Cellorganeller, differentiering & kommunikation
En eukaryot cell fungerar som ett samordnat system där olika organeller sköter olika delar av arbetet. Här kopplar du cellens inre organisation till hur celler specialiseras och hur signaler gör att celler kan reagera på sin omgivning.
- Nivå 2
Förstå → Se exempel → Träna
Förstå
Organeller samarbetar
Cellkärnan innehåller huvuddelen av cellens DNA och reglerar vilka gener som kan uttryckas. Ribosomer bygger proteiner. Proteiner som ska användas i membran eller exporteras från cellen bearbetas ofta i det endoplasmatiska nätverket och Golgiapparaten innan de transporteras vidare i vesiklar.
Energi och nedbrytning
Mitokondrier omvandlar kemisk energi från organiska ämnen till ATP genom cellandning. Lysosomer och andra nedbrytande system bryter ner makromolekyler och utslitna celldelar. Organellerna är alltså delar av ett sammanhängande flöde av materia och energi.
Cytoskelett och transport
Cytoskelettet ger cellen form, organiserar dess inre och fungerar som spår för transport av vesiklar och organeller. Det deltar också i cellrörelse och celldelning. Cellens funktion beror därför inte bara på vilka organeller som finns utan också på hur de är organiserade.
Differentiering genom genuttryck
De flesta celler i en flercellig organism har i stort sett samma arvsmassa, men olika celltyper uttrycker olika uppsättningar gener. Därför tillverkar en nervcell, muskelcell och levercell olika mängder av olika proteiner och får olika struktur och funktion.
Receptorer och signalvägar
Signalmolekyler kan binda till receptorer på cellmembranet eller inne i cellen. Bindningen kan starta en signalväg där flera molekyler påverkar varandra. Resultatet kan bli förändrad enzymaktivitet, transport över membranet eller förändrat genuttryck.
Cellens svar beror på sammanhanget
Samma signal kan ge olika effekt i olika celltyper eftersom de kan ha olika receptorer och olika signalproteiner. Cellkommunikation handlar därför både om signalen och om mottagarcellens förmåga att tolka den.
Exempel
Exempel: insulin som cellsignal
- Efter en måltid ökar mängden insulin i blodet.
- Insulin binder till receptorer på vissa cellers membran och startar en signalväg.
- I bland annat muskel- och fettceller kan signaleringen öka mängden glukostransportörer i cellmembranet.
- Exemplet visar hur en signal utanför cellen kan förändra cellens aktivitet utan att signalmolekylen själv behöver gå in i cellen.
Så gör du
- 1Identifiera först vilken cellstruktur eller organell som är inblandad.
- 2Beskriv dess konkreta funktion och vilket material eller vilken information som hanteras.
- 3Om det gäller en signal: ange signalmolekyl, receptor och vad som förändras inne i cellen.
- 4Koppla förändringen till genuttryck, metabolism, transport eller cellens specialiserade funktion.
- 5Förklara slutligen varför olika celltyper kan reagera olika på samma signal.
Vanliga misstag
Vanligt misstag
Olika celltyper har helt olika DNA.
Bättre
De flesta celltyper i samma individ har i stort sett samma DNA men uttrycker olika gener.
Skillnader i genuttryck är en central orsak till differentiering.
Vanligt misstag
En organell arbetar oberoende av resten av cellen.
Bättre
Organeller är kopplade genom flöden av energi, material och information.
Till exempel kan ett protein gå från ribosom via ER och Golgi till cellmembranet.
Vanligt misstag
En signal påverkar alla celler på samma sätt.
Bättre
En cell måste ha rätt receptor och signaleringssystem för att kunna svara på signalen.
Olika celltyper kan därför reagera olika på samma signalmolekyl.
Fundera
Hur kan samma arvsmassa ge upphov till celler som ser ut och fungerar så olika?
Träna
Övning
Två celltyper utsätts för samma signalmolekyl. Den ena ändrar sitt genuttryck medan den andra inte reagerar alls. Ge två biologiskt rimliga förklaringar till skillnaden.
Sammanfattning
- Eukaryota organeller har specialiserade men samverkande funktioner.
- Cellens interna transportsystem kopplar ihop proteinsyntes, bearbetning och transport.
- Differentiering beror till stor del på vilka gener som uttrycks i en cell.
- Cellkommunikation kräver receptorer och signalvägar som omvandlar en signal till ett cellsvar.
- Cellens svar beror både på signalen och på celltypens molekylära förutsättningar.
Relaterade genomgångar
Fortsätt med något som hänger ihop med den här genomgången.
Fotosyntes & cellandning
Förstå hur energi omvandlas i fotosyntes och cellandning och hur processerna hänger ihop.
Läs genomgångenTransport över cellmembran
Förstå diffusion, osmos, faciliterad diffusion och aktiv transport.
Läs genomgångenBio- & gentekniska metoder
Fördjupa dig i biologiska produktionssystem, molekylära metoder och hur resultat värderas.
Läs genomgången