MU 23: Cytoskjelettet, muskelvev, mikrotubuli, intermediære filamenter Flashcards
Hva er Tropomyosin? og hvilken funksjon har denne?
- Trådformet protein
- Regulatorisk funksjon
- Binder seg til aktinfilamentene i muskelcellen
- Blokkerer for myosin ved hviletilstand (blokkerer for bindingssetet til myosin) - Unngår muskelkontraksjoner
Hva er hovedpoenget med Ca2+ i forhold til regulering av muskelkontraksjoner?
- Ca2+ er svært viktig i forhold til muskelkontraksjoner
- Ca2+ fungerer som signalbryter som aktiverer samspillet (interaksjonen) mellom aktin og myosin
- Dersom ikke Ca2+ er til stede, vil ikke myosin binde seg
Hva er de 5 ulike trinnene i “syklusen” som omhandler bevegelsen av myosinmolekyler langs aktinfilamenter? (forklar i forhold til ATP- om ATP er inkludert eller ikke og i hvilken påvirkning dette har)
- Myosinhodene er festet til aktinfilamentene (fravær fra ATP)
- Myosinhodene binder til ATP og slepper taket på aktinfilamentene
- Myosinhodene hydroliserer ATP (spalting av ATP til ADP + Pi) noe som fører til en konformasjonsendring av Myosin, hvor myosinhodene dras bakover (endrer vinkel) og spennes (som å spenne hanen på en revolver)
Her har det skjedd en konformasjonsendring fra lav energitilstand til høy energitilstand - Pi frigjøres, det skjer en konformasjonsendring, dette kalles også kraftslaget (frigjøres energi), det skjer nok en konformasjonsendring og myosinhodene binder nok en gang til aktinfilamenter mot + enden
BEVEGELSEN TREKKER AKTINFILAMENTET MOT SARKOMERENS MIDTPUNKT - Det dannes en ny binding mellom myosinhodet og aktin hvor ADP løsner og vi er tilbake til start (Her går man fra høy- energitilstand til lav energitilstand) og vi får en ny konformasjonsendring
Hva er myosinmolekylene avhengig av for å flytte seg langs aktinfilamentene?
ATP
Hva betyr nukleering og hvilket proteinfilament er denne knyttet til?
Hvilke tre hovedmuskeltyper deler vi inn i?
- Tverrstripet skjelettmuskulatur
- Hjertemuskulatur
- Glatt muskulatur
Cytoskjelettet er et system som består av tre hovedtyper filament. Navngi de tre hovedtypene, og beskriv rollene deres ved celledeling.
1) Mikrotubuli – danner delingsspindelet i mitosen
2) Aktin – nødvendig, sammen med myosin, for cytokinese
3) Intermediære filamenter – nukleære laminer danner et flettverk som støtter kjernehylsteret. Dette flettverket må løses opp i prometafase og bygges opp igjen i telofase (reguleres ved fosforylering/defosforylering av laminene).
Hvilke av proteinfilamentene i cytoskjellettet er dynamiske strukturer?
- Mikrotubuli
- Aktinfilamenter
Hva menes med at filamentene er dynamiske?
Det betyr at det stadig bygges opp og brytes ned igjen
Hva kalles byggesteinene/ utgangspunktet for aktinfilamenter og mikrotubuli?
Aktinfilamenter: G- aktin (globulær aktin)
Mikrotubuli: (tubulindimerer: alfa og beta- tubulindimerer)
Hva kalles de polymeriserte (lange kjeder av byggestienene) utgavene av G- aktin og tubulindimerer?
G- aktin -> F- aktin (danner aktinfilamenter)
Tubulindimerer -> protofilamenter
Forklar kort oppbygningen til mikrotubuli
- Byggesteiner: Tubulindimerer (alfa- og beta- tubulindimerer
- Polymerisering av tubulindimerene -> danner protofilament
- 13 slike parallelle og rette strukturer av protofilamenter danner en rørformasjon (dette er mikrotubuli, sammensetning av flere av disse protofilamentene i en rørformasjon på 13 filamenter, med hulrom i midten)
- Polarisering: Alle byggestienene/ tubulindimerene organiseres og legges til med samme retning, noe som gir en retning på protofilamentet med en pluss- ende og en minus- ende
- Byggesteinene benytter GTP (tubulindimerene binder seg til GTP og deretter polymeriseres) før den binder seg til protofilamentet. ved polymerisering hydroliseres GTP til GDP + Pi noe som gjør strukturen ustabil dersom endene ikke er stabilisert
- Mikrotubuli vokser ut fra sentrosomet (inneholder ringer av gamma- tubulin)
- Mikrotubuli har også en retning, hvor minus enden starter i sentrosomet
Hvilke av filamentene i cytoskjelletet har polaritet (en pluss- og minusende)?
- Aktinfilamenter
- Mikrotubuli
Hva er det som skaper polaritet til filamenter i cytoskjellettet+
- Dimerene/ monomerene (byggesteinene) ligger parallelt
- Hos aktinfilamenter (monomerer: G- aktin)
- Hos mikrotubuli (dimerer: alfa- og beta- tubulin)
Hvorfor har ikke intermediære filamenter en polaritet?
Dimerene som IF er bygget opp av ligger antiprallellt (de er altså ikke prallelle)
Hva slags form har grunnenhetene til aktin, mikrotubuli og intermediær?
Aktin og mikrotubulifilamenter: Globulære former
Intermediær filament: Avlang
Et annet ord for cellekontakt
Celle- adhesjon (tenke på at man adderer noe sammen)
Hvilker to grovinndelinger har vi i celleadhesjon?
- Celle- celle adhesjon
- Celle- ekstracellulær matriks adhesjon
Nevn de ulike cellekontaktene vi har
- Tight junctions
- Adherens junction/ forbindelser
- Desmosomer
- Hemidesosomer
- Fokale Adhesjoner - Gap Junctions
Nevn de 4 klassene av adhesjonsmolekyler (CAMs)
- Kadheriner
- Integriner
- Immunglobulin- superfamilien
- Selektin
Hva er funksjonen til cadheriner (adhesjonsmolekyl)?
- Celle- celle adhesjon
- Oppbygging/ styrking av vev
- Signaloverføring
- Er Ca2+ avhengig (signaloverføring)
- Binder homofilt (celle- celle forbindelse)
- Transmembranprotien som binder seg til nabocellen
Celletyper: - Muskelceller
- Epitelceller
- Nevronceller
Hva er funksjonen til integriner (adhesjonsmolekyl)?
- Ca2+ avhengige heterodimerer med et matriksbindende domene ekstracellulært
- Heterofile bindinger
- Celle- matriks- forbindelser (forbinder cellen til basallamina)
- Signaloverføring
- Ved betennelse binder de seg til ig- relaterte proteiner
- Samarbeinder med følgende spesialisert cellekontakt: Fokale kontakter og hemidesmosomer
Hva er funksjonen til immunglobulinfamilien (Ig- relaterte adhesjonsmolekyler)?
- Heterofil binding
Kan binde både homofilt og heterofilt til andre adhesjonsmolekyler. - Homofile bindinger finnes særlig i nervesystemet.
- Heterofile bindinger ses ved betennelse.
Hva er et adhesjonsmolekyl?
Adhesjon (addering av celler)
Et protein som hjelper celler med å feste seg til hverandre eller til den ekstracellullære matriksen.
Disse spiller en viktig rolle i cellekommunikasjon, vevsdannelse, immunrespons og sårheling (reparering av betennelse)
Hva slags bindinger finnes særlig i nervesystemet og kom med et eksempel på adhesjonsmolekyl
Homofile bindinger (Celle- celle bindinger mellom to like CAMs/ celleadhesjonsmolekyler)
- Eks: Cadheriner
Hva slags bindinger har man ved betennelse?
- Heterofile bindinger
Når to ulike adhesjonsmolekyler binder seg til hverandre
Eks: Integriner
Hva er funksjonen til Selektiner (adhesjonsmolekyler)?
- Ca2+- avhengige adhesjonsmolekyler med affinitet til spesifikke karbohydrater
- Heterofile bindinger til karbohydratlipider og glykoproteiner på andre celler ved betennelse
Hvorfor er adhesjonsmolekyler viktige?
- Holder cellen sammen i vev
- Regulerer cellevekst og- differensiering
- Styrer immuncellenes bevegelse under infeksjon (betennelse)
Kort sagt: Adhesjonsmolekyler fungerer som “limet” som holder cellene på plass og sikrer at de fungerer i samspill
Hvilke av adhesjonsmolekylene har heterofile bindinger?
- Integriner
- Immunglobulin- familien
- Selektiner
Hvilke av adhesjonsmolekylene har homofile bindinger?
Kadheriner/ cadheriner og Ig- superfamilie (kan ha når det ikke er forbundet med integriner)
Hvilke av adhesjonsmolekylene er Ca+- avhengige transmembranproteiner?
- Selektriner
- Cadheriner
Hva står Cadheriner for?
C -> Calsium dependent
AD -> Adhesjon
Hva er forskjellen på desmosom og hemidesmosom?
Hemidesmosom: Celle- ECM adhesjon
Desmosom: Celle- celle adhesjon
Angi struktur og funksjon til et desmosom
Struktur: Går innenfor kategorien spesialiserte cellekontakter. Består av et stort antall cadherinmolekyler
Celle- celle adhesjon: Cadherinermolekyler bindes homofilt til cadheriner på nabocellen
Funksjon: Cadherinene er intracellulært bundet til intermediærfilamenter noe som gir stor strekkstyrke (er bundet til cytoskjellettet)
Angi strukturen og funksjonen til gap junction (nexus)
Struktur: Spesialisert cellekontakt
Oppbygning: 6 proteiner (connexiner) som danner en rør-struktur
Funksjon: En direkte kanal fra en celle over til nabocellen som gjør det mulig for små molekyler og ioner å passere. Viktig for kommunikasjon/ signaloverføring mellom celler
Eks: Viktige i nervesignallisering og i kommunikasjon mellom glatte muskelceller og mellom hjertemuskelceller
Hva er GAGs og hvor befinner dette seg?
Hva: Geleaktig substans som er en del av grunnsubstansen koblet til proteiner og finnes i ECM
Struktur: Lange uforgrende karbohydratkjeder som består av gjentatte enheter av to sukkermolekyler (disakkarider)
Ladning: Negativ -> tiltrekker seg positive ioner (kationer som Na+) som trekker med seg vann og lager en geleaktig grunnsubstans
Hvilke to deler består GAG av?
- En sur- sukker del
- En acetylert aminosukker
Hva er funksjonen til GAG (glykoamoniglykader)?
- Motstå kompresjon
- Molekylfilter (cellefilter)
- Øker volumet
- Smørefunksjon
Hva er Proteoglycans (GAGs)?
- Kjerneprotein + GAG (protein + GAG- kjeder)
- Et kjerneprotein med små GAG festet på siden, stikkende ut som små snorer
Funksjon: støtdempere og smøremiddel
Hva er tight junction (okkulensforbindelse)?
- En type spesialisert cellekontakt
- Danner tette forbindelser
- Forhindrer lateral diffusjon av molekyler og ioner mellom cellene
- Forsegler rommet mellom epitel
- Sørger for at transport MÅ passere gjennom cellen og ikke imellom
- Bygget opp av proteinet: Claudin og occudin
- Hvor: Viktig i organer som tarm og nyrer
Hva er adherensforbindelser og hvilken ulike typer adherensforbindelser har vi? (4)
Funksjon: Cellekontakter som sørger for mekanisk binding mellom celler og er avgjørende for celle- cellulære interaksjoner
1. Desmosom
2. Hemidesmosom
3. Fokale kontakter
4. Adherensbelte
Hva er et desmosom og hva slags spesialisert cellekontakt er dette?
Spesialisert cellekontakt: Adherensforbindelser
Struktur:
- Består av Cadheriner (type CAMs) som binder cellene sammen
Hva:
- Binder sammen to naboceller og gir mekanisk styrke til vev
- Desmosomene er koblet til intermediære filamenter (gir ekstra styrke)
- Celle- celle kontakt
Hva er hemidesmosom og hva slags spesialisert cellekontakt er dette?
- Adherensforbindelser
- Bruker integriner (som forankring)
- Celle- ECM (binder celle til ECM)
- Finner hemidesmosomer i celler som er festet til basallamina (epitelceller)
- Hemidesmosomer bruker integriner som forankring (integriner binder seg til laminin)
- Intermediære filamenter: Integriner er festet til intermediære filamenter
Funksjon: Gir cellen forankring i basallamina
Hva er fokale kontakter og hva slags spesialisert cellekontakt er dette?
Adherensforbindelser
- Binder celler til ekstracellulær matriks
- Integriner: Fokale kontakter bruker klynger av integriner for å binde cellen til ECM
- Aktinfilamenter: Fokale kontakter binder til aktinfilamenter (bevegelse langs underlaget -> cellevandringe)
Hva er adherensbelte og hva slags spesialisert cellekontakt er dette?
Adherensforbindelser
- Belte- lignende struktur som holder cellene sammen (celle- celle binding)
- Ved vev som er utsatt for mekanisk stress
- Cadheriner er det primære proteinet som er involvert i adherensbelte
- Adherensbeltet er sterkt koblet til aktinfilamentene (mekanisk styrke)
Hva står CAMs for?
Celle- adhesjons- molekyler
CAMs molekyler som er Ca2+- avhengig
- Selektiner
- Cadheriner
Bindingstype (hetero- eller homofile bindinger) til de 4 ulike CAMs
Integriner: Heterofil
Selektiner: Heterofil
Cadheriner: Homofil
IG- superfamilie: Heterofil (med integriner ved betennelse) ellers homofil
De 4 CAMs kobling til cytoskjellett og spesialiserte cellekontakter
Integriner: Aktin (fokale kontakter) og intermerdiære filamenter (hemidesmosom)
Selektiner: Aktin
Cadheriner: Aktin (adherensbelte) og IF (desmosomer)
IG- superfamilie
Hvilke spesialiserte cellekontakter er det som benytter integriner som binding fra celle til ECM og hva er forskjellen mellom disse?
- Hemidesmosom (stabil og langvarig feste -> epitelvev)
- Fokale kontakter (cellebevegelse og vevsdannelse)
Hvilke spesialiserte cellekontakter er det som benytter cadheringer som binding og hva er forskjellen mellom disse?
- Adherens belte (kobles til aktinfilamenter og er viktig for cellebevegelse)
- Desmosom (Koblet til intermediære filamenter og gir sterk mekanisk styrke mellom celler)
Hvilke av cellekontaktene benytter claudins som binding?
Tight junction
Hvilke to ulike proteglykaner har vi (stor og liten)?
Aggrekan (stor)
Decorin (liten)
Hvilke type bindevev har vi?
- Løst bindevev
- Fast bindevev
- Spesialisert bindevev
Hvor finner vi de ulike bindevevene?
- Løst bindevev:
Hvilke komponenter er bindevev bygget opp av? og hva skiller løst og fast bindevev?
- Celler
- Grunnsubstans
- Proteinfibre
Fast bindevev:
- Består av fibroblaster (celler)
- Lite grunnsubstans
- Mye proteifibre (kollagen og elastin)
Løst bindevev:
- Mye vannholdig grunnsubstans
- Vandrende celler
- Få proteinfibre
Hvilke ulike typer vev består binde- og støttevev av?
- Fast bindevev
- Løst bindevev
- Brusk
- Benvev
Hvordan er forholdene mellom de ulike komponentene i brusk?
- Få celler
- Mye kollagen
- Vannholdig grunnsubstans
Hvordan er forholdene mellom de ulike komponentene i benvev?
- Få celler
- Mye kollagen og Kalsuimfosfat (gir et hardt materiale med lite vann)
Benvev
Består av en ECM som er sammensatt av:
Organisk materiale:
1. 90% Kollagen
2. Chondroitinsulfat og Bone Morphogenic Proteins (BMP)
Uorganisk materiale
1. Hydroksyapatitt (gir benvevet styrke)
Hva kan man sammenligne benvev med og hvordan forklarer man denne sammenligningen?
Armert betong
- Kollagenfibrene fungerer som stålet (gir fleksibilitet og motstand mot strekk)
- Hydroksyapatitt fungerer som sement (motstår kompresjon)
Forklar hva som menes med mechanosensing i benvev
Hvordan beinceller reagerer på mekanisk belastning.
- Mechanosensing er en prosess og handler om at beinvevet er dynamisk og kan tilpasse seg mekanisk stress
- Beincellene kan “føle” mekaniske krefter og tilpasse seg
- Mekanisk belastning stimulerer beinvekst
Når vi snakker om mechanosensing i bein. Hva kan mangel på belastning føre til?
Bentap:
- Bein som ikke utsettes for tilstrekkelig belastning (eks ved langvarig sengeleie), vil beinet brytes ned raskere enn det bygges opp
- Osteoklaster (bein- nedbrytende celler) blir mer aktive som fører til beintap
Hva er osteklaster?
Bein-nedbrytende celler
- Disse bryter ned bein. Dersom disse blir for aktive dersom man ikke belaster beinene tilstrekkelig kan dette føre til bentap
Hva menes med begrepet mechanosensing i beinvev?
- Mechanosensing refererer til beinvevets evne til å oppfatte og reagere på belastning
- Beinceller, spesielt osteocytter, fungerer som sensorer som registrerer mekanisk stress og tilpasser beinremodelleringen deretter
Hvorfor er beinvev dynamisk og ikke statisk?
Beinvev er dynamisk fordi det kontinuerlig gjennomgår remodellering, en prosess hvor gammelt bein brytes ned av osteoklaster og nytt bein bygges opp av osteoblaster. Dette gjør at bein kan tilpasse seg ulike belastninger og reparere skader
Hva er osteoblaster?
- Celler som danner nytt beinvev
- Spiller en viktig rolle i bienmodelleringen
- Produserer osteoid som senere mineraliseres til benvev
- osteoblaster kan bli til osteocytter
Hvordan påvirker mekanisk belastning beinvev?
Ved vektbærende aktiviteter feks styrketrening stimuleres osteocyttene til å sende signaler som øker aktiviteten til osteoblaster. dette fører til økt beinoppbygging og styrker skjelettet
Hva er en osteocytt og hvilken rolle spiller de i mechanosensing?
- Beincellenes sensorer
- Osteocytter er de viktigste sensorcellene i beinvevet
- De registrerer mekanisk stress og sender signaler som regulerer balansen mellom beindannelse og nedbrytning, slik at beinvevet tilpasses belastningen
Hvordan kommuniserer osteocytter med hverandre og andre beinceller?
- Osteocytter er forbundet med hverandre og med osteoblaster og osteoklaster gjennom et nettverk av kanaler
- Gjennom disse kanalene utveksler de signaler og molekyler som styrer beinremodelleringen
Hva skjer når osteocytter registrerer økt mekanisk belastning?
Når osteocytter oppdager økt mekanisk stress, sender de signaler som fremmer osteoblastaktivitet, noe som fører til økt beinoppbygging og sterkere bein
Hva gjør osteocytter når de oppdager redusert mekanisk belastning?
Ved redusert belastning sender osteocytter signaler som øker osteoklastaktiviteten, noe som resulterer i bentap. Dette skjer blant annet ved langvarig inaktivitet eller i vektløshet
Hvilke to hovedtyper benvev har vi?
- Kompakt benvev
- Spongiøst benvev
Hva er kompakt benvev?
Hardt og tettpakket, består av osteosoner med blodårer og nerver
Hva er spongiøst benvev?
Har tynne trabekler med parallelle lameller. Osteocytter får næring via canaliculi
Hvordan dannes ben? nevn de to hovedprosessene
- Intramembranøs ossifikasjon: Skjer uten en bruskmodell (feks flate knokler)
- Endokondral ossifikasjon: Skjer via en bruksmodell (feks i rørknokler og virvler)
Hvordan får osteocytter ernæring og kommuniserer med hverandre?
Gjennom canaliculi
- Canaliculi er små kanaler i benvev som forbinder hulrom der osteocytter befinner seg
Hva er canaliculi?
Canaliculi er små kanaler i benvev som forbinder hulrom der osteocytter befinner seg
Disse spiller en viktig rolle for kommunikasjon og transport av næringsstoffer og avfallsstoffer mellom osteocytter
Hva er osteoklaster?
Flerkjernede celler som bryter ned benvev ved hjelp av syre og lysosomale enzymer
Hvilke to celletyper er viktige i benremodellering?
- Osteoblaster (bygger opp benvev)
- Osteoklaster (bryter ned benvev)
Når stopper veksten av benvev?
18- 25 års alderen
Fettvev
Fettvev fungerer som energireserve, isolasjon og beskyttelse
Hvilke to typer fettvev finnes?
- Hvitt fettvev
- Brunt fettvev
Hva er forskjellen på hvitt og brunt fettvev?
Hvitt fettvev: Dominerende hos voksne, lagrer energi som triglyserider
Brunt fettvev: Finnes hovedsakelig hos spebarn og dyr i dvale. Har mange mitokondrier og produserer varme
