Baskurs Biologi, 20 p, ht 2006 Karin Röhsman Baskurs Biologi, 20 p, ht 2006 Fysiologi - Föreläsningsanteckningar Kurslitteratur Raven, P.H., Evert, R.F. & Eichhorn, S.E., Biology of Plants, 7th edition, W.H. Freeman and Company, Worth Publishers Kay, J. Introduction to Animal Physiology. BIOS förlag, ISBN 1859960464 Torsdag 16 november – Växtfysiologi Anatomi – växternas inre byggnad Vad som kommer att gås igenom o Fotosyntes – hur ljusenergi omvandlas till kemisk energi CO2 -> socker Fotosyntesanpassningar o Vattenupptag, transporter – upptag av joner i roten Transport av joner och vatten i xylemet, veddelen Transport av fotosyntesprodukter och vatten i floemet, sildelen o Mineralnäring – oorganiska ämnen och deras funktion i växten o Kväve – N-omsättningen i växten Kvävefixerande bakterier i symbios med växten o Mykorhitza – svamprot, symbios mellan svamp och växt o Tillväxt, utveckling Hormoner Tillväxtregulatorer Fotoperiodism – hur växten känner av förhållandet mellan tex. dag och natt. Fotomorfogenes – hur ljus styr hur växten kommer att se ut Lämna in labbarna i tid så får man poäng till tentan!! Växtanatomi Dikotyledon – tvåhjärtbladiga Monokotyledon – enhjärtbladiga Hjärtblad – växtens första blad efter att den grott o En del växter har färdiga hjärtblad i fröet. Bönor har sina första ovan jord och ärtor under jord. Organ består av vävnader som består av celler 1 Baskurs Biologi, 20 p, ht 2006 Karin Röhsman Organ Blad Apikalt meristem Sidoskottsanlag Skott Rot Apikalt meristem – celldeningszon/tillväxtzon i toppen o Kan utvecklas till alla olika typer av vävnad Skott – blad + stam Stomata – klyvöppningar. o De flesta har flest på undersidan av bladen o Torktåliga har bara på undersidan o Flytbladsväxter har klyvöppningar på ovansidan av bladen Vävnader och celler Epidermis Cortex Märg Floem Xylem Tvärsnitt av dikotyledon Stam Rot Blad Palisad-parenkym Svamp-parenkym Klyvöppningar Mesofyll – grundvävnaden i blad Vävnader o Epidermis – ”hud” 2 Mesofyll Baskurs Biologi, 20 p, ht 2006 Karin Röhsman Ofta ett cellager, men kan vara flerskiktat. Hos växter som anpassat sig till torka så lagras vatten här. o Grundvävnad o Ledningsvävnad – leder vatten m.m. Xylem – veddel, kärl. Floem – sildel Växtcell o Kloroplast – en typ av plastid. Alla plastider har samma ursprung. o Vakuol – lagrar näring och sträcker ut växtcellen genom att ta upp vatten så att den fyller ut i stort sett hela cellen. Resten av organellerna ligger som en tunn filt utanför vakuolen, mot cellväggen. o Cellvägg – håller cellens struktur. Alla cellväggar innehåller cellulosa. Cellväggen byggs på inåt i cellen. Primär – när cellväggen håller på att sträcka på sig Sekundär – när den är klar och innan den dör så byggs den på sekundärt. Att tänka på vid beskrivning och identifiering av celler eller vävnader o Cellens form o Cellväggens beskaffenhet o Cellinnehåll o Placering i organet Celltyper o Grundvävnaden Parenkym (-celler) Tunn cellvägg av cellulosa och pektin Tämligen runda celler Levande Ofta lagrande Intercellularen mellan cellerna o Stödjande vävnad Kollenkym Framförallt i unga organ Oftast ovan jord Ojämt förtjockade cellvägar av cellulosa och pektin Levande Plastisk – kan töjas ut, men drar inte ihop sig igen Sklerenkym Framförallt i färdigsträckta organ Jämntjocka väggar av cellulosa och lignin (vedämne) Ofta långa Förekommer oftast i buntar (så kallade fiberbuntar) Elastisk Sklereider – runda, ojämna. Kan kännas när man äter päron. 3 Baskurs Biologi, 20 p, ht 2006 Karin Röhsman o Ledningsvävnaden Xylem Har perforeringar Har tjocka cellväggar, som innehåller lignin Döda när de är fullt utvecklade Transporterar H2O + lösta mineraler Kärlelement o Tvärväggen är borta o Ofta vida (stora tvärsnitt) Trakeider o Tvärväggen är kvar men ofta utdragen Floem Tunna cellväggar Saknar lignin ”Lever” när de är fullt utvecklade och transporterar vatten, men saknar cellkärna (och en del andra organeller) Silrörselement o Åtföljs alltid av följeceller (companion cell) som försörjer silrörselementet med ATP o Tvärvägg i form av silplatta (tvärvägg med hål i) Silceller o Motsvarar trakeiderna o Smala och långsträckta o Epidermis Stor kontaktyta mellan cellerna – ökar hållfastheten Inga mellanrum (intracellularer) förutom klyvöppningar Olika utseende hos blad, skott och rötter Ovanjordisk epidermis – Kutin och vax på ytan Underjordisk epidermis (rötter) Bara de yttersta, unga, delarna tar upp vatten. De har inte kutin och vax på ytan. 4 Baskurs Biologi, 20 p, ht 2006 Karin Röhsman Tillväxt hos en rot Rothår Celldifferentiering Endodermis Floem Xylem Cellsträckning Apikalt meristem Rotmössa Celldelning Enkel vävnad – en celltyp, tex. parenkym och kollenkym. Sammansatt vävnad – flera celltyper, tex. xylem och floem. Endodermis – ringen i mitten av roten Ledningssträng (vascular bundles) – xylem + floem, framförallt i stammen och löven. Vaskulärt kambium – en celldelningszon mellan primärt xylem och primärt floem. Härifrån sker tjocklekstillväxt, och detta bildar sekundärt xylem och sekundärt floem. o Framförallt i stjälkar. Hos träd så finns det ett tjockt sådant lager kring kanten av stammen. o Monokotyledoner saknar sekundär tjocklekstillväxt Fredag 17 november – Växtfysiologi Fortsättning på Växtanatomi, från torsdagen (se ovan) Fotosyntes Endosymbiont – en bakterie som gått in i en annan cell och så småningom utvecklats till ett organ o Mitokondrie o Kloroplast o Tecken på detta: Eget DNA Eget membran (+ värdcellens membran) Plastider o Kromoplast Färgad plastid. En plastid med karotenoider i stora mängder. Hos tex. tomater så utvecklas kloroplasterna till kromoplaster då tomaten mognar Finns även i kronblad i blommor, men då har de inte utvecklats från en kloroplast utan direkt från en proplastid. 5 Baskurs Biologi, 20 p, ht 2006 Karin Röhsman o Amyloplast En plastid som lagrar stärkelse. Kan utvecklas antingen från en kromoplast eller en proplastid. Finns tex. i potatis, och utsätts potatisen för ljus så kan amyloplasten utvecklas till en klorofyllproducerande kloroplast (via en kromoplast). o Kloroplast Tylakoider – membran i organellen där klorofyllet är Grana – sammanhängande ”pannkakshög”. En hög kallas granum, två högar kallas grana. Stroma – kopplar samman grana Ljusenergi omvandlas till kemisk energi med hjälp av klorofyll Med hjälp av kemisk energi omvandlas energifattig koldioxid till energirika kolhydrater Kolhydrat kan lagras som stärkelse i kloroplasterna eller transporteras som socker till andra delar där den används i respirationen, cellandningen. Amyloplast Proplastid Kromoplast Kloroplast o Klorofyll – tar upp och absorberar blått och rött ljus, men inte grönt. o Det som är verksamt vid fotosyntesen. o Klorofyllmolekylen är väldigt lik hemmolekylen (tex. i hemoglobin) o Klorofyll A har en viss struktur och klorofyll B har en annan. Skillnaden ligger i vilka grupper som finns i molekylen och på så sätt skiljer dem åt i vilket ljus de absorberar. Experiment för att visa att klorofyll är verksamt vid fotosyntesen o Blått och rött ljus är effektivast för fotosyntes o Olika delar av algen belyses med olika ljus o Bakterier söker sig till syre – de flesta hamnar nära algen i blått och rött ljus o Syre bildas vid fotosyntesen Elektrontransportkedjan = Fotofosforylering o Elektrontransporten sker inuti kloroplasterna, i tylakoidernas membran. o H+ pumpas från kloroplasten in i tylakoiderna. o Komplexen i fotosystemen innehåller massa klorofyllmolekyler 6 Baskurs Biologi, 20 p, ht 2006 Karin Röhsman o Ljus exiterar elektronerna i kloroplasterna, de flyttar sig till ämnen med högre redoxpotential och kloroplasterna snor tillbaks elektroner från vatten. o Fotosystem II kan bara fungera om fotosystem I fungerar. Fotosystem I däremot klarar sig utan fotosystem II, då bildas dock inget NADPH. o Elektrontransportkedjan är kopplad till fotosyntesen via NADPH och ATP (NADPH är elektrondonator vid reduktionen i C3-cykeln) o Fotoforylering Fosforylering – bindning av en fosfatgrupp till en annan molekyl NADP+ + H+ -> NADPH o Protongradienten driver sedan ATP-syntes. NADP+ + H+ NADPH H+ Tylakloidmembran (H+ går in i tylakoiden) 2e- H2O 2H+ + ½ O2 Fotosystem II Fotosyntes I C3-cykeln (Calvincykeln) C3-cykeln (Calvincykeln) o Äger rum i kloroplasternas stroma. o Omvandlar koldioxid till kolhydrat. o 5C + CO2 -> 2*3C 5C = acceptorn 1C = CO2 o 1. CO2 fixering (binds in till en annan molekyl) Rubisco – katalyserar fixeringen. Världens vanligaste enzym. (Kunna till tentan!) o 2. Reducering Kräver först fosforylering av 3C, som gör att reaktionen kan ske lättare (vid lägre temperatur). Till detta krävs dock ATP. Kol tar upp elektroner – reducering av valenstalet Elektronerna kommer från NADPH, som kommer från fotofosforyleringen. o 3. Återbildning av acceptormolekylen (för CO2) Kräver ATP Fotosyntes pågår bara på dagen (varierar med ljuset) men växterna cellandas också, hela tiden. Respirationen är nästan oberoende av ljuset och pågår dygnet runt. 7 Baskurs Biologi, 20 p, ht 2006 Karin Röhsman o Fotosyntesen ökar med ljuset (ljuset begränsar), men bara till en viss gräns (ljusmättnad). Därefter är det koldioxiden begränsar fotosyntesen. o Respirationen är konstant o Vi har ca 21% syre och ca 0,004% koldioxid i atmosfären. Fotooxidation – när exciterat klorofyll (klorofyll som tagit upp ljusenergi) inte kan leverera elektroner till elektrontransportkedjan. Då uppstår skador på membranen och proteiner i kloroplasten. Fotorespiration o Katalyseras också av Rubisco o 5C + O2 -> 2C + 3C (ingen nettosyntes av socker, dvs ingen nettofixering av CO2) o Sker vid belysning, om det inte finns någon CO2 o ”Säkerhetsventil” för att förhindra/minska risken för fotooxidation Alla växter har C3-cykeln o C3-växter – de växter som bara har C3-cykeln. Exempel: de flesta vilda växter i Sverige o C4-växter – växter som har C4-metabolism 3C + CO2 – katalyseras av PEP-karboxylas -> 4C (organisk syra) 4C fortsätter in till ledningssträngsskidan (cellager kring ledningssträngen) där CO2 frigörs igen och används i C3-cykeln Kan ta upp koldioxid vid lägre halt – kan ha klyvöppningarna mindre öppna – bättre på att spara på vatten än C3-växter – tål vartm/torrt klimat Exempel: majs och sockerrör o CAM-metabolism (Crassulacean Acid Metabolism) Succulenter, som utsätts för stor torka, har klyvöppningarna stängda på dagen och öppna på natten. CO2 som tas in på dagen lagras som syror i vakuoler. C3-cykeln körs på dagen, eftersom det behövs mycket energi till den. Energin kommer från NADPH och ATP som den bildar med hjälp av ljusenergi. NADPH och ATP är inte tillräckligt stabila för att lagra från dagen till natten. Natten: 3C + CO2 -> 4C (organisk syra som lagras i vakuoler) Dagen: 4C -> 3C + CO2 (C3-cykeln på dagen) Om koldioxidkoncentrationen, [CO2] < 0,005% så kan inte Rubisco katalysera Måndag 20 november – Växtfysiologi Fortsättning på Fotosyntes, från i fredags – C3-cykeln (se ovan) Vattenpotential Vattenpotential ψ – ett ungefärligt mått på vattenkoncentrationen, detta är dock inte en officiell definition Tryckpotential p o Kan bli negativ, tex. när man suger upp vatten med en spruta Osmotisk potential π 8 Baskurs Biologi, 20 p, ht 2006 Karin Röhsman o Noll eller mindre (aldrig positiv) ψ=p+π Standardsystem: Rent vatten vid normalt luftryck (1 Atm) och samma temperatur som det studerade. o I standardsystemet är ψ = 0 Vatten rör sig från högre till lägre vattenpotential (ψ). 1 Atm o ≈ 0,1 MPa = 100 kPa (Pascal) o ≈ 760 mm Hg (kvicksilver) o ≈ 10 m H2O (vatten) Turgortryck – mängden vatten i cellen påverkar trycket. Stor volym spänner ut cellen, som inte exploderar tack vare att cellväggen trycker tillbaks. H2O Cellvägg Cellmembran Väggtryck Turgortryck π<0 ψ=0 p=-π ψ =0 H2O π<0 p>0 ψ<0 ψ << 0 Vid jämvikt ψ=0 p=0 ψ=π Gränsplasmolys p=0 ψ << 0 π << 0 Plasmolys Cellmembranet ligger mot cellväggen, i bilden ovan (även om det inte riktigt syns) Vattentransport Xylem-transport I xylemet transporteras vatten + mineral, uppåt i växten. 9 Baskurs Biologi, 20 p, ht 2006 Karin Röhsman Dagg <- Guttation 1. Joner tas in aktivt till xylemet 2. πxylem och ψxylem sjunker 3. Vatten går in i roten, passivt 4. Trycket i xylemet ökar 5. Vatten går upp och ut genom hydatoder Skott, ovan jord Rot, under jord Rottryck (max 0,5 MPa) Hydatod – modifierad klyvöppning där guttationsdroppar, det vill säga dagg, går ut Guttation uppträder endast då luftfuktigheten är hög, växtens vattentillgång god och rötterna har god syretillgång. Apoplast – cellväggar i intercellularer (mellanrum mellan cellerna) Symplast – allt innanför cellmembranet Blad med klyvöppning H2O (gas) <- transpiration Träd ψluft vid 50% RH (relativ luftfuktighet) ≈ - 100 Mpa Växter kan suga upp vatten 100 m. Rot, under jord Transpiration sker när det är låg vattenpotential (torrt/varmt) på utsidan av växten. Då avges vatten via klyvöppningarna, vilket gör att det blir undertryck i xylemet. Detta gör att vatten dras upp från rötterna, vilket i sin tur gör att vatten dras in i rötterna. Embolism – när något förflyttat sig genom kärl och orsakat en förträngning/stopp 10 Baskurs Biologi, 20 p, ht 2006 Karin Röhsman o Växter kan få ”dykarsjuka”. På sommaren kan man höra knäppningar i stammen. Floem-transport Bladlus Analys => sackaros Bladlussnabel Analys => sackaros (ca 10%), aminosyror, vitaminer, hormoner Om man försöker tappa ur saker ur floem tätar de sig ofta snabbt. Bladlöss kan dock knepet. Floemet = sildelen Ämnena i floemet transporteras åt båda håll, från source till sink o Från källa till förbrukningsplats Transporten är ett tryckflöde, sker genom osmotiskt övertryck i floemet. Xylem Floem Följecell Bladcell Rotcell Diffusion av vatten Aktiv transport av sackaros Tisdag 21 november – Växtfysiologi Fortsättning på Vattentransport, från måndagen – Floem-transport (se ovan) Mineralnäringsämnen Definition av essentiellt näringsämne o Växten klarar inte av att fullfölja en livscykel utan ämnet o Ämnet kan inte ersättas av ett annat ämne o Det måste vara direkt inblandat i växtens metabolism 11 Baskurs Biologi, 20 p, ht 2006 Karin Röhsman Totalt är 17 ämnen essentiella för växter o I anteckningarna är essentiella näringsämnen = mineralnäringsämnen o Makronäringsämne – behövs i stor mängd H, C, O, N, K, Ca, Mg, P, S o Mikronäringsämne – behövs i mindre mängd Cl, B, Fe, Mn, Zn, Cu, Ni, Mo Funktion av mineralnäringsämnen o Kväve Del av protein, nukleotider m.m. Bristsymtom: Hela växten svag och blek o Kalcium Viktig för stabilisering av cellväggar Bristsymton: Toppknoppen dör, äldre blad blir mörkgröna, yngre deformeras och dör från spetsen och nedåt o Zink Del av en del enzymer Bristsymptom: Skador mer lokala, blad förtjockade och små, staminternoder förkortade Casparis band/strimma – band av suberin kring cellerna i endodermis. o Ligger kring de kanter på cellerna som angränsar mot de andra cellerna i endodermis, inte på kanterna som vetter mot in- och utsidan av endodermis/ledningssträngen. o De flesta näringsämnena kan ej diffundera över cellmembraner. För att komma in i symplasten (sammanlagda cytoplasman) krävs en fasciliterad transport med hjälp av permeaser (transportörer). Casparis band gör att ämnena inte kan gå utefter cellväggarna, det krävs en transport in i symplasten. Näringsupptaget står alltså under fysiologisk kontroll. Transport kan ske antingen genom diffusion, passiv, eller aktiv transport. I jorden o Cellväggar och intracellularer (aparrent free space) diffunderar näringsämnen beroende av koncentrationsskillnader och hur de binder till jordpartiklar, cellväggar etc. o De flesta jordpartiklar är negativt laddade vilket gör att positivt laddade ämnen (de flesta mineralnäringsämnen) binder hårdare. o I en sur jord kommer den stora mängden H+ att byta ut andra positivt laddade ämnen och därmed kommer brist att uppstå på positivt laddade mineralnäringsämnen Sätt att öka upptaget o Liten rotdiameter Nutrient deplition zone – den zon kring roten där koncentrationen (av näringsämnen) har sänkts av rotens upptag. Är beroende av ämnenas rörlighet i jorden dvs. jämvikt mellan rotens ”dragningskraft” och de krafter som ”binder” ämnen till jorden. Storleken på zonen är beroende av tjockleken på roten – zonen blir större per rotarea om roten är liten. 12 Baskurs Biologi, 20 p, ht 2006 Karin Röhsman o Exudat (utsöndringar) påverkar markkemin Växten kan påverka tillgängligheten av näringsämnen genom att exudera (utsöndra) olika organiska syror. Vissa näringsämnen kan inte heller tas upp i den form som de föreligger i jorden. Växten kan då utsöndra enzymer för att ändra formen på ämnena utanför roten. o Öka antalet permeaser Permeas – transportprotein i cellmembranet. Specifika för föreningen som transporteras. Upptagshastigheten in i roten för enskilda joner kan ökas genom att antalet permeaser ökas o Ständig rottillväxt Roten söker hela tiden nya platser i jorden att ta upp näringsämnen från Där näringsämneskoncentrationen är låg är rottillväxten större o Interaktionen med andra organismer Mutualism – symbios, båda vinner Commensalism – ingen inverkan, eller positivt för den andra commensalistiska bakterien? Parasitism – kostnaden överstiger vinsten, för växten. Exempel Mykorhizza (svamp) o Trädet ger kol till svampen som ger kväve, fosfor och vatten till trädet. Mikrober o Tex. kvävefixering – bakterien får kol i utbyte mot kväve Mykorhizza Mykorhizza är en svamp, som framförallt består av ett stort rotsystem. Mykorhizzan kopplar ihop svampar och träd. Kostnad för växten: Kol och ibland kväve, 25-30% av växtens totala produktion av fotosyntes tas om hand om av svampen Vinst för växten: Käve, fosfor och vatten, genom ett större rotsystem Två typer o Endo - är inne i växtcellen o Ekto - ligger mellan växtcellerna Konsekvenser o Yngre plantor interagerar med redan existerande mykorhizzanätverk – får tillgång till stora rotsystem med en gång o Wood wide web – transport av kolföreningar mellan träd o Om interaktionen sker på vinst eller förlust beror på betingelser som tex. näringstillgång och ljustillgång. Om näringstillgången inte är begränsad så ger inte svampen någon fördel till växten, men den vill fortfarande ta ut sitt pris. Arbuskular mykrohizza (AM) o Vanligaste mykorhizzan 13 Baskurs Biologi, 20 p, ht 2006 Karin Röhsman Endo-mykorhizza Interagerar med ca 80% av alla växtarter AM är medlem av ordningen zygomycota Visar ingen specifitet Obligat symbiont, kan inte bryta ner komplexa kolhydrater Interaktionen/infektionen börjar med att svampsporen gror och hyfen interagerar/tar kontakt med roten o Växer in i växtcellerna o Upp till 90% av rotens celler kan vara koloniserade o Är bara i funktionella i 2-4 dagar, sen åldras och kollapsar de utan att växtcellen skadas o o o o o o Kvävefixering Den största delen av kvävepoolen är i gasform (80%) vilket växten inte kan tillgodogöra sig Vissa bakterier kan fixera kvävgas genom att omvandla den till ammoniak Vissa av dessa ingår mutualistiska interaktioner med växter. Växter får kväve i utbyte mot framförallt kolföreningar I naturliga ekosystem så räknar man med att 80-90% av allt tillgängligt kväve kommer från kvävefixerande bakterier Nodul – knöl där kvävefixreingen sker. Bildas genom ett komplext samspel mellan bakterien och växten o Växten frisätter ämnen som ändrar geneexpression hos bakterien o Bakterien svarar och utsöndrar proteiner o Växten svarar genom att påbörja bildandet av bland annat nodule primordiat Rhizobium-legumin-symbios o Rhizobium signallerar till växtens rothår vilket leder till Att rothåren börjar differentiereing för att ta emot bakterierna Cellerna i rot-cortex delar sig och bildar nodule primordia Bakteriena tar sig in till nodule primordiat o Bakterierna kommer inuti målcellen att vara omslutna av växtens plasmamembran. Väl inne i växtcellen så kommer de att differentiera sig till baktroider med förmåga att fixera kväve. Växter ser till att det är syrefri miljö vilket krävs för kvävefixeringen. Växter har ett medfött immunförsvar o Igenkänning av patogener är genetiskt styrt o Tex. så finns det en rotmask som äter upp rötterna på sockerbetor. Dock är vissa sorters sockerbetor inte drabbade. o Försvaret sker bland annat genom ackumulering av anti-patogena substanser en kontrollerad celldöd av infekterade celler. Frågor Ange vilka kriterier ett ämne skall ha för att kallas mineralnäringsämne Ge exempel på vilka funktioner näringsämnen har i växter Vilken fördel är det för växter att ingå en interaktion med tex. Mykorhizza? 14 Baskurs Biologi, 20 p, ht 2006 Karin Röhsman Under vilka fysiologiska betingelser kan denna interaktion slå från att vara mutualistisk till parasitistisk? Var sker kvävefixeringen av Rhizobium och vad är speciellt med denna struktur? Vad är en viktig del i växters försvar mot patogener? Onsdag 21 november – Växtfysiologi Fortsättning på Mineralnäringsämnen, från tisdagen – Kvävefixreing (se ovan). Växthormoner Växthormoner o Hormoner i växter o Endogena (lokalt bildade) organiska substanser o Förekommer i låga nivåer o Effekt/funktion antingen lokalt eller distalt (långt bort) o Påverkar tillväxt, utveckling och stressresponser PGS – Plant Growth Substances o Gammalt namn på växthormoner Växthormoners verkan är komplex. Beror på: o Art o Utvecklingsstadium o Vävnad o Koncentration o Samverkan/interaktion med andra hormoner Växthormoner skiljer sig från mamalie-hormoner genom o Hormonsyntes sker inte av specialiserade celler o Verkan både lokalt och distalt o Verkan inte helt strikt koncentrationsberoende o Kan finnas i flera former med delvis olika funktion o Kan ha flera strukturellt olika receptorer Auxin Det första växthormonet som identifierades Syntes framförallt i blad primordia, unga blad och i frö Transport är basipetal o Basipetal – uppifrån och ner Styr/påverkar en mängd olika fysiologiska processer Apical dominans o Toppskottet (apikala) hämmar celldelning och expansion av sidoskotten (axillary) genom produktion av auxin o Tar man bort toppskottet inducerar man tillväxt av sidoskotten o Tillsatts av (exogent) auxin leder till att den apikala dominansen återskapas Stimulering av fruktens utveckling o Auxin ackumuleras i mognande frön o Tar man bort fröna hindras fruktutvecklingen o Vid tillsats av exogent auxin återskapas fruktutvecklingen 15 Baskurs Biologi, 20 p, ht 2006 Karin Röhsman Tropism o Växter rör sig som svar på externa stimuli o Fototropism – ljus som stimuli o Gravitropism – tyngdkraft som stimuli Negativt hos skott Positivt hos rötter IAA – ett typ av auxin Om en växtdel ligger horizontellt hamnar auxinet i nedre halvan. Hos rötter hämmar detta tillväxten på den sidan, så att översidan växer mer än undersidan – roten böjer sig neråt Hos skott främjar det tillväxten, så att undersidan växer mer än översidan – skottet böjer sig uppåt Kan användas för att stimulera tillväxt av skott från krukväxter Cytokininer Cytokininer – derivat av purinen adenin Zeatin – den vanligaste cytokininen i högre växter Stimulerar celldelning Stimulerar skottbildning Inhiberar apical dominans Motverkar senescence o Senescence – åldrande av växter o Åldrande processer kan reverteras av exogen tillsatts av cytokinin Kallas cytokininer eftersom de påverkar cytokinesis (celldelning) Totipotenta celler – kan utvecklas till alla olika differentierade celler i en organism o Hos växter kan de flesta celler (kanske framförallt mesofyll-celler) utvecklas till en hel planta, under rätt stimulering, genom redifferentiering. o Kallus – odiferentierade celler. Slemklumpen som blir efter redifferentieringen. o Cytokinin stimulerar skottbildning och auxin stimulerar rotbildning. Etylen En gas (C2H4) Krävs inte för vegetativ tillväxt Syntetiseras primärt vid stress, åldrande och när frukt mognar Etylen inhiberar cellexpansion o Triple response Mörkerodlade (etiolerade) groddplantor behandlade med etylen får minskad hypokotyl (avståndet mellan rotanlag och groddblad) elongering, tjockare skott och större horisontell tillväxt Lagring av frukt och grönsaker o Lagring i miljö som sänker etylenkoncentrationen leder till långsammare mogningsprocess 16 Baskurs Biologi, 20 p, ht 2006 Karin Röhsman o Tex. om man har en omogen avokado kan man få den att mogna snabbare om man lägger den i en plastpåse tillsammans med äpplen Etylenreceptorn (ETR1) o Den första växthormonreceptorn som identifierades o Uppvisar likhet med bakteriella tvåkomponentsystem o Sensordelen/proteinet Membranbundet Mottar signalen – binder etylen o Aktivatordelen/proteinet Bindning leder till aktivering av kinas, vilket aktiverar ”nedströms” responser Abskisinsyra (ABA) Jämfört med andra växthormoner enbart en substans Inte involverad i frukt- och lövfällning, vilket man först trodde Två huvudsakliga funktioner Förhindrar förtidig groning o ABA-nivåerna ökar under fröutvecklingen Stimulerar produktion av lagringssubstanser Förhindrar för tidig groning Styr stängning av stomata o Syntes av ABA är uppreglerad vid torka Stängning av stomata minskar transpirationen, det vill säga minskad vattenförlust från bladen Gibbereliner (GA) 125 olika GA är identifierade, från växter och svampar o Numrering beroende på när de är identifierade (GA1 till GA125) Två huvudtyper: C20-gibereliner och C19-gibereliner Många olika effekter på växters utveckling o Stamelongering o Frögroning o Mobilisering/nedbrytning av lagringsprodukter i det groende fröet o Initiering av blomning Den gröna revolutionen o Naturliga GA-mutanter, det vill säga klassisk växtförädling o Minskad biomassa per ”produkt” leder till ökad avkastning Frågor Vilket växthormon är involverat i apikal dominans? Vad är apikal dominans? Vilket hormon är involverat i åldrande? Vad menas med totipotent? Vilket hormon är involverat i fruktmognad? Vilket hormon styr att stomata stängs? 17 Baskurs Biologi, 20 p, ht 2006 Karin Röhsman Laborationsgenomgång - Stomata Två huvudfunktioner o Kontrollera koldioxidupptag o Vattenavdunstning Finns olika många biceller till olika typer Alltid två slutceller Stomata Kloroplast Slutceller På ett tvärsnitt av ett blad så kan man se att det finns en liten kammare innanför klyvöppningen Koncentrationen av kaliumjoner bestämmer hur mycket stomatan öppnas Hög koncentrations av kaliumjoner i slutcellerna gör att vatten tränger in, slutcellerna sväller upp och klyvöppningen öppnas Öppning och stängning kräver energi samt tillgång till K+ o Stomata är öppna i ljus – blåljusreceptorn sätter igång protonpumpen och får stomata att öppnas o Koldioxidkoncentrationen går ner vid fotosyntes -> stomata öppnas Stomatas är stängda i mörker samt vid torka o I mörker avstannar fotosyntesen, koldioxidkoncentrationen ökar -> stomata stängs o Vid torka: hormonet abskissinsyra (ABA) produceras i rötterna och transporteras till bladen -> stomata stängs Resultat o 10 mM KCl – för lite för en ordentlig öppning o 70 mM KCl – lagom o ABA – ska stänga Rapport o Syfte En mening o Teori/bakgrund Kort om funktion – stomata Hur öppning/stängning sker Vad är ABA? o Metod Kort – 2-3 meningar (hänvisa i labbhandledningen) o Resultat 18 Baskurs Biologi, 20 p, ht 2006 Karin Röhsman Tabell + diagram (tex. stapel, ett för A och ett för B) o Diskussion Viktigast Förklara resultat Diskutera ljus/mörker, K+-koncentrationen, ABA Eventuella felkällor o Inlämning: senast 29/11, i plåtskåp Metod För att undersöka regleringen av stomatas öppningsgrad behövs en växt med ett epidermislager som är lätt att avskilja från resten av bladet. I det här försöket använder vi Commelina communis (himmelsblomma). Det finns två möjliga utgångspunkter – öppna respektive stängda stomata. För att uppnå detta har några plantor fått stå i mörker (Serie A) och några i ljus (Serie B), innan laborationen. För varje serie läggs stomataavdrag i olika koncentrationer av kaliumklorid (KCl). Några av skålarna inkuberas i mörker och några i ljus. I en av skålarna, som skall stå i ljus, tillsätts även ABA. Efter en inkubering (för att klyvöppningarna skall hinna stänga respektive öppna sig) mäts öppningsgraden för ett antal stomata per behandling. Slutsatser dras baserat på medelvärdet för respektive behandling. Torsdag 23 november – Växtfysiologi Fotoperiodism Fotoperiodism – en biologisk respons som beror av ändringar i dag/nattförhållandet under året Fytokrom – en fotoreceptor (ljusmotttagare). o Ett pigment-protein-komplex. o Förkortas med P Pr – formen av fytokrom som absorberar framförallt rött ljus Pfr – formen av fytokrom som absorberar mörkrött (far-red) ljus. Aktiv form. Samma som PmR Fytokromet går mellan den inaktiva och aktiva formen varje dygn. På dagen är den aktiv och på natten inaktiv. Fytokromet inaktiveras med mörkrött ljus och aktiveras med rött ljus. o Gör att Träden tappar sina blad på hösten Att knoppar inte slår ut på hösten Om en växt skall blomma eller inte Sankt Paula blommar lättare om i norr-fönster eller om de står en bit in i rummet. Signal -> mottagare -> signalöverföring -> förstärkning -> respons o Exempel: ljus -> fytokrom -> tex. gentranskription eller membranpotential > tex. syntes av hormon eller koncentrationen av kalcium -> tex. cellväggsbildning Växters blomnings styrs av längden på natten 19 Baskurs Biologi, 20 p, ht 2006 Karin Röhsman o Den kritiska längden kan vara olika för olika växter, likaså antal nätter som krävs för att inducera blomning. o Kortdagsväxter – blommar om den sammanhängande natten är längre än en viss kritisk längd. Natten får inte avbrytas ens av den kortaste ljusblixt. Om natten avbryts av ljus kan man belysa med mörkrött ljus – detta inaktiverar fytokromet, vilket tar bort effekten av blixten. Ett bättre namn vore långnattsväxter Tex. julstjärna (kräver 10 dygn med nätter över 16 (?) timmar för att blomma) o Långdagsväxter – blommar om den sammanhängande natten är kortare än en viss kritisk längd. Om natten avbryts mitt i med en belysning blommar växten, även om natten egentligen är för lång. Även här kan man använda mörkrött ljus för att ta bort effekten av nattavbrottet. Tex. havre o Dagsneutral – blommar både med långa och korta dagar. Dock beror tillväxten på ljustillgången. Tex. tomat Träd har ofta en lång vegetativ fas innan de börjar blomma o Äppelträd blommar tidigare i livet än päronträd. Man kan få äppelträd att blomma ännu tidigare genom att binda ner grenarna – då ändras hormonbalansen och träden tror att de är äldre än de är. o Den juvenila delen av ett träd håller sina löv längre på hösten än den adulta delen. Juvenila delar – de delar av trädet som är kronologiskt äldst, men fysiologiskt yngst Det är ofta bara den adulta delen som blommar Etiolering o Aktivering av fytokrom medför ökad cellväggsbildning. Då fytokromet är inaktivt kan turgortrycket påverka cellerna mer och cellsträckningen ökar – växten blir längre. Fotomorfogenes – att växternas utseende ändras beroende på om de växter i ljus eller mörker Fytokrom läser av den spektrala sammansättningen på ljuset i växtens omgivning och ger lämpliga signaler för växtens utveckling. Det vita dagsljuset har ungefär samma kvantflöde inom det röda som det mörkröda området. Relativt mycket fytokrom är i den aktiva Pfr-formen. Under ett växttäcke är förhållandet helt annorlunda. Här dominerar det mörkröda ljuset över det röda ljuset. Fytokromjämvikten förskjuts mot den inaktiva Pr-formen. o Fotodynamisk jämvikt: Pfr/(Pr + Pfr) = Pfr/Ptot Bladabskission – bladfällning Spenat skall sås tidigt eller sent, för att få så mycket blad som möjligt och inga blommor. Sår man kring midsommar får man blommor direkt och inte så mycket blad. Endogen rörelse – inneboende rytm o Cirkadiansk rytm – följer dygnets timmar, ca 24 timmar. 20 Baskurs Biologi, 20 p, ht 2006 Karin Röhsman Exempel: Oxalis har en inneboende dygnsrytm som inte är ljusberoende – fäller ihop bladen på ”natten” och öppnar dem på ”dagen”. o Biologisk klocka – den inneboende klockan Människor har olika lång dygnsrytm – en del följer ca 22 h och en del ca 26 h. Det är detta som styr om vi är morgonmänniskor eller kvällsmänniskor. Tropism – tillväxtriktningen är beroende på retningens (stimulansens) riktning Nasti – rörelse oberoende av retningens riktning o Beror på organets konstruktion Tex. turgorändringar o Tigmonasti – beröring Tex. rör-mig-ej (sensitiva), venusflugfälla o Tigmomorfogenes – minskad tillväxt på grund av upprepad beröring. Tex. växter som utsätts mycket för vind Kraftigare cellväggar och mindre cellsträckning Bra för att hindra att växten knäcks Tisdag 28 november – Zoofysiologi + utdelade föreläsningsanteckningar Muskler Musklernas funktioner o Rörelse – springa, gå etc. o Kroppshållning – håller oss upprätta o Rörelse – de inre organen, tex. matsmältning o Kommunikation o Näringsupptag o Termogenesis – hålla kroppstemperaturen, tex. genom att skaka Musklernas egenskaper o Kontraktion o Retbarhet – svarar på signaler o Töjbar o Elastisk Typer av muskler o Skelettmuskulatur – muskler vi kan känna och ta på, de som sitter fast i skelettet. Viljestyrda Tvärstrimmiga o Hjärtmuskulatur – bygger upp hjärtat Autonom – inte viljestyrd, styrs av autonoma nervsystemet Tvärstrimmig o Glatta muskulaturen – finns i mag-tarmkanalen, blodkärl, livmoder etc. Autonom Glatt/slät 21 Baskurs Biologi, 20 p, ht 2006 Karin Röhsman Skelettmuskulatur Muskelns ursprung (origin) – den del av muskeln som sitter fast mest centralt (närmast kroppens mittlinje). o Proximala delen – är närmare centrum än någon annan del Muskelns fäste (insertion) – andra änden o Distala delen – längst bort från centrum Flerhövdade muskler – har flera ursprung o Tex. biceps, som har två ursprung Antagonistiska par – de flesta av våra skelettmuskler är ordnade i antagonistiska par. Den ena muskeln drar ihop sig när den andra sträcks, och tvärt om. o Tex. biceps och triceps Uppbyggnad o Muskler – muskelfiberbunt – fiber – sammansmältning av flera celler, har flera kärnor o Syncytium – vävnad uppbyggd av sammansmälta celler o Sarcolemma – membranet hos celler hos tvärstrimmiga muskler o Sarco – har med tvärstrimmiga muskler att göra o Kärnorna sitter i utkanten. o Myofibriller – bygger upp muskelceller. De sköter kontraktionen. Fyller upp cellen. o T-tubuli – går som kanaler in i cellen från sarcolemma. T står för transfer. o Sarcoplasmatiskt reticulum – specialformen av endoplasmatiskt reticulum, som finns i muskelceller. Ligger på båda sidor om T-tubili. o Sarcomer – minsta funktionella enheten i tvärstrimmiga muskler. Det är den som gör att musklerna blir tvärstrimmiga. Består av proteiner. Tunna filament – framförallt aktin, men även troponin och tropomyocin. Tjocka filament – myocin. Ligger mellan tunna filament. Myocinet är uppbyggda av huvud (klubba) som sitter ihop med svansar. Elastiska proteiner o Z-disk – fästpunkt för aktin. Kopplar ihop sarcomerer. En sarcomer går från en Z-disk till en annan Z-disk. o I-band – bara aktin/tunna filament. Ligger på båda sidor om Z-diskar. o A-band – både aktin och myacin, tunna och tjocka filament. Är alltid lika brett. o H-zon – enbart myocin/tjocka filament. Ligger mitt emellan Z-diskarna. Försvinner helt vid kontraherad muskel (myocin klättrar på aktin). o M-linjen – myocinhalvorna är fästade här (vid varandra?). Mitt i H-zonen. 22 Baskurs Biologi, 20 p, ht 2006 Myofibrill Karin Röhsman Sarcomer Z I M A H Fundamental tes o Vid kontraktion förändras inte längden på aktin och myocin – det är enbart graden av överlappning som förändras. Styrning från ryggmärgen o Motorändplatta – sitter på fiber. Där signalerna från ryggmärgen tas emot. Finns bara i skelettmuskulaturen. o Acetylkolin (neurotransmittor) o Nikotina receptorer – sitter på muskelcellerna. Är egentligen en jonkanal. Acetyl binder in till nikotina receptorer vilket får kanalen att öppna sig och Na+-joner går in i muskelcellen – elektronisk överföring från nerv till muskelcell o Kontraktion – ”sliding filament theory” Aktionspotential i sarcolemma övergår till t-tubuli och därifrån till sarcoplasmatiskt reticulum, som släpper ut Ca2+-joner i muskelcellen. Kalcium binder in till troponin, vilket får aktinet att vrida på sig. Då blottas aktiva platser på aktinet, och myocinet binder dit. Myocinet klättrar på aktinet - se slide 5.2 på föreläsningsanteckningarna Detta är en välunderstödd teori Rörelse o Tetanisk kontraktion – den vanliga mjuka muskelrörelsen. Resultat av många signaler på kort tid. Muskeln hinner inte slappna av innan nästa signal kommer (om den gör det så blir rörelsen ryckig) o Temporal summering – i tid o Spatial summering – i rummet (3D) o Isometrisk kontraktion – arbete mot de elastiska elementen i muskeln. Typ statisk träning. o Isotonisk kontraktion – att lyfta. Energi o ATP försörjer muskeln. Skapas på olika sätt. o 1) Kreatinfosfat omvandlas till kreatin – ADP övergår till ATP. 1 ATP/kreatinfosfat Kreatinfosfatet räcker i ca 10 s. Ett hundrameterslopp. o 2) Glykolysen. 2 ATP + laktat/glukos Anaerob metabolism. Glukoset räcker ungefär till ett 400-meterslopp 23 Baskurs Biologi, 20 p, ht 2006 Karin Röhsman o 3) Oxidativ fosforylering – citronsyracykeln 36 ATP/glukos Aerob metabolism Glukoset räcker ca 2 timmar, ett maratonlopp. Laboration o Latent period Tiden mellan att aktionspotentialen genereras och muskeln kontraherar o Contraction phase Tiden då muskeln kontraherar o Tension peaks Den största kraften o Relaxation phase Tiden då muskeln slappnar av igen, och återgår till ursprungsläget o Threshold Minimipotentialen som behövs för depolarisation av sarcolemma – muskelkontraktion o Treppe Kraftökningen då muskeln stimuleras med en viss frekvens o Summation När en muskel stimuleras upprepade gånger blir kraften större o Tetanus Då kraften inte blir större trots att den upprepade stimulin fortsätter o Complete fused tetanus När olika krafttoppar inte kan skiljas från varandra, eftersom frekvensen på stimuleringen är så hög o Maximal tetanic tension Stimulationsfrekvensen då kraften inte blir starkare, även om frekvensen ökas o Fatigue När muskeln inte kan upprätthålla samma kraft, för att den upprepade stimulationen hållit på för lång tid o Isometrik Samma längd Statiskt arbete o Isotonisk Samma spänning Lyftarbete Hjärtmuskulaturen Kärnan sitter i mitten av cellen Självretbar (pacemaker-vävnad) – behöver ingen nervsignal för att kontrahera Cell-till-cell-kommunikation – gap junctions Interkalära diskar – sitter mellan två muskelceller. o Tight junction – när två celler hänger samman med proteiner som går mellan cellerna. En form av barriärvävnad. Ger mekanisk hållfasthet. 24 Baskurs Biologi, 20 p, ht 2006 Karin Röhsman o Gap junctions – små håligheter mellan cellmembranen som gör att information kan flyttas mellan cellerna. En nervsignal till en cell kan flyttas från cell till cell. I hjärtmuskulaturen är det tight junctions mellan cellerna på ena hållet och gap junctions på andra hållet. Glatt muskulatur Spolformade celler Omgärdade av intermediära filament Saknar sarcomerer Långsammare kontraktion, som inte kräver lika mycket energi Onsdag 29 november – Zoofysiologi + utdelade föreläsningsanteckningar Respirationsfysiologi Respirationsfysiologi o Ventilering o Gasutbyte o Transport av O2 och CO2 i blodet o Reglering av respirationen – tex. hur fort vi andas Historiskt perspektiv (miljoner år sedan) o 3500 UV-strålning leder till radikalbildning som bidrar till bildning av komplexa organiska molekyler. Anaeroba livsformer uppstår. o > 2500 Primitiva bakterier producerar syre från vatten: 2H2O -> 4 H + O2 o 1300 Syrekoncentrationen ökar till 1 %. Eukaryoter och prokaryoter som kan reducera O2 till H2O utvecklas till multicellulära organismer o 500 Syrekoncentrationen når 10 %. Ozonlagret bildas och utesluter stor del av UV-strålningen, vilket gör det lättare för landlevande organismer att utvecklas. o 5 Syrekoncentrationen når 21 %. 21 % syretryck är toxiskt för många anaerober. o Anaeroba organismer dör, flyr till anaeroba miljöer eller utvecklar antioxidantförsvar. Små organismer behöver inte ha någon respiration eftersom syre och koldioxid kan diffundera rakt genom membranen. (Syre och koldioxid är små och oladdade molekyler) Utveckling av lungor o Kapillärsystem – blodkärlsystem o Ursprungliga lungor var i princip bara en säck, angränsad av kapillärsystem. 25 Baskurs Biologi, 20 p, ht 2006 Karin Röhsman o Allteftersom blev lungorna mer komplexa – det är en fördel att har så stor yta i dem som möjligt, så kapillärsystemen i dem blev mer och mer veckade. För stora organismer o Cirkulationssystem o Gasutbytesorgan o Gasbindande molekyler – tex, hemoglobin Gälar o Syretrycket i vatten är lägre – mer effektiva system behövs o Gälarna består av filament och på dem sitter lameller. o Använder motströmsprincipen – blodet pumpas i motsatt riktning mot hur vattnet går. Detta gör att vattnet hela tiden är mer syresatt än blodet, vilket gör att det hela tiden diffunderar in mer syre. Fåglar o Använder också motströmsprincipen – luften går först in i en första lungsäck och pumpas därifrån utefter blodkärl (motströms) in i en annan säck, och därifrån och ut. Motströmsprincipen (counter current) o Exempel: Syresättning i gälar och fågellungor Värmehållning i simfågelben – vener och artärer går intill varandra, och delar med sig av värmen till varandra. Mammaliers lungor Luftstrupe Bronker Bronkeol Alveol Kraftig blodkärlsfördelning kring alveolerna => bra gasutbyte Alveolernas insida måste vara fuktiga gör effektivt gasutbyte Artär – går från hjärtat. o I stora kretsloppet går syrerikt blod från hjärtat ut i kroppen. I lilla kretsloppet går syrefattigt blod från hjärtat till lungorna. Ven – går mot hjärtat. o I stora kretsloppet går fattigt blod från kroppen till hjärtat. I lilla kretsloppet går syrerikt blod från lungorna till hjärtat. Alveolmakrofager – finns inuti alveolerna. Äter upp giftiga partiklar som kommer in, tex. damm och bakterier. 26 Baskurs Biologi, 20 p, ht 2006 Karin Röhsman Lungsäcken själv har inga muskler. Andningen styr till stor del av diafragman, som är en stor muskel som sitter under lungorna. När diafragman trycks uppåt andas vi ut och när den drar neråt så andas vi in. o Inspiration – inandning o Exspiration – utandning Forcerad andning o När vi själva bestämmer att vi skall andas o Interkostalmuskler – sitter mellan revbenen. När bröstkorgen/revbenen lyfts upp andas vi in och när de trycks ner andas vi ut. Extern – lyfter upp bröstkorgen. Används när man andas in. Intern – drar ner bröstkorgen. Används när man andas ut. Lungorna kollapsar inte för att o Negativt tryck i pleuralhålan Lungan ligger tryckta mot väggen i pleuralhålan (varsin) Lungorna är omgärdade av bindvävnad, vilket gör att trycket i den ena lungan kan upprätthållas även om den andra kollapsar. o Surfactanter i alveolerna Surfactant – ytspänningsnedsättande medel (Ytspänning i vattenfilmen i alveolerna – pressar alveolernas väggar utåt.) Gäspningar tros av en del vara till för att utjämna ytspänningen Outnyttjat utrymme (dead space) o Lungorna kan inte tömmas helt, för i så fall skulle de inte kunna fyllas igen (de klibbar ihop). o Anatomiskt – bronker och bronkioler o Fysiologiskt – vi behöver inte andas med hela vår lungkapacitet hela tiden Blodet Transport av O2 i blodet o Fysikaliskt löst (3 %) o Bundet till ett respiratoriskt pigment, hemoglobin Hb (97 %) o Gaser löser sig lättare vid kallare temperaturer. Exempel: Ishavsfisk som inte har hemoglobin – syret löser sig direkt i cytoplasman Hemoglobin o Protein som binder till syre o Består bland annat av 4 stycken hem-grupper o Kan binda 1 O2 per Fe => kan binda 4 syremolekyler o Kooperativ bindning – den första syremolekylen är svår att binda till (kräver högt syretryck) men de tre övriga går lättare. Detta hindrar hemoglobinet från att ta upp syre från vävnaden den skall syresätta. o Kraftigt syresatt blod är mer ljusrött, syrefattigt blod är mörkrött. o Bohr-effekten – en sur miljö sänker bindningskraften. Hårt arbetande muskler ger lägre pH, vilket gör att hemoglobinet släpper mer syre där. o Hårt arbetande organ har dessutom högre temperatur, vilket även det gör att syret släpper hemoglobinet lättare. 27 Baskurs Biologi, 20 p, ht 2006 Karin Röhsman o Organiska fosfater – produceras av röda blodkroppar och minskar affiniteten för Hb och ökar O2-avgivandet ute i vävnaden där O2-koncentrationen är låg. Vid högre höjd/lägre syrehalt i luften produceras mer organiska fosfater. o Hemoglobinets syremättnad I princip 100 % i arteriellt blod Ca 75 % i blandat venöst blod, vid vila Kurvan är inte linjär, vilket beror på den kooperativa bindningen. Transport av CO2 i blodet o Fysikaliskt löst (7 %) Löses bättre än syre o I form av HCO3 (70 %) o Bundet till hemoglobinets aminoände (22 %) o Bundet till plasmaproteiner (1 %) Carboanhydras – enzym i röda blodkroppar, som katalyserar o CO2 + H2O – carboanhydras -> H2CO3 -> H+ + HCO3o Reaktionen går åt andra hållet i lungan Blodets viktigaste funktioner o Transportera Syre, koldioxid Näringsämnen Exkretionsprodukter Hormoner Vitaminer o Reglera Temperatur Vatten, salt pH o Försvara Koagulering Immunförsvar Blodets sammansättning o Blodkroppar Röda, vita, blodplättar Ca 45 %, men är olika från person till person och ännu mer olika mellan olika arter o Plasma Vatten Proteiner, blodsocker, salter, aminosyror Ca 55 % Erytrocyter o Blodcell (röd blodkropp) o Saknar cellkärna (hos mammalier, fiskar har cellkärna) o 120 dagars livslängd, nedbrytning i mjälten o 1 % nybildning varje dag, i benmärgen o Innehåller hemoglobin Protozoiska parasiter 28 Baskurs Biologi, 20 p, ht 2006 Karin Röhsman o Tex. Plasmodium = Malaria o Använder röda blodkroppar som värdar Reglering av respirationen Reglering av respirationen o Nervsystemet o Blodets kemiska sammansättning – surhet (koldioxidhalt) och syrehalt Centrala kemoreceptorer o CO2 går igenom blod/hjärn-barriären, men det gör inte HCO3-. o CO2-halten bestämmer hur mycket/när vi andas. o Se slide 11.1 Torsdag 30 november – Zoofysiologi + utdelade föreläsningsanteckningar Homeostasis Claude Bernard, 1859 o ”Constancy of the internal environment is the condition of free life” Homeostasis – att skydda den inre miljön (saltlösningen) från förändringar som sker på utsidan. o Ett ständigt utbyte mellan den inre och den yttre miljön o Stabil inre miljö även om den yttre miljön förändras o En dynamisk stabilitet av den inre miljön Kroppsvätskor – viktigast i den inre miljön o Intracellulär vätska – i cellerna o Extracellulär vätska Interstitiell vätska – mellan cellerna Plasma – blodet o Hur stor del av kroppsvolymen som utgörs av vätska minskar med åldern o Vatten diffunderar mellan olika delar, även små molekyler som joner o Ungefär samma osmotiska tryck i alla delar Upprätthållande av homeostasis o Något påverkas av en extern störning. Detta behöver kännas av med hjälp av en sensor och därefter åtgärdas med hjälp av en effektor. o Passiv påverkan (tex. diffusion eller temperatur) måste åtgärdas genom aktiv korrektion. o Den extracellulära väskan fungerar som en buffert mellan den yttre miljön och cellerna. Tonus – att det finns en ”normalaktivitet” i ett biologiskt styrsystem o Detta ger utrymme för att aktiviteten kan minska eller öka efter behov. o Exempel: normaltemperatur, normalsalthalt Epitel – det yttersta cellagret i ett organ Osmotiska gradienter o Osmolalitet – mol partiklar per kg (Osm/kg) o Osmolaritet – mol partiklar per liter Passiva utbyten, orsak och verkan 29 Baskurs Biologi, 20 p, ht 2006 Karin Röhsman o Styrs av de fysikaliska lagarna o Strävan efter maximal entropi, det vill säga utplånande av alla koncentrationsskillnader o Fluxer (kemiska flöden) längs koncentrationsgradienter, från högre till lägre koncentration – diffusion o Utbytets storlek beror på Hur stor gradienten är över membranen Membranets permabilitet Membranets yta i förhållande till organismens volym o Utbytena sker över alla epitel – kroppsytan, andningsepitel, mag-tarmkanalen. o Permeabilitet – cellmembranets genomtränglighet Passerar lätt Hydrofoba molekyler, tex. gaser och organiska ämnen Små oladdade molekyler, tex. vatten och glycerol Passerar inte Stora oladdade molekyler, tex. glukos och sukros Laddade molekyler, tex. joner och laddade protein Biologiska membraner är ej strikt semi-permeabla. Permeabiliteten kan variera med adaption. Aktiva utbyten o De passiva utbytena motverkas av aktiva utbyten o Regleras av organismen o Drivs av energi o Arbetar mot en gradient o Sköts av specifika proteiner som ofta är enzymer o Sker över epitel, ofta i specialiserade organ Osmoreglering Vattenlevande vertebrater De processer som sker i en fiskcell liknar väldigt mycket det som sker i en mammaliecell Definitioner o Isoosmotisk – två lösningar med samma antal partiklar o Hypoosmotisk – en lösning med färre antal partiklar än en annan o Hyperosmotisk – en lösning med fler antal partiklar än en annan o Euryhalin – klarar stora förändringar i yttermediets osmoalitet o Stenohalin – klarar endast små förändringar i yttermediets osmoalitet o Osmoreglerare – organismer som har förmågan att ändra sin inte salthalt i den extracellulära vätskan utefter den yttre salthalten o Osmokonfomers – ändrar inte salthalten i den extracellulära vätskan, utan inuti cellerna, efter yttermiljöns ändringar Hypoosmotiska reglerare (saltvattensfiskar) o Problem Joner dras in i kroppen Vatten dras ut ur kroppen o Lösningar 30 Baskurs Biologi, 20 p, ht 2006 Karin Röhsman Renal exkretion (via njursystemet) av tvåvärda joner Extra-renal exkretion (via gälar) av envärda joner Låg urinproduktion Dricka vatten Hyperosmotiska reglerare (sötvattensfiskar) o Problem Joner dras ut ur kroppen Vatten dras in i kroppen o Lösningar Aktivt upptag av envärda joner Aktiv reabsorption av envärda joner i urinblåsa och proximala tubuli Hög urinproduktion Låg drickhastighet Lägger man en saltvattensfisk i sötvatten sväller den upp. Euryhalina – vandrande fiskar o Tex. laxfiskar o Tar ett tag att ställa om sig mellan de olika miljöerna. Terrestra djur Problem i terrester miljö o Uttorkning Via urin Via avföring Genom avdunstning Adaptiva lösningar o Minska vattenförluster Minska avdunstning Kväveavfall i fast form Koncentrerad urin Låg urinproduktion Exkretion o Av organiska nedbrytningsprodukter som också måste ske o Största problemet är proteinnedbrytningsprodukter som ger kväve o Nedbrytning av aminosyror bildar ammoniak som är giftigt o Ammontela djur Exkreerar huvudsakligen kvävet i form av ammoniak, NH3 Giftigt, kräver mycket vatten, lätt diffunderat Tex. fiskar o Ureotela djur Exkreerar huvudsakligen kvävet i form av urea Mindre giftigt, kräver vatten och energi Tex. däggdjur o Uricotela djur Exkreerar huvudsakligen kvävet i form av urin-syra I stort sätt ogiftigt, kräver lite vatten, är i stort sett olösligt Tex. fåglar och ormar 31 Baskurs Biologi, 20 p, ht 2006 Karin Röhsman Njuren Njurarnas funktioner o Ca 1500 liter blod passerar njuren per dygn – dvs. blodet går igenom väldigt många gånger o Vardera njure innehåller ca 1,2 miljoner nefron o 170 liter primärurin bildas per dygn o 2 liter urin avges per dygn Urinsystemet o Njure o Ureter – urinledare o Urinblåsa o Sfinkter o Urethra – urinrör Nefronet Nefron Bowmans kapsel Proximala tubuli Distala tubuli Glomerulus Henle-slingan Samlingsrör Neråtgående del Uppåtgående del Andra nefron o o Ligger i njurbarken Bowmans kapsel – har kontakt med blodet Proximala tubuli Distala tubuli o I njurmärgen Henle-slingan – mellan proximala och distala tubuli Samlingsrör o Funktion Filtration – primärurin bildas i glomerulus. Vatten och små partiklar till filtrat. Sker i Bowmans kapsel. Reabsorption – vatten, salter och näringsämnen återtas från njurtubuli. Återupptag av lösta partiklar och vatten. Sker i nefronets tubuli och i henle-slingan. 32 Baskurs Biologi, 20 p, ht 2006 Karin Röhsman Aktiv transport från urin till blod, driven av Na+-K+-ATP-as, av joner och näringsämnen Vatten följer med osmotisk gradient (passivt), om epitelet är permeabelt för vatten Sekretion – avfallsprodukter sekreras till njurtubuli. Lösta partiklar avges till filtratet. Aktiv transport Avfallsprodukter som ej filtrerats ut, tex. creatinin Exogena substanser som ej filtreras ut, tex. läkemedel pH-reglering (H+-joner) kaliumreglering (K+-joner) Reglering – vattenbalans regleras i samlingsröret o MDR – Multi Drug Resistance pumps o Urea Nedåtgående Henle-slingan Permeabel -> urea diffunderar in från samlingsröret Uppåtgående Henle-slingan och distala tubuli Impermeabelt Samlingsröret Permeabelt -> urea kan diffundera ut i njurmärgen Reglering av urinflöde och sammansättning o Antidiuretiskt hormon (ADH) o Renin-angiotensin-systemet o Aldosteron Reglering av vattenbalansen o Vid törst (vattenbrist) avger hypofysen antidiuretiskt hormon (ADH) o ADH ökar vattenpermeabiliteten i samlingsrören Vattenåtertaget från samlingsrören ökar Urinvolymen minskar o Alkohol hämmar utsöndringen av ADH – urinvolymen ökar o Vid vattenbrist minskar blodtrycket Reninfrisättning i njuren leder till aktivering av angiotensin. Detta får hjärnan att känna törst. Dessutom gör det blodkärlen trängre, så att blodtrycket ökar. Det stimulerar även aldosteronfrisättning från binjurarna. Aldosteron ökar reabsorptionen av salt och därmed vatten. Juxtaglomerulära apparaten – känner av salthalt och flöde i distala tubuli Fredag 1 december – Zoofysiologi + utdelade föreläsningsanteckningar Nervfysiologi Meningen med ett nervsystem o Snabb respons – uppfatta fara och handla på mycket kort tid Sensorer behöver känna 33 Baskurs Biologi, 20 p, ht 2006 Karin Röhsman o Kemisk påverkan – lukt, smak o Fysisk påverkan – värme/kyla, tryck (beröring), ljus (syn), ljud Endokrinologiska kontrollsystemet – hormoner o Långsammare system Fortplantning av signal Plats Hastighet Längd Nervsystemet Elektrisk Lokal effekt Snabb Kortvarig effekt Hormoner Via blodet Spridd effekt Långsam Långvarig effekt Nervsystemets olika delar CNS – centrala nervsystemet o Hjärna och ryggmärg PNS – perifera nervsystemet o Sensoriska nervsystemet – skickar signaler till CNS o Somatiska nervsystemet – motoriska nervsystemet. Viljestyrt. o Autonoma nervsystemet – inte viljestyrt. Styr framförallt inre organ. Sympatiska nervsystemet Parasympatiska nervsystemet o Enteriska nervsystemet – nätverk av nervceller som styr matspjälkningen. Påverkas av det autonoma nervsystemet. Kraniala nerver – hjärnan Spinala nerver – ryggmärgen Neuron – nervcell o Afferent – går in mot CNS (centrum) Sensorisk Cellkroppen ligger utanför CNS o Inter – binder ihop afferenta neuroner med efferenta neuroner Finns endast i CNS Utgör 99% av alla nervceller Komplext 3D-nätverk o Efferent – går ut från CNS (centrum) Motorisk Cellkroppen ligger inuti CNS Neuronets uppbyggnad o Somata – cellkropp Dendriter – tar emot signaler. Korta förgreningar runt cellkroppen. (dendro = träd) Cellkärna o Nervtråd Axontröskel – här bestäms hur stark den sammanlagda signalen skall vara. Om signalen är så stark att den kommer över tröskeln vandrar den vidare genom axonen. Axon – utgör nervtråden. Isolerat av (inlindat i) myelin. Terminaler – skickar vidare signaler 34 Baskurs Biologi, 20 p, ht 2006 Karin Röhsman Stödceller – gliaceller o I CNS Astrosyt – celler kring blodkärlen (som försörjer hjärnan med blod) Bildar blodhjärnbarriären Reglerar vätskesammansättning Ependymal – celler som täcker ventriklarna (hålrummen i och kring hjärnan och ryggmärgen, full med ryggmärgsvätska som cirkulerar) Reglerar mängden ryggmärgsvätska (vätskan hjärnan och ryggmärgen simmar i) Microglia – hjärnans renhållningsarbetare (hjärnans makrofager) Oligodendrosyt – celler som lindar in axonen i myelin. Isolatorer Exempel: Sjukdomen MS innebär att man har antikroppar som påverkar myelinet, så att signalerna inte är helt isolerade från varandra. o I PNS Schwannska celler – motsvarigheten till oligodentrosyterna, men i PNS Isolatorer Satellitceller – försörjer neuronet med näring Hjälpceller Ligger kring neuronets cellkropp Signalöverföring o Synaps – övergång mellan neuron och målcell o Presynaptiskt – innan synapsen o Postsynaptiskt – efter synapsen o Synapsklyfta – det lilla utrymmet som finns mellan neuron och målcell o Transmittorsubstans – överför signalen till målcellen o Ganglion I det somatiska nervsystemet sträcker sig de efferenta neuronernas nervtrådar från CNS ända ut till målorganet. I det autonoma nervsystemet går ett neuron ut från CNS, men det skickar vidare signalen till en annan nervcell, som går till målorganet. Övergången mellan de två nervcellerna kallas ganglion. o Grenar av autonoma nervsystemet Sympatiska ”Flight or Fight” – svar på ett hot Parasympatiska ”Rest and Digest” – vila och matsmältning Människan hjärna Hjärnans delar, se slide 7.2 Hjärnstammen o Förlängda märgen (medulla oblongata) 35 Baskurs Biologi, 20 p, ht 2006 Karin Röhsman Reflexer Tex. andning och hjärta o Pons – hjärnbrygga Relästation – reglerar kommunikationen mellan lilla och stora hjärnan o Mitthjärnan (mesencefalon) Ögon, öron Lillhjärnan (cerebellum) o Motorik o Skillnad mellan tänkt och utförd rörelse Mellanhjärnan (diencefalon) o Thalamus Sensoriskt center o Hypothalamus Centrum för endokrina funktioner Storhjärnan (cerebrum) o Två hjärnhalvor o Uppdelad i olika lober (bland annat nacklob och pannlob) o Hjärnbark (coretx) Fylld av nervcellernas cellkroppar ”grå massa” o Hjärnmärg (medulla) Nervtrådarna som går ut från nervcellerna i hjärnbarken ”vit massa” Elektrofysiologi Elektrofysiologi – nervimpulser och nervledning Membranpotentialen, skillnaden mellan potentialen på cellens in och utsida är ca 70 mV o [K+] är hög på insidan o [Na+] är hög på utsidan Hur membranpotentialen funkar o Plasmamembran fungerar som en elektrisk barriär o Plasmamembranet är permeabelt för K+ (passiv transport via kanalproteiner) o Plasmamembranet är inte permeabelt för Na+ o Det finns fler negativt laddade molekyler innanför cellmembranet (i cellen) än utanför o Na+/K+-ATPaset – natriumkaliumpumpen 3 Na+ går ut samtidigt som 2 K+ går in Vilopotential – potentialen då cellen inte är retad, det går ingen signal över membranet. Vilopotentialen är ca -70 mV (negativt på insidan). En jämvikt mellan: o Koncentrationsgradienten o Elektriska gradienten Depolarisation – förändring av laddningsfördelning över cellmembranet o Negativ utsida -> Jonkanaler öppnas -> Na+ strömmar in o Den elektriska nervsignalen o Styrs av natriumkanaler 36 Baskurs Biologi, 20 p, ht 2006 Karin Röhsman o Tröskelvärde – när stimuleringsströmmen överstiger detta öppnar sig jonkanalerna och depolarisationen börjar. Repolarisation – återgång till vilopotentialen o K+ strömmar ut o Styrs av kaliumkanaler Aktionspotential – den aktiva potentialen vid depolarisation/repolarisation o Fungerar som ett allt-eller-inget-svar på stimuleringen. Om inte tröskelvärdet uppnås blir det inget svar på stimuleringen. Uppnås tröskelvärdet blir svaret lika stort varje gång. o Alla aktionspotentialer är lika stora o Signalens intensitet bestäms av frekvensen. En intensiv signal motsvaras av täta impulser (hög frekvens), en svag signal av glesa impulser (låg frekvens). Refraktärperiod – då det är svårt att skicka en ny impuls o Absolut refraktärperiod – så länge Na+-kanalerna är öppna. Här kan ingen ny aktionspotential (impuls) genereras. o Relativ refraktärperiod – då Na+-kanalerna är stängda, men K+-kanalerna är öppna. Nu kan en ny aktionspotential genereras, men det kräver extra stark stimuli. Omyeliniserade axoner – här är myelinet ordnat på ett annat sätt än kring myeliniserade axoner. Det finns alltid myelin kring axoner Myeliniserade axoner – myelinet är lindat kring axonet som en rulltårta. Ranviers nod – det lilla mellanrum som är mellan två myelinskidor på axonet o I motorneuron hoppar nervimpulserna mellan ranvier-noder. Detta gör att impulsen går snabbare än i omyeliniserade axoner. Nervimpulsens hastighet ökar med nervtrådens grovhet. Tisdag 5 december – Zoofysiologi Hormoner Endokrin – in i kroppen Exokrin – ut ur kroppen Endokrina celler – syntetiserar hormoner Receptorer – tar emot hormonerna Endokrina systemets funktioner o Långsiktig verkan och påverkan o Starta och reglera Utveckling Tillväxt Mognad Fortplantning Åldrande o Upprätthålla homeostasis Joner 37 Baskurs Biologi, 20 p, ht 2006 Karin Röhsman Vatten Näring Exkretionsprodukter pH Värme Hormoners kemiska sammansättning, 3 grupper o Steroider – cykliska kolderivat från kolesterol. (Kolesterol är byggstenarna) o Polypeptider – aminosyrasekvenser o Aminosyraderivat – derivat från aminosyran tyosin eller tryptofan Tex. katelkolaminer, thyroideahormon, melatonin Binjuren o I binjurebarken sker syntesen av steroider D-vitamin – egentligen ett hormon. Vitaminer tillförs utifrån, men D-vitamin tillverkas i kroppen, med hjälp av UV-ljus. Peptidhormoner o Bildas genom transkription -> translation -> modifiering -> paketering -> sekretion o Lagras i vesiklar o Sekreeras med hjälp av kalciumstimulerad exocytos o Vattenlöslig Steroider o Lagras ej o Sekreeras (ut i blodet) direkt efter syntes o Hastighetsbegränsande enzymsteg regleras o Små molekyler o Fettlöslig Transport i blodet o Problem Molekyler med låg löslighet i vattenmiljö (framförallt steroider) Små molekyler som riskerar utfiltrering i njurarna o Lösningar Binda till transportprotein Vattenlösliga protein o Transporteras vanligtvis fritt o Kan binda till transportproteiner för att förlänga halveringstiden o Verkningssätt Hormon-receptor-interaktion i cellmembranet Second messenger system – det vill säga, hormonet går inte in i målcellen men får en receptor att avge en ”andra budbärare” in i cellen. Leder till enzymaktivering samt enzym-kaskad (en följd av enzymer) Verkningstid från någon sekund till några minuter Fettlösliga hormon o Måste transporteras bundna till tranportproteiner (för att de är så små) o Transportproteiner – kan båda vara specifika (för ett visst hormon) och ospecifika 38 Baskurs Biologi, 20 p, ht 2006 Karin Röhsman CBG – cortisolbindande protein TBG – thyroidbindande protein DBG – vitamin-D-bindande protein Plasmaalbuminer o Verkningssätt Diffunderar in i cellen Intracellulära receptorer Om den hamnar i fel cell, utan en passande receptor, bryts den ner Leder till proteinsyntes Verkningstid från några timmar till några dagar Adrenalin – egentligen inte ett peptidhormon, men vattenlöslig ändå Plasmahalt – mängden hormoner i blodet o plasmahalt = produktion – rensning o Rensningen (clearance) beror på antalet receptorer o Feed-back-reglering Hypotalamus, hypofys, sköldkörtlar Endokrina körtlar o Hypotalamus Del av hjärnan TRH (thyroid releasing hormones) – avges till hypofysen och stimulerar frisläppandet av TSH o Hypofysen Hänger ner från hypotalamus, ner i skallbenet Indelad i två lober Neurohypofysen – bakre loben o Avger ADH och oxytocin ADH ökar upptaget av vatten Oxytocin reglerar tex. mjölkutsöndring vid amning Adenohypofysen – främre loben o Avger TSH (thyroid stimulating hormone), endorfiner (smärtstillare), tillväxthormoner, prolactin (mjölkproduktionstimulerare) o Tillväxthormoner – GH (growth hormones) Utsöndras framförallt under sömnen (djupsömn) Påverkar hela kroppen; skelettillväxt, muskeltillväxt, lipidnedbrytning. o Sköldkörteln (thyroidea) Stimuleras av TSH från hypofysen Hos däggdjur stimuleras Värmeproduktionen o Ökar cardiac output o Ökar syresättningen av blodet o Ökar metabolismen 39 Baskurs Biologi, 20 p, ht 2006 Karin Röhsman o Ökar syreförbrukningen Utvecklingen av nervsystemet Hos groddjur stimuleras Övergången från grodyngel till groda Särskilt känslig för ”Early exposure -> late effect” – exponering tidigt i livet ger utslag mycket senare. o Thymus NE: ” bräss, organ med betydelse för immunförsvaret, hos människan beläget bakom bröstbenet” o Bukspottkörteln Producerar och utsöndrar insulin och glukagon Insulin – får cellerna att ta upp mer glukos Glukagon – får levern att avge glukos o Binjurebarken Sekretion av tre steroider Adosteron Kortisol o ”Stresshormon” o Stimulerar gukogenes och glykogensyntes, ökad blodglukoshalt, proteinnedbrytning, minskad proteinsyntes och glukosupptag. Könshormon o Äggstockar/testiklar Kalcium är vår viktigaste jon o Nödvändig vid/som Nervtransmission Muskelkontraktion Frisättning av transmittorsubstanser Hormonsekretion Intracellulär second messenger co-faktor till många enzymer Blodkoagulation Uppbyggnad av hårdvävnader o Om den fria halten Ca2+ ändras Hyperkalcemi – för mycket kalcium i blodet Minskad excitabilitet Minskad nerv- och muskelaktivitet samt långsammare hjärnfunktioner Cirkulations- och respirationsstop Hypokalcemi – för lite kalcium i blodet Ökad excitabilitet Ökad nerv- och muskelaktivitet => spasmer och tetanus Cirkulations- och respirationsstop o Vitamin D kan öka kalciumabsorption och kalciumupptaget i blodet Benresorption – upptag av kalcium från ben 40 Baskurs Biologi, 20 p, ht 2006 Karin Röhsman Onsdag 6 december – Zoofysiologi + utdelade föreläsningsanteckningar Blodets cirkulation Öppet kärlsystem o Blodet flödar fritt i kroppen och fås att cirkulera med hjälp av små kärl med muskler runt o Tex. hos maskar Slutet kärlsystem med pump o Fiskar – en pump. Ett seriellt hjärta. o Groddjur och reptiler – mellanting mellan de andra två. Hjärtat är ofullständigt delat i två delar – syrerikt och syrefattigt blod kan blandas. Kan bestämma vart det syrerika blodet skall gå (till hjärnan när de dyker). o Däggdjur – två pumpar (som sitter ihop). En pump pumpar till lungorna för att syresätta och en pump pumpar runt i kroppen. Pumpmekanismer o Hjärtmuskulatur o Skelettmuskulatur – när de jobbar kontraherar de och kärl i dem trycks ihop, det vill säga blodet trycks iväg o Kärlmuskulatur – framförallt klaffar i venerna som göra att blodet inte kan åka bakåt Människohjärtat o Högersidan är större än vänstersidan eftersom den pumpar ut till hela kroppen medan vänstersidan bara pumpar ut till lungorna o Består av tvärstrimmig muskulatur men skiljs från vanlig tvärstrimmig muskulatur genom att den är mer vaskulariserad, det vill säga genomgås av många kapillärer o Ventrikel = kammare o Atrie = förmak o Delar 41 Baskurs Biologi, 20 p, ht 2006 Karin Röhsman Höger förmak Hålven Höger kammare Aorta – syresatt blod pumpas ut till kroppen genom denna Vänster förmak Lungartär Lungven Vänster kammare o Hjärtmuskelceller Pacemaker – celler som är nödvändiga för att hjärtat skall slå. Kan dock ersättas med en artificiell pacemaker. Kan hela tiden generera sin egen aktionspotential, genom att Na+ diffunderar in genom membranet igen efter att membranpotentialen återskapats. Internodala buntar – celler med låg resistans för elektricitet, vilka går som ledningar runt hjärtat och gör att signaler färdas väldigt snabbt genom dem. Får förmaket att kontraheras som en enhet. Purkinjefibrer – samma funktion som buntarna, men på kammaren. Sprider ut aktionspotentialen. o Börjar med kontraktion i förmaket som pressar in blodet i kammaren. Kammaren börjar sin kontraktion underifrån och fortsätter uppåt. Signalen går från pacemakercellerna i SA-noden ner till AV-noden på nedersidan av förmaket. Tack vare att det är isolerat mellan förmak och kammare samlas potentialen där innan den går vidare genom HIS-bunten till pukinjefibrerna i nederdelen av kammaren. o Diastole – när hjärtat är helt fullt o Systole – när hjärtat är helt tomt Blodkärlen o Kärlprofil Aorta Elastiska väggar – elasticiteten minskar vid igenfettning o Elasticiteten gör att blodtrycket kan dämpas. Tryckreservoir – reglerar trycket (gäller även stora artärer) Artärer Arterioler Prekapillära sfinktrar – glatt muskulatur som sitter innan kapillärerna. Detta göra att kroppen kan kontrollera hur mycket blod som flödar igenom olika delar av kroppen. Kapillärer Venuler Vener Hålven Plastiska väggar Volymreservoir Klaffar (gäller även vener) 42 Baskurs Biologi, 20 p, ht 2006 Karin Röhsman o Då kärlträdet grenar sig till allt finare grenar ökar den sammanlagda tvärsnittytan. Blodet flyter då långsammare genom de finaste grenarna. Efter kapillärerna sjunker tvärsnittytan igen och flödeshastigheten ökar. o För att allt skall syresättas får det inte vara mer än tre cellager mellan två blodkärl. o Tryckprofil – trycket är högt från hjärtat till och med kapillärerna. Sen har trycket utjämnats ut i vävnaden, så i venerna är trycket mycket mindre. Epitelceller – celler ut mot en inre miljö. Genom dessa sker ofta utbyte mellan organet och miljön. Kolloidosmotiskt tryck (Kommer på tentan!!) o Det tryck som bildas av att blodkroppar inte kan gå igenom blodkärlens väggar. o Joner utjämnar sin koncentration på insidan av blodkärlen jämfört med utsidan (intercellulära vätskan), men det kan inte blodkropparna göra. Det skapar det kolloidosmotiska trycket, som drar in vatten i blodkärlen. o Får vatten att gå in i blodkärlen, men inte förrän efter kapillärerna (det vill säga i venerna) eftersom det hydrostatiska trycket är för högt innan. + sida 6-8 i föreläsningsanteckningarna för cirkulation Reproduktion Se utdelade föreläsningsanteckningar. 43