutera olika transportprotiner så de inte fungear → se vad som gör att slutar komma ut … färga ämen som skall transporteras och obsera hur de rör sig … Färga membranportiner som finns i membranblåsorna

Question 39

Det lättaste sättet att döda en cell är att sticka hål på den. Antag att du har fått en lite allvarligare bakterieinfektion och blivit förskriven antibiotika. Förklara- grovt hur antibiotika kan döda bakterieceller men inte dig.

Answer 39

Mål riktade mekanismer: Vissa antibiotika riktar sig specifikt mot strukturer eller processer som bara finns i bakterieceller. Till exempel kan de inhibera bildningen av bakteriecellväggen, som är avgörande för att bibehålla bakteriecellens struktur och överlevnad. Mänskliga celler har en annorlunda cellväggstruktur, eller saknar den helt, vilket gör att antibiotika inte påverkar våra celler på samma sätt. Störning av bakteriell proteinsyntes: Många antibiotika riktar sig mot den bakteriella proteinsyntesen genom att binda till och störa bakteriens ribosomer. Ribosomer är de cellulära strukturer som ansvarar för att syntetisera proteiner. Eftersom bakteriella ribosomer har vissa strukturella skillnader jämfört med våra ribosomer, kan antibiotika selektivt verka på dem utan att påverka vår proteinsyntes i lika hög grad. Störning av bakteriell DNA-replikation och celluppdelning: Vissa antibiotika kan inhibera bakteriell DNA-replikation eller störa mekanismer för celldelning hos bakterier. Dessa mekanismer kan vara specifika för bakterier och vara olika i mänskliga celler, vilket gör att antibiotika kan rikta sig mot dem utan att ha samma effekt på våra celler. Specifika metaboliska processer: Vissa antibiotika kan störa specifika metaboliska processer i bakterieceller. Till exempel kan de blockera eller hämma viktiga enzymer eller metabola vägar som är nödvändiga för bakteriens överlevnad. Dessa metaboliska processer kan vara unika för bakterier och inte lika viktiga för våra egna celler. Det ger sig på cellvägg inte membranet.

Question 40

Varför är det extremt viktigt att fullfölja en antibiotika kur?

Answer 40

Utrota bakterierna: Antibiotika används för att bekämpa bakteriella infektioner genom att döda eller hämma tillväxten av bakterier. För att vara effektiva måste antibiotika vara verksamma mot alla bakterier som orsakar infektionen. Om behandlingen avbryts för tidigt kan vissa bakterier överleva och utveckla resistens mot antibiotika, vilket gör dem svårare att behandla i framtiden. Pga av plasmid utbyte mellan baktier kan man lätt skapa resitenta baktiere

Question 41

Mikrotubeli är uppbyggt av tubulin som är ett dimier protein (ett protein med två subenheter eller delar) dessa skiljer sig åt lite grann. Mikrofilament består av aktin som är en monomer (ett protein med en subenhet eller delar). Vad kommer detta få för konsekvenser för transport inom cellerna?

Answer 41

Mikrotubilens dimerr ger att molekylerna en riktning → vilket ger att man kan transportera ämnen åt ett håll. Samma princip gäller DNA 3` och 5`riktinigen som gör att DNA/ mRNA läses åt “rätt håll”. Celldelning: Mikrotubuli är avgörande för celldelning. De bildar mitotiska spindlar som är involverade i separationen av kromosomer under mitos och meios. Mikrofilament spelar också en roll vid celldelning genom att bilda kontraktila ringar i cytokinesfasen, som drar ihop cellen och delar den i två. Celldynamik och form: Mikrotubuli och mikrofilament är viktiga för att bibehålla cellens form och för celldynamik. Mikrotubuli ger strukturellt stöd och kan bilda ett komplext nätverk inom cellen, medan mikrofilament är involverade i celldynamik, inklusive cellrörelse, celldelning och ändringar i cellformen.