Celldelning

Question 1

vad är cellens fundamentala uppgift?

Answer 1

att replikera och överföra genetisk information till nästa generation av celler

Question 2

hur länge varar en cellcykel?

Answer 2

Olika celltyper har olika längd på sina cellcyklar.

Question 3

vad är interfas?

Answer 3

Interfasen är den fas där cellen fortsätter transkribera gener, syntetisera proteiner och öka i massa. Om interfasen bara varade den period då DNA replikerades skulle cellen inte hinna duplicera dess massa innan den delades och skulle då med varje delning minska i storlek och massa. Under interfasen övervakar cellen dess interna tillstånd, omgivningen samt ser till att material finns tillgängligt när celldelningen ska köras.

Question 4

vilka stadier/faser utgörs interfasen av?

Answer 4

Interfas= G1, S och G2

Question 5

vilka fyra faser utgör en cellcykel?

Answer 5

Fas G1, S, G2 och M

Question 6

vad händer i fas G1?

Answer 6

G1 är den fas där cellen är metabolisk aktiv, växer och reparerar sig själv samt är en period där cellen måste bestämma om den ska gå vidare till fas S. Beslutet grundas i intracellullära signaler som ger information om hur stor cellen är och extracellulära signaler som säger hur omgivningen är. Beslutet kan resultera i att den ska gå in i G0 (vilofas) eller förbereda inför att gå in i fas S. efter cellen har gått in i fas S brukar den fortsätta igenom cellcykeln.

Question 7

vad kan avstanna processen i G1?

Answer 7

Skadat DNA i G1 orsakar en ökning av aktiviteten och koncentrationen av p53 som är en transkriptions regulator som aktiverar Cdk inhibitorn p21. p21 binder till G1/S- Cdk och S- Cdk och hindrar dem från att driva cellen till fas S. Cellcykelns arrest i G1 ger cellen tid att reparera det skadade DNA innan det replikeras men om DNA är så pass skadat att det inte går att reparera kommer p53 inducera apoptos. Om p53 saknas eller är defekt kommer DNA replikation av skadat DNA leda till många mutationer och cellerna kan bli cancer.

Question 8

vad händer i fas S?

Answer 8

I fas S replikeras DNA och eftersom DNA replikationen är en väsentlig del i cellcykeln övervakas och regleras den noga. Förberedelserna inför DNA replikationen sker tidigt i G1 och när DNA är redo för att replikeras kommer origins of replication agera som fästpunkter dit proteiner och proteinkomplex kan kontrollera samt syntetisera DNA.

ORC, ett protein, fästs på replication origins och sitter där under hela cellcykeln. För att förbereda cellen för DNA replikation kommer ORC binda in ett nytt protein Cdc6 vars koncentration ökar tidigt under G1. Tillsammans kommer ORC och Cdc6 få DNA- helikas att öpnna dubbelhelixen vid origin of replication.

Signalen som inleder replikationen kommer från S- Cdk som utlöser fas S. S- Cdk samlas och aktiveras i slutet av G1 och under fas S aktiverar S- Cdk DNA- helikas i ett pre- replicative complex och får andra proteiner att bilda en replication fork; S- Cdk aktiverar således replikationen.
S- Cdk hjälper även till att förebygga re- replication genom att fosforylera både Cdc6 och ORC. Fosforyleringen inaktiverar proteinerna och hindrar dem från att återsamla re- replektiva komplex och därav hindrar ännu en DNA- replikation i samma cellcykel.

Question 9

vad gör M- Cdk?

Answer 9

inaktiverat M- Cdk skjuter upp fas M tills skadat DNA har reparerats

Question 10

vad händer vid inkomplett replikation?

Answer 10

Cell- cycle control system hindrar cellen från att delas med inkorrekt DNA genom olika mekanismer som fördröjer inträdet till fas M.

Aktiviteten av M- Cdk inhiberas genom fosforylering. För att cellen ska fortsätta till mitos måste inhiberande fosfatgrupper avlägsnas av Cdc25.

Om DNA- replikationen fördröjs kommer det enkelkedjade DNA:t vid replication fork ge ett skadat DNA svar.

Detta svar innehåller inhibitorn Cdc25 som förhindrar borttagandet av fosfatet från M- Cdk vilket resulterar i att M- Cdk förblir inaktivt och fas M skjuts upp tills DNA- replikationen är komplett och skadat DNA har reparerats.

Question 11

vad händer under G2?

Answer 11

Under growth phase 2 förbereder cellen för mitos och behöver växa något ytterligare samt producera de sista molekylerna innan cellen är redo för celldelningen.
I slutet av fas G2 kommer koncentrationen av M- Cdk komplex att öka då Cdc25 avlägsnar det inhiberande fosfatet som håller igen M- Cdks aktivitet. M- Cdk komplex aktiverar varandra genom att fosforylera och aktivera mer Cdc25. M- Cdk får cellen således att snabbt lämna G2, M- Cdk aktiverar dock APC/C som efter en stund riktar sin sönderdelning mot M- cyklin och därmed inaktiverar M- Cdk (så den aktiviteten stängs av).

Question 12

vad gör Cdc25?

Answer 12

avlägsnar det inhiberande fosfatet hos M- Cdk

Question 13

vad gör M- Cdk?

Answer 13

aktiverar mer Cdc25 som kan aktivera mer M- Cdk

Question 14

vad gör p53?

Answer 14

aktiverar Cdk inhibitorn p21

Question 15

vad gör p21?

Answer 15

p21 binder till G1/S- Cdk och S- Cdk hindrar cellen att gå till fas S

Question 16

om DNA är kraftigt skadat vad gör p53 då?

Answer 16

inducerar apoptos

Question 17

vad gör ORC+ Cdc6?

Answer 17

får DNA helikas att öppna helixen vid origin of replication

Question 18

vilken signal inleder replikationen?

Answer 18

signalen från S- Cdk utlöser fas S

Question 19

vad händer i fas M?

Answer 19

både mitos och cytokines

Question 20

fas M delas in i sex faser vilka?

Answer 20

profas, prometafas, metafas, anafas, telofas och cytokines

Question 21

vad händer under profas?

Answer 21

cellen ökar i storlek, DNA replikeras och centrosomen dupliceras samt kromosomerna kondenserar.

Question 22

vad händer under prometafas?

Answer 22

ärnhöljet bryts ner genom defosforylering av laminer och porproteiner, kromosomernas kinetochore och mikrotubuli binder till varandra och börjar röra på sig.

Question 23

vad händer under metafas?

Answer 23

kromosomerna lägger sig i cellens mittplan.

Question 24

vad händer under anafas?

Answer 24

systerkromatiderna dras synkroniserat isär.

Question 25

i anafas finns tre olika mikrotubuli, vilka?

Answer 25

Aster mikrotubuli, kineochore mikrotubuli och interpolar mikrotubuli

Question 26

vad gör aster mikrotubuli?

Answer 26

orienterar ”the spindle” position.

Question 27

vad gör kineochore mikrotubuli?

Answer 27

binder till systerkromatiderna. Genom att förkorta kineochore mikrotubuli tvingarna man kromosomerna att röra sig mot deras ”spindle pol”.

Question 28

vad gör interpolar mikrotubuli?

Answer 28

binder till andra mikrotubuli och kan skjuta ifrån sig från varandra för att underlätta segregationen.

Question 29

vad händer under telofas?

Answer 29

kärnhöljen återuppbyggs kring kromosomerna genom att laminer och porproteiner fosforyleras, och mitosen är slut.

Question 30

vad händer under cytokines?

Answer 30

cytoplasman delas i två av en kontraktilring och avslutar celldelningen då två dotterceller bildas.

Question 31

vad gör cohesin?

Answer 31

håller ihop systerkromatiderna

Question 32

vad gör condensiner?

Answer 32

kondenserar de duplicerade kromosomerna, vilket underlättar segregationen

Question 33

hur separeras kromosomerna?

Answer 33

Separationen sker mellan metafas och anafas och då kommer inhibitorn securin att binda till separatas. Aktivt APC kommer främja nedbrytning av cohesiner och andra reglerande proteiner i cellcykeln. Sequrin bryts ner och separas blir aktivt, separas separerar sedan systerkromatiderna.

Question 34

hur fördelas organellerna?

Answer 34

Mitokondrier och kloroplaster kan växa från redan existerande organeller medan ER klyvs i två under cytokines. Golgi fragmenteras och förs till de nya cellerna via mikrotubuli.

Question 35

vad är/gör cell- control system?

Answer 35

cell- cycle control system är ett komplex system av reglerande proteiner i ett närverk, som säkerhetsställer att det som ska ha gjorts i ett delsteg har gjorts innan cellen kan gå vidare till nästa steg. Detta möjliggörs då kontrollsystemet får en återkoppling av information som säger om steget är slutfört eller inte. Fås inte information kommer följden bli att resterande steg skjuts upp. Uppskjutningen görs med hjälp av molekylära bromsar, checkpoints, som pausar delar av cellcykeln tills information att ett steg är avklarat fås, detta hindrar cellen att ingå ett steg det inte kan helt fullborda eller är beredd för.

Question 36

hur styr cell- cycle control system cellcykelns maskineri?

Answer 36

genom att aktivera/inaktivera proteiner som är med och styr/reglerar DNA- replikationen, mitos och cytokines. Regleringen sker ofta genom fosforylering eller defosforylering av dessa proteiner.

Question 37

vad är kinaser?

Answer 37

Kinaser är enzymer som har förmågan att överföra en fosfatgrupp och är kärnan för cell- cycle control. Kinas i cell- cycle control system kallas Cdks, då kinas blir beroende av cyklinerna

Question 38

vad styr regleringen av kinaser?

Answer 38

cykliner

Question 39

vad är cykliner?

Answer 39

Cykliner är inte enzym utan binder till kinas innan kinas kan bli enzymatiskt aktiv.

Question 40

vad händer med ett aktivt cyklin - Cdk komplex + ubiqutin?

Answer 40

Har man ett aktivt cyklin- Cdk komplex och ubiqutin märker cyklinet kommer det att förstöras och Cdk blir inaktivt. Cell- cycle control system kan således kontrollera proteolysen.

Question 41

vad är mitogener?

Answer 41

mitogener är extracellulära signaler som produceras av andra celler

Question 42

vad händer om mitogener inte finns närvarande?

Answer 42

Om mitogener inte finns tillgängligt kommer cellcykeln arrest in G1, och dröjer det länge innan mitogener finns tillgängligt kommer cellen dra sig ur cellcykeln till G0.

Question 43

Hur kan cellen komma ur arrest?

Answer 43

För att komma ur arrest in G1 behöver det samlas ihop cykliner. Mitogener agerar genom att sätta på cellers signaler som stimulerar syntes av bl.a. G1 cyklin, G1/S cyklin, uppladdningen av cyklinerna främjar en våg av G1/S- Cdk aktivitet som släpper cellen ur arrest.

Question 44

vad är necrosis?

Answer 44

necrosisi är död och cellen går sönder och dess innehåll kommer ut

Question 45

hur kan necrosis “uppstå”?

Answer 45

kemiskt, mekanisk stress, värme osv.