Biologi noter

- Eksempler på organiske molekyler: DNA, fedt, proteiner, kulhydrater etc.

- Stofskifte: Cellen er således i stand til at optage næringsstoffer, og omsætte disse næringsstoffer til energi og nødvendige molekylære byggesten1 samt udskille de affaldsstoffer, der bliver tilovers ved disse processer. Ved disse processer, der kaldes stofskiftet, gør cellen brug af særlige enzymer og proteiner, som ofte ligger lokaliseret i strukturer kaldet organeller2. Organeller kan betragtes som cellens små organer. Celler deler sig ved celledeling, hvor cellen videregiver en komplet kopi af sit arvemateriale til sine datterceller. (Ligesom kartofler)

- Respiration (vejrtrækning): C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O + energi

- Biosfæren: største biologiske system. Omfatter al jordens liv og dets økosystemer3.

- Lukket kredsløb: Der hverken vindes eller tabes stof i systemet.

- Population: En population er en afgrænset samling af individer af samme art. Populationer består af individer opbygget af væv og organer. Organerne er oftest opbygget af flere forskellige væv. F.eks. består hjertet af muskelvæv, bindevæv og nervevæv. Alle væv er opbygget af celler.

- Celler: Uden celler, kan liv ikke finde sted. Cellen består af mindre dele, organeller, som består af atomer som består af subatomer.

- De levende organismer i vores indre, prøver konstant på at opretholde en konstant balance i os. Et eksempel på dette, kunne f.eks. være, at vi har en gennemsnitstemperatur på 37 grader i kroppen. Fænomenet kaldes homotease.

1 Molekylære byggesten: f.eks. proteiner. Vores muskelfibre er eksempelvis opbygget af proteiner. De bliver derfor kaldt ”mursten” eller ”byggesten”.

2 ”Små organer”. Et eksempel på et organel kan f.eks. være mitokondriet, der gør at vi kan respirere.

3 afgrænset del af naturen (f.eks. en sø eller skov) hvor organismer eksisterer i en vekselvirkning med hinanden og det omgivende miljø

Organismen er dog fleksibel. F.eks. stiger vores blodsukker efter et måltid, men reguleres tilbage til en ligevægtsværdi af hormonerne.

- Adaption: Organismen kan også udvise en fysiologisk tilpasning til ændrede livsforhold. Hos mennesker, som bor eller opholder sig i længere tid i højfjeldet, hvor iltkoncentrationen er lav, sørger organismen for at danne flere røde blodlegemer. På den måde er blodet i stand til at binde og transportere tilstrækkeligt ilt. Tilpasninger - adaptation - til livsbetingelserne kan findes på mange områder, heriblandt hudpigmentering og kropsform.

- Stamcelle: en celle der ikke har en funktion endnu.

- Alle celler har et stofskifte og arvemateriale (DNA).

- Livet opstod for ca. 3,8 mia. år siden.

- De første celler var simple og uden cellekerne, de såkaldte prokaryote organismer.

- Bakterier er de eneste nulevende prokaryoter. Hos disse sker stofskiftet i cellens indre, der hedder cytoplasma.

- Alle andre livsformer, som omfatter amøber, svampe, planter og dyr, udvikledes for ca. 1,8 mia. år siden. De har arvematerialet liggende inde i cellekernen og kaldes derfor for eukaryote organismer.

- Celler varierer meget i størrelse og form, afhængig af deres funktion. De mindste er kugleformede bakterier på 1/1000 mm, mens de meterlange nerveceller hører til blandt de største.

- Alle celler er omgrænset af en cellemembran bestående af fedstoffer og proteiner.

- Cellemembranen tillader cellen at opretholde et indre cellemiljø forskelligt fra omgivelserne.

- Fedtstofferne, som udgør cellemembranen, er særlige fosforholdige fedtmolekyler (fosfolipider), som har en hydrofil (vandelskende) og en hydrofob (vandskyende) del. I et vandigt miljø vil cellemembranens dobbeltlag opstå af sig selv, fordi de hydrofobe dele vender ind mod hinanden, og de hydrofile dele vender mod vandfasen, dvs. henholdsvis ind mod cytoplasma og ud mod det omgivende miljø. Cellemembranen er bemærkelsesværdig derved, at den kun er gennemtrængelig for nogle stoffer, mens andre vanskeligt eller slet ikke kan passere den. Man siger, at den er semipermeabel. Cellemembranen tillader cellen at opretholde et indre cellemiljø forskelligt fra omgivelserne.

- Membranen forhindrer, at de forskellige organiske og uorganiske stoffer flyder frit ud eller ind i cellen. Fosfolipidmolekylerne er frit bevægelige som overfladen på en sæbeboble. Afstanden mellem de enkelte molekyler er ganske lille, og det er kun små, uladede molekyler som vand, ilt, kuldioxid og nitrogen, der uhindret passerer.

- Adskilles to

væsker af en cellemembran, vil koncentrationen af osmotisk aktive stoffer, dvs. stoffer som ikke uden videre kan passere cellemembranen, bestemme vandbevægelsen gennem membranen. Har man på den ene side af membranen en 2 % sukkeropløsning og på den anden side rent vand, vil både sukker- og vandmolekylerne bevæge sig ved diffusion. Sukkermolekylerne vil søge at bevæge sig mod det sukkerfattige miljø, men kan ikke passere membranen. Vandmolekylerne derimod vil søge mod det mere vandfattige miljø i sukkeropløsningen og kan godt passere. Man kan derfor iagttage en stigning i væskestanden på den side af membranen, hvor sukkeropløsningen befinder sig, mens der vil være et tilsvarende fald på den modsatte side. På et eller andet tidspunkt er

Illustration af en cellemembran

Cellemembranens gennemtrængelighed

væskesøjlen steget så meget, at det tryk sukkeropløsningen udøver netop opvejer diffusionen af vandmolekyler. Det tryk, der findes ved ligevægtstrykket, kaldes det osmotiske tryk. Man kan sige, at diffusionen fører lige så mange vandmolekyler ind, som trykket presser tilbage. (diffusion = spredning. Det vil gerne dele sig jævnt. At fordele sig så jævnt som muligt)

- Bortset fra vand og de omtalte små, uladede molekyler sker næsten al transport af stof ved hjælp af proteinmolekyler, de såkaldte membranproteiner. Cellemembranen er aldrig i ro, fordi molekylerne inde i den ofte skifter plads. Man kan sammenligne membranproteinerne med isbjerge, der flyder rundt i havet af fosfolipider.

- I modsætning til diffusionen, som sker uden energiomkostninger for cellen (passiv transport), er mange af transportmolekylerne kun i stand til at føre stoffer over cellemembranen under forbrug af energi. Transport, der koster cellen energi, kaldes aktiv transport.

- Cellernes form, styrke og bevægelse afhænger hos eukaryoterne delvist af en række tynde trådformede proteiner. Dette såkaldte celleskelet former cellerne indefra som stængerne i et telt.

-  Dyreceller har ingen cellevæg og varierer formmæssigt fra de runde røde blodlegemer, til stærkt forgrenede nerveceller. Bakterier er som planteceller omgivet af en cellevæg, som giver dem deres karakteristiske ydre form (kugler, stave, spiralforme), men har intet celleskelet. Cellevæggen hos bakterier er opbygget af andre molekyler end plantecellernes cellulosevægge. Mange bakterier har desuden fimrehår (flageller) på deres yderside, som sætter dem i stand til at bevæge sig.

- Bakteriers arvemateriale ligger dels som et ringformet kromosom i cytoplasmaet, dels som små ringformede DNA-stykker, som kaldes plasmider. Disse plasmider kan udveksles med andre bakterier.

- Ribosomerne er cellens proteinfabrikker, hvor aminosyrerne samles til proteiner.

- I de eukaryote celler findes mange ribosomer knyttet til et stort sammenhængende system af membranafgrænsede rør, det endoplasmatiske retikulum, forkortet ER. Ribosomerne på ER giver det en ru overflade, og det kaldes derfor ofte for kornet eller ru endoplasmatisk retikulum.

- Længere væk fra kernen findes glat endoplasmatisk retikulum uden ribosomer. Glat endoplasmatiske retikulum spiller en vigtig rolle som cellens lagerplads for fedtsyrer og fosfolipider. Efter deres dannelse transporteres proteinerne i små membranklædte blærer (vesikler) til Golgi-apparatet. Golgi-apparatet er endnu en række membranklædte blærer. De dannede proteiner pakkes, og de tilføjes ofte en kulhydratdel, før de sendes videre til deres forskellige virkeområder. Nogle af proteinerne er fordøjelsesenzymer, som eksporteres fra cellen til fordøjelsekanalen, andre er hormoner, som skal ud i blodbanen (fx insulin) eller proteiner som skal indbygges i cellemembranen.

- Mitokondrier er cellens kraftværk. De organiske molekyler bliver her ved hjælp af 100 forskellige slags enzymer og ilt, nedbrudt trinvist til kuldioxid, vand og der bliver dannet de energirige ATP4-molekyler. Der dannes og varmeenergi. Derfor er mitokondrier cellens kraftværk.

- Planteceller er de eneste celler, som har grønkorn (kloroplaster). Grønkornindeholder klorofyl og nogle helt specielle enzymer, som sætter planterne i stand til at udnytte energien i sollys til at opbygge glukose ud fra vand og kuldioxid. Som affaldsprodukt udskiller de ilt.

- Man mener, at mitokondrier og kloroplaster oprindeligt var selvstændige prokaryoteceller, som er blevet optaget af de eukaryote celler. Man mener dette, på baggrund af, at mitokondrier og grønkorn har deres eget DNA.

4 Adenosin-Tri-Phosphat, organismens energibærende molekyle. Opbygget af adenosin og 3 fosfatmolekyler, som er bundet hertil med særdeles energirige bindinger.

Alle celler bruger energi, og denne energi findes i ATP. Fødens energi anvendes til ATP-dannelse, idet ADP (Adenosin-Di-Fosfat) bygges sammen med en fri P-gruppe (fosfatgruppe):

ADP + Puorg → ATP

Denne binding er energirig, og når den brydes igen, frigøres energien.

- Når cellerne deler sig, bliver mitokondrierne og grønkornene tilfældigt fordelt i to portioner. I de nye celler vokser og formerer de sig, så de nye celler indeholder samme mængde organeller som de oprindelige celler. Et sådant samliv til fælles gavn kaldes symbiose, og teorien kaldes derfor for symbiose-teorien.

- Sammenfattende kan det siges, at de eukaryote celler, i modsætning til prokaryoterne, er funktionsopdelte i organeller (se fig. 6.8). Denne funktionsopdeling giver eukaryoterne muligheder for at specialisere sig i mange forskellige retninger. Dermed åbnes mulighederne for samarbejde i flercellede organismer.

- hvis et stort molekyle skal igennem en celle sker det vha. kanalproteinet.

- Alfa-helix: spiral.

- Diploid celle: 2 af hvert kromosom (vores celler er diploide)Haploid celle: 1 af hvert kromosom.