No
Vad menas med en cell inom naturvetenskapen?
Svar: Cellen är den grundläggande strukturella och funktionella enheten i alla kända levande organismer. Allt liv, från bakterier till växter och djur, består av en eller flera celler.
Vad är det som gör att en cell blir ett avgränsat utrymme med en egen inre miljö?
Svar: Det är cellens cellmembran (ytterst hos djurceller, innanför cellväggen hos växter, svampar och bakterier) som avgränsar cellen från omgivningen. Membranet består av ett dubbelt lager lipider (fettämnen) och proteiner och reglerar vilka ämnen som får passera in och ut.
Vad är det för skillnad mellan eukaryota och prokaryota celler?
Svar:
Prokaryota celler (t.ex. bakterier och arkéer) saknar cellkärna och de flesta andra membranomslutna organeller (som mitokondrier och kloroplaster). Deras DNA flyter fritt i cytoplasman.
Eukaryota celler (t.ex. djur-, växt- och svampceller) har en cellkärna där DNA:t förvaras, samt flera andra specialiserade, membranomslutna organeller.
Vilka två huvudtyper av eukaryota celler brukar man oftast beskriva, och vad har de gemensamt? Vad skiljer dem åt?
Svar:
Huvudtyper: Djurceller och Växtceller.
Gemensamt: Båda är eukaryota, vilket innebär att de har cellkärna, mitokondrier, cellmembran och andra organeller.
Skiljer dem åt: Växtceller har i regel en cellvägg utanför cellmembranet, stora vakuoler (vätskefyllda blåsor) och ofta kloroplaster (för fotosyntes). Djurceller har ingen cellvägg och saknar kloroplaster.
Förklara vad som menas med autotrofa organismer, och ge exempel på hur de får energi.
Svar: Autotrofa organismer är "självnärande". De kan producera sin egen energirik föda (organiska molekyler, t.ex. socker) från enkla oorganiska ämnen.
Exempel: Växter, alger och vissa bakterier. De flesta är fotoautotrofer och får energi genom fotosyntesen (använder solljus). Vissa är kemoautotrofer (använder kemisk energi från oorganiska ämnen).
Förklara vad som menas med heterotrofa organismer och ge exempel på hur de får energi.
Svar: Heterotrofa organismer är beroende av andra. De kan inte producera sin egen föda utan måste inta (äta) organiska molekyler från andra organismer.
Exempel: Djur, svampar och många bakterier. De får energi genom att bryta ner de organiska molekylerna (t.ex. kolhydrater och fetter) i födan genom cellandning.
Hur kan det finnas så många olika proteiner?
Svar: Det beror på att proteiner byggs upp av olika kombinationer och sekvenser av cirka 20 olika aminosyror. Eftersom en proteinkedja kan bestå av hundratals aminosyror i valfri ordning, blir antalet möjliga unika proteiner extremt stort. Dessutom har varje sekvens en unik tredimensionell form, vilket ger varje protein en specifik funktion.
Vad använder cellerna proteinet till, utöver att många av dem fungerar som enzymer?
Svar:
Struktur: Bygger upp cellens struktur (t.ex. cellskellettet) och vävnader (t.ex. kollagen i hud/brosk).
Transport: Fungerar som kanaler och pumpar i cellmembranet för att transportera ämnen in och ut.
Rörelse: Ingår i muskelfibrer (aktin och myosin) och i cilier/flageller.
Hormoner/Signaler: Fungerar som budbärare (t.ex. insulin).
Försvar: Ingår i immunförsvaret (antikroppar).
Koppla ihop
Bakterier har varken mitokondrier eller kloroplaster. Hur kan de klara sig utan?
Svar: Eftersom bakterier är prokaryota har de inte de membranomslutna organeller som mitokondrier och kloroplaster är.
De energiproducerande reaktionerna (motsvarande mitokondriernas cellandning eller kloroplasternas fotosyntes) sker istället vid speciella proteiner och enzymkomplex som är inbäddade i deras cellmembran.
Diskutera
Varför behöver celler ha en egen "inre miljö" för att livet ska fungera?
Svar: Den inre miljön är nödvändig för att:
Koncentrera ämnen: Säkerställa att nödvändiga reaktanter och enzymer finns i tillräckligt hög koncentration för att kemiska reaktioner ska kunna ske effektivt.
Skapa specialisering: Utföra specifika funktioner. Mitokondrien skapar till exempel en sur miljö för att driva ATP-produktion, och lysosomen skapar en sur miljö för att bryta ner avfall.
Skydda DNA: Skydda arvsmassan från skadliga ämnen i cytoplasman.
Reglera och kontrollera: Cellmembranet och organellernas membran reglerar exakt vilka ämnen som får komma in och ut vid olika tidpunkter.
Reflektera
Allt tyder på att alla levande organismer består av celler (detta kallas cellteorin). Men om vi har ju undersökt varenda blomma eller varenda insekt? Hur kan vi då vara så säkra?
Svar: Vi kan vara så säkra tack vare den naturvetenskapliga metoden och idén om universalitet:
Man har undersökt ett representativt urval av organismer från alla de stora grenarna på livets träd (alla domäner och riken).
I alla undersökta fall har man funnit att organismen antingen är encellig eller består av celler.
Eftersom alla livsformer delar samma grundläggande biokemi (DNA, RNA, proteiner) drar man slutsatsen att allt liv har ett gemensamt ursprung. Om ursprunget var en cell, måste alla dess ättlingar (d.v.s. allt liv) också bygga på celler. Principen bygger på den starka bevisbördan och avsaknaden av motbevis.
Det verkar finnas samma slags kemiska ämnen (biomolekyler) i alla arter av levande organismer som vi har undersökt. Hur kan vi förklara att det är så?
Svar: Detta fenomen kallas livets biokemiska universalitet och är ett av de starkaste bevisen för evolutionen:
Gemensamt ursprung: Alla nu levande organismer har utvecklats från en gemensam urfader (LUCA – Last Universal Common Ancestor). Denna urfader hade en viss biokemi (DNA, proteiner, ATP som energibärare, etc.).
Konservatism: Eftersom denna grundläggande biokemi (som bygger på kolhydrater, lipider, proteiner och nukleinsyror) fungerar effektivt, har den behållits under miljarder år av evolution. Att ändra dessa grundläggande system skulle vara så genomgripande att organismen sannolikt inte skulle överleva.
Samma "byggstenar": DNA-koden och processen att tillverka proteiner är i princip identisk i alla organismer. Det betyder att livet på Jorden använder ett gemensamt "språk" och en gemensam uppsättning "byggstenar".