Modul 2 - Cellbiologi och cellorganeller

Kurs: Basvetenskap 2

Modulen behandlar cellens inre struktur och organeller: cytoskelettet och cellrörelse, cellmembranet och membrantransport, extracellulär matrix och celladhesion, samt organellernas funktion och mekanism (cellkärna, ER, Golgi, lysosom, peroxisom, mitokondrier). Modulen avslutas med sårläkning som ett kliniskt exempel där dessa cellulära mekanismer samverkar.

Cellens struktur - Cytoskelettet

• Cytoskelettet – nätverk av mikrotubuli, aktin och intermediära filament som ger cellen form, styrka och rörlighet
• Mikrotubuli – ihåliga tubulinrör, räls för motorproteiner, bygger kärnspolen och cilier/flageller
• MTOC – microtubule organizing center, t.ex. centrosomen
• Aktinfilament – driver cellmigration, kontraktion (med myosin) och celldelning
• Intermediära filament – mekanisk styrka, förankring i desmosomer/hemidesmosomer och nukleär lamina

Cellmembranet och transport

• Cellmembranet – fosfolipiddubbellager som reglerar transport och signalering
• Cytoplasman – vätskan där organellerna är suspenderade
• Glykokalyx – kolhydratskikt på cellytan för igenkänning och skydd
• Membrantransport – passiv/aktiv transport, faciliterad diffusion, jonkanaler, uniport/symport/antiport
• Endocytos – upptag av material via vesiklar (fagocytos, pinocytos)
• Exocytos – utsöndring av vesikelinnehåll

Extracellulär matrix och celladhesion

• Extracellulär matrix – nätverk av proteiner som ger stöd och förmedlar signaler mellan celler
• Kollagen – draghållfasthet, fem huvudtyper
• Elastin – elasticitet i hud, kärl och lungor
• Proteoglykaner och Glykosaminoglykaner (GAGs) – binder vatten och reglerar viskositet/signalmolekyler
• Hyaluronsyra – smörjer leder, ger volym
• Laminin och Fibronektin – glykoproteiner som fäster och orienterar ECM
• Basalmembran – ECM-lager under epitel som filtrerar och förankrar
• Celladhesionsmolekyler (CAMs) – kadheriner, selektiner, integriner och Ig-CAMs
• Integriner – förankrar cell till ECM och kopplar till cytoskelettet
• Kadheriner och Selektiner – cell-cell-adhesion
• Tight junctions, Adherens junctions, Desmosomer, Hemidesmosomer – olika typer av cell junctions

Organeller - funktion och mekanism

• Cellkärnan – innehåller DNA, styr genuttryck och celldelning
• Endoplasmatiskt retikulum – protein- (kornigt) och lipidsyntes (slätt)
• Golgiapparaten – modifierar, sorterar och paketerar proteiner
• Lysosomen – bryter ner makromolekyler, autofagi
• Peroxisomen – oxiderar fettsyror, neutraliserar väteperoxid
• Mitokondrier – ATP-produktion via oxidativ fosforylering, eget DNA

Sjukdomar kopplade till cellbiologin

• Ehlers-Danlos syndrom – kollagenmutation
• Marfans syndrom – fibrillin 1-mutation
• Mitokondriella sjukdomar – MELAS, MERRF, LHON
• Lysosomala lagringssjukdomar – Tay-Sachs, Gaucher

Sårläkning på cellulär nivå

• Sårläkning – inflammation, nybildning och remodellering
• Keratinocyter – epitelisering av såret