Kompendium i strukturel cellebiologi og histologi

Transkript

1 Kompendium i strukturel cellebiologi og histologi Kompendiet er tænkt som en hjælp til at få et overblik over anatomidelen af cellebiologi. Der kan være fejl, og noterne er ikke fuldt dækkende for målbeskrivelsen. De fleste noter afspejler et vidensniveau omkring karakteren 7-9. Hvis du ligger inde med hjemmelavede tegninger, som du vil forære til dette projekt vil jeg meget gerne modtage dem og efterhånden lægge dem ind i teksten. Kompendium til cellebiologi: 1. Mikroskopi 2. Præparation af væv 3. Sekretion - rer, Golgi og vesikler 4. Endocytose, mitokondrier, peroxisomer, ger og inklusioner 5. Cytoskelettet 6. Kernen 7. Cellecyklus 8. Nervevæv 9. Dækepitel 10. Muskelvæv 11. Kar systemet 12. Kirtelepitel 13. Bindevæv 14. Brusk og knoglevæv 15. Knogler og osteogenese 16. Blodets formede komponenter 17. Myeloidt væv

2 1. Mikroskopi Optisk: Lysmikroskoper Lys der fokuseres af linser Transmission Gennemlys Fasekontrast Differential interferens kontrast Nomarski Mørkefelt (Dark-field) Polarisation Epi-belysning Fluorescens Konfokal (laserscan) Reflektion Afbildning: Øjet Video Projektion Film Elektronisk: Elektron mikroskop Elektronstråler der fokuseres af magneter Transmission Transmissions elektron mikroskop (TEM) Scanning Scanning elektron mikroskop (SEM) Cryo elektron mikroskopi Afbildning Fluorescensskærm Video Film Fysiske tommelfingerregler:

3 Øjets opløsningsevne: 0.2 mm Optisk mikroskops opløsningsevne (NA 1.4): 380 nm 0.17 µm 650 nm 0.28 µm Udregnes udfra: (0.61*bølgelængde)/numerisk apertur Elektronmikroskopets opløsningsevne er tilsvarende 0.1 nm Forstørrelser: Lysmikroskopet består principielt af to luppe. Den første, objektivet findes lige over præparatet og danner et virtuelt mellembillede, som den anden lup (okularet) forstørrer yderligere. Denne forstørrelse er "tom", hvilket vil sige at der ikke opnås flere detaljer ved at øge okularets forstørrelse. Okularet er oftest af typen x 10 forstørrelse (angivet på siden). Objektivet har varierende karakteristika. På et objektiv, uanset fabrikat, er anført mindst tre oplysninger, nemlig: Objektivets egenforstørrelse (f.eks. x 4, x10, x40, x63). Er objektivet beregnet til olieimmersion - dvs. at der skal anbringes en dråbe olie med samme brydningsindex som glas mellem præparatet og objektivets frontlinse - er dette i reglen anført efter tallet, der angiver forstørrelsen, fx 100 oel. Objektiver med egenforstørrelse over x 65 er altid immersionsobjektiver. Objektivets numeriske apertur (NA= n x sin u, hvor n er brydningsindeks for mediet mellem præparat og objektiv - luft, vand eller olie, og u er den halve aperturvinkel). Et tal der angiver til hvilken dækglastykkelse, objektivet er konstrueret. Dette tal er næsten altid 0,17 (mm). En streg (-) angiver, at dfkglastykkelsen ikke er betydende. Nogle tal ved okular: x 10: Objektiv: Forstørrelse Dybdeskarphed (500 nm): Synsfeltets diameter x 4 x µm 4,5 mm x 10 x µm 1,8 mm x 40 x µm 450 µm x 63 vandimmersion x µm 285 µm

4 Dybdeskarphed udregnes udfra: Bølgelængden/(4*n*sin 2 (u/2)) Både opløsningsevnen og dybdeskarpheden er således uafhængige af objektivets forstørrelse. Eksempler på størrelser indenfor mikroskopi (Størrelserne er cirka angivelser): Lysmikroskopi (opløsning 0.2 µm): 1000 µm = 1 mm Øjets opløsningsevne: 200 µm 100 µm 10 µm Haversk system d: µm l: 3000 µµm Megakaryocytter µm Adipocytter µm Osteoklaster µm Hassalske legemer µm Skeletmuskelceller d: µm l: 1 mm - 20 cm Grænsen for overgang mellem lille arterie og arteriole. Haversk kanal d: 50 µm Epithelceller Monocytter d: µm Granulocytter d: µm Store lymfocytter d: µm Hjertemuskelceller d: µm l: µm Glatte muskelceller d: 5-10 µm l: µm Lymfocytter d: 7-9 µm Erytrocytter d: 7 µm Trombocytter d: 2 µm l: 3 µm Kollagene fibre d: 1-10 µm l: Kerner d: 5-10 µm Mitochondrier d: µm l: 2-5 (10) µm Sarcomer l: 2.5 µm Elektronmikroskopi (opløsning 0.1 nm): 1000 nm = 1µm

5 100 nm 10 nm 1 nm Endosomer d: µm Lysosomer d: µm Kollagene fibriller d: µm Ribosomer d: 25 nm Microtubuli d: 25 nm Intermediære filamenter d: 10 nm Actin d: 7 nm Tropokollagen d: 1.5 nm l: 300 nm Vejledning om indstilling af kursusmikroskoper: 1. Mikroskopet tændes. Et kontrastrigt præparat lægges på objektbordet, fx nr. 1. På mikroskoper med lodret ekstra-tubus skal stråledelingsprismets skyder på højre side af prismehuset være trykket ind. En passende lysstyrke indstilles (5-7 på skydemodstanden). Lyset skal være hvidt - ikke gult, da dette giver farveforvrængning. Kondensoren skrues i topstilling, dvs. til lige under præparatet, - uden at røre. Kondensorens aperturblænde åbnes fuldt. 2. x10 objektivet drejes ind. Præparatet grovfokuseres. Herefter drejes x40 objektivet ind og der foretages med et øje en fornyet grovfokusering.. Herefter indstilles okularernes afstand til din pupilafstand. Pupilafstanden findes ved at synsfeltet ses udelt og helt cirkulært, og øjnene føles i hvile. Det fornemmes tydeligt, når den rigtige afstand er indstillet. Pupilafstanden aflæses på den vandrette skala over okularerne (53-72 mm). 3. Tubuslængde-indstillingsskruen på højre okular drejes ind på samme talværdi som den just aflæste pupilafstand. En let kendelig præparatdetalje finfokuseres med det højre øje alene. Man skal tilstræbe, at øjet er afslappet (uakkomoderet), hvilket nemmest opnås ved at kippe hovedet lidt, således at det åbne venstre øje ser tomt ud i rummet over det venstre okular. Uden at ændre finfokusskruens indstilling, fokuseres herefter den samme præparatdetalje med det venstre øje gennem det venstre okular, ved at dreje på okularets tubus-længdeindstilling. 4. Nu er okularet indstillet. Det er vigtigt, at disse indstillinger udføres nøjagtigt. Det er muligt at kompensere en let fejlindstilling med øjne og hjerne, men resultatet bliver ofte hovedpine efter et par timers mikroskopi. Den korrekte indstilling en endvidere en betingelse for, at objektiverne er parfokale, dvs. at præparatet

6 forbliver (omtrent) i fokus ved skift mellem forstørrelserne. Det skal bemærkes, at trådkorset i det ene okular ikke nødvendigvis står helt skarpt, når okularerne i øvrigt er korrekt indstillet. 5. Ved skift mellem de forskellige objektiver kræves en justering af fokus og kondensorens aperturblænde. Denne sidste lukkes så meget, at lysstyrken i billedet lige akkurat fornemmes at aftage. Dette svarer i reglen til det bedste kompromis mellem lateral og aksial oplysning. Udtages et okular kan aperturblændens åbning ses afbildet i objektivets bageste brændplan, og det kan herved kontrolleres, at 1/4 til 1/3 af objektivets apertur er afblændet. På de ældre mikroskoper findes under venstre grovskrue en tap, som, når den drejes med uret (ca. 90 ), låser objektbordet, således at yderligere hævning af bordet med grovfokus-skruen hindres. Derimod er finfokus-skruens bevægelser uhæmmende. Hvis låseanordningen spændes, når et præparat er fokuseret med x40 objektivet, vil det kun være nødvendigt at fokusere med finfokus-skruen efter præparatskift. Grovfokus-skruen køres til anslag og herefter finfokuseres det. Når låsemekanismen indstilles rigtigt, forhindrer den også, at man af vanvare, under søgen efter fokus, skruer objektbordet så højt op, at præparatet kvases mod objektivet Findes nødvendigt at aftørre en linse for fedt eller støv, må dette kun ske med specielt kiselfrit papir, som er fremlagt i klasselokalerne og på studiesalen. Kun de umiddelbart tilgængelige ydre linseoverflader må aftørres (okularernes øjelinser, objektivernes frontlinser, kondensorens frontlinse og kollektorlinsen over lampehuset). De indre linseoverflader har en blød belægning og tåler ikke en aftørring. Præparaterne kan aftørres i skjorter, lommetørklæder o.lign. for så vidt disse er rimeligt rene. Det skal bemærkes, at mascara og øjensminke, især typerne med metalglans giver særligt vanskeligt afløselige og svært forstyrrende belægninger på okularernes øjelinser.

7 2. Histologiske metoder For at strukturer (celler og væv) kan undersøges mikroskopisk skal materialet skæres ud i en tykkelse afhængig af den valgte metode: Konfokal mikroskopi: op til 150 µm Lysmikroskopi op til 20 µm Elektronmikroskopi fx 50 nm Inden mikroskopi er det for de fleste mikroskopiske metoder endvidere nødvendigt at farve materialet for at opnå kontrast. Til lysmikroskopi anvendes hyppigst en af de i skemaet anførte farvninger Til konfokal mikroskopi anvendes fluorescerende antistoffer eller prober med kemiske egenskaber der kan afsløre strukturer, enzymer eller ionkoncentrationer Til elektronmikroskopi anvendes tungmetaller eller metaldampning af materialet. Skema over farvemetoder anvendt til lysmikroskopi: Farvning kan i reglen foretages af både cellesmears (udstrygninger), fryse- og paraffinsnit. Farverne er vandige, hvorfor materialet skal hydreres inden farvningen. Skema 1 af 2 Kerne Cytosol Hæmatoxylin Eosin PAS Orcein Sølv Blåviolet Rød Lyseblå (aktiv) (Lys) rød Lyserød Glykogen/ Glykoprotein Rød GAG Blå Van Gieson-Hansen Syrefuchsin/ Siriusrød Picrinsyre Jernhæmatoxylin Sort blå Gul Gul Toluidinblå Blå Lyseblå Svag: blå

8 Alcian blue Mallory-Azan May-Grünwald- Giemsa (M)ethylgrønt Rød Lyserød/blå Middel: violet Stærk: blå Grøn/blå Violet (Grøn)-blå Rød-violet Grøn Pyronin Rød Orange Skema 2 af 2 Kollagen Elastin Hæmatoxylin Reticulære fibre Eosin PAS Orcein Sølv Van Gieson-Hansen Syrefuchsin/ Siriusrød Picrinsyre Jernhæmatoxylin Toluidinblå Alcian blue Mallory-Azan May-Grünwald- Giemsa (M)ethylgrønt Rød Grå Brun Rød Rød Blå Blå Ingen/lyserød Brun Blå-sort (i typisk kombination med elastinfarvning) Evt. gul Rød-blå/ingen Sorte

9 Pyronin Præparatfremstilling: Generelt må følgende 4 trin gennemføres før væv kan mikroskoperes. 1. Udtagning af vævet 2. Fiksering 3. Indstøbning og skæring 4. Farvning og montering Den følgende gennemgang beskriver hvorledes væv behandles rutinemæssigt på patologiske afdelinger og ved fremstilling af de fleste præparater til vores kursus. 1. Udtagning af væv Denne bør foregå så hurtigt som muligt, idet autolytiske processer hurtigt sætter ind, efter at vævet er berøvet sin næringstilførsel (allerede pdviselige efter sek.). Samtidig bør den foregå skånsomt for ikke er lædere det udtagne væv, hvilket kan afstedkomme senere fejltolkninger af det undersøgte materiale. Bedst er det at udskære vævsstykket ved hjælp af to skarpe barberblade, der under skæringen føres i hver sin retning tæt op imod hinanden. Det udtagne vævsstykke bør være sd lille som muligt, for at diffusionen af fiksativet kan ske tilstrækkeligt hurtigt til de dybere liggende vævsområder. 2. Fiksering Denne foretages for at bibeholde vævet i den tilstand eller sd tæt på den tilstand, det havde, da det var en del af en levende organisme. Krav til fiksering: a. Øjeblikkelig immobilisering af metaboliske processer og deres substrater b. Bevaring af den spatielle relation af celle- og vævskomponenter c. Forhindre artefakter af fysisk, kemisk og autolytisk art d. Dræbe bakterier e. Stabilisere vævet over for efterfølgende trin i præparationsteknikken f. Forøge eller i det mindste ikke interferere med farvningen af de forskellige celle- og vævskomponenter. Det er vigtigt at gøre sig klart, at den ideelle fiksering ikke eksisterer. Inden fikseringen må man derfor nøje overveje, hvilke celle- eller vævsbestanddele man vil undersøge og først da det fiksativ, der bedst bevarer disse. Selve fikseringen indebærer en kemisk ændring af vævet, og det er typisk, at alle de kendte fiksativer er proteinfikserende, og at deres virkning skyldes ændringer i vævets proteiner. Således kendes der intet fiksativ, der fikserer glykogen, men ved at fiksere de omliggende cytoplasmaproteiner kan man opnå bevaring af glykogenet, indfanget i et

10 netværk af fikseret protein. Nogle cellebestanddele tåler ikke fiksering. Ønsker man derfor at påvise disse, må man skære ufikserede vævssnit på en frysemikrotom og derpå foretage en cytokemiske påvisning. Fiksativerne kan inddeles i to grupper ud fra deres virkning på proteinerne: 1. Koagulerende fiksativer: Bevirker en udfældning af proteinerne frem for at indgå i en kemisk forbindelse med dem. Eksempler: Ethanol, acetone og picrinsyre. 2. Additive fiksativer: Danner kemiske forbindelser med proteinerne ved at danne tværbroer mellem aminosyreradikalerne i proteinerne. Eksempler: Formalin, eddikesyre og osmiumtetraoxid. Ved at anvende blandinger af forskellige fiksativer kan man kompensere for mangler. De fleste fiksativer giver bedst resultat ved 0-4 C. Ofte anvendes en fikseringstid på timer. 3. Indstøbning og skæring Efter fikseringen skal vævet skæres i så tynde snit, at det kan iagttages under mikroskopet. Vævet er ikke fast nok til at udskæringen kan foretages umiddelbart og indstøbes derfor i paraffin, der yder den fornødne fasthed. Idet det fikserede vævsstykke indeholder vand kan paraffinen ikke trænge ind, og vandet må derfor først fjernes fra vævsstykket. Dehydreringen kan foretages ved at placere vævet i ethanol i stigende koncentrationer indtil absolut alkohol. Herved erstattes vandfasen af en ethanolfase. Ethanol er heller ikke blandbart med paraffin; det er derfor nødvendigt at inkubere vævet med et kemikalie der bdde er blandbart med ethanol og paraffin. Det kan være xylen eller kokosolie, der begge fortrænger alt ethanol i vævet. Vævet kan derefter inkuberes med smeltet paraffin i en paraffinovn ved ca. 56 C (som regel natten over). Når vævsstykket er fuldstændigt gennemtrængt af paraffin, afkøles det i en lille form hvorved man får vævet indstøbt i en blok af paraffin. Blokken monteres på en holder, der anbringes på en mikrotom, der ved hjælp af en bevægelig kniv kan skære vævet i skiver af den ønskede tykkelse (ofte 4-5 µm). De skårne snit overføres dernæst til et termoreguleret vandbad ved ca. 37 C, for at de kan flades ordentlig ud efter skæringen. Herfra fiskes de op på objektglas og tørres ved stuetemperatur. 4. Farvning og montering Når snittende er tørre, farves de. De tørrede paraffinsnit kan som regel ikke farves uden en forbehandling, da vandige farveopløsninger ikke kan trænge gennem paraffinen. Derfor rehydreres snittene ved en procedure, der er modsat af den tidligere beskrevne for paraffinindlejring, d.v.s.. at vævet først overføres til xylen

11 eller kokosolie, der fjerner paraffinen. Derefter fjernes xylenen med absolut ethanol, og præparatet rehydreres ved at placere det i kamre med faldende koncentrationer af ethanol. Fra vandet kan vævet overføres til farvevæskerne. Efter farvningen skylles snittet i vand, og for at fastholde farvestofferne i vævet dehydreres det igen ved passage gennem stigende ethanolkoncentrationer. Herefter klares det i xylen, og monteres ved at placere en dråbe af et medium med samme brydningindeks som glas over vævet. Monteringsmidlet gennemtrænger vævet, hvorved det gøres kontrastrigt, og hjælper med at binde dækglasset til vævet/objektglasset. Det tynde dækglas anbringes, og præparatet er klar til at blive mikroskoperet. Den her skitserede almindelige procedure ved præparatfremstilling går ikke sporløst hen over vævet. Således bevirker dehydreringen i ethanol, at cellerne skrumper til ca. 60% af deres oprindelige volumen. Undertiden bruges andre mikrotomtyper end den ovenfor skitserede. En sådan type er frysemikrotomen, hvor både vævsblok og mikrotomkniv holdes nedkølet. Frysesnit anvendes dels til enzymcytokemi, dels når man skal have hurtig adgang til at se vævet (fx i forbindelse med operationer), og dels til farvning af lipider, der ikke tåler den almindelige præparatfremstilling, idet fedtet fjernes af xylen.

12 3. Proteinsyntese Syntesen af proteiner foregår som en sekventiel proces startende med ribosomers translation af mrna til en aminosyresekvens (peptid) under medvirken af trna. Aminosyresekvensen modificeres efterfølgende ved enzymatiske processer. Organeller involveret i protein syntesen: Ribosomer Funktionen er translation af mrna nm store partikler bestående af 2 subunits - en 40S og en 60S enhed. Ribosomernes 2 underenheder ligger frit fra hinanden i cytosolen. Ved kontakt mellem 40S delen og start codon på mrna samles 40S og 60S enhederne til et 80S ribosom og translationen startes. mrna der koder for membranproteiner, sekretoriske peptider og enzymer der skal forblive i organeller indeholder en peptidsignalsekvens Når signalsekvensen er translateret vil et signalgenkendelsesprotein (SRP) binde sig til signalsekvensen samt 60S delen af ribosomet. Herefter stopper translationen. SRP bindes ved kontakt til ER til en SRP receptor. SRP receptoren er placeret ved siden af en kanal (translocon). Ved binding mellem SRP og receptor starter translation af peptidet ind gennem kanalen ved direkte kontakt med ribosomet. Signalsekvensen fraspaltes Transmembrane proteiner syntetiseres på samme vis, men stop sekvenser i aminosyrerækken vil blive forankret i membranen ved åbning og lukning af translocon kanalen. mrna uden ER signalsekvens translateres frit i cytosolen. Hvis mrna er længere end bp vil der kobles mere end et ribosom pr mrna sekvens. En sådan gruppe kaldes poly(ribo)somer. Kun få cytosol- og kerneproteiner bliver efterfølgende glykosyleret. ru Endoplasmatisk Reticulum (rer) Funktionerne er: o dannelse af disulfid bindinger, foldning af proteiner, samling af multimere proteiner, samt frasortering og eksport til cytosol af forkert foldede proteiner.

13 o import af sukkernukleotider fra cytosol, N-bundet glykosylering og trimning. Alle proteiner transporteres til golgiapparatet ved vesikulær transport. ER residente proteiner transporteres også til golgi, men de indeholder et "retentions signal" (Lys-Asp-Glu-Leu), som bindes til en receptor i golgiapparatet og proteinet recirkulerer til ER. rer er en sammenhængende membranstruktur der veksler mellem plade- og rør form. Kommunikerer med kernens ydre membran. Størrrelse af lumen og udbredelsen af rer er afhængig af cellens synteseaktivitet. LM: EM: basofil cytoplasmatisk skær pga. af ribosomerne. Kan påvises med fluorescensmikroskopi. Vesikler og tubuli, ofte parallelt lejrede med ribosomer siddende regelmæssigt på ydersiden. Lumen ofte omkring nm. Glykosylering: Golgi apparatet Funktionerne er: rer: N-bundet glykosylering foregår i rer - Et oligosakkarid bestående af 14 sukkergrupper kobles via N-acetyl-glukosamin til asparagin. Sukkergruppen består af flere grene. Efterfølgende sker en trimning. rer og Golgi: O-bundet glykosylering foregår i Golgi - N-acetylglucosamin kobles til serin eller lysin. derefter kobles yderligere nogle få sukkergrupper en ad gangen o trimning af N-bundet glykoseleret oligosakkarid, O-bundet glykosylering og fosforylering af mannose grupperne i lysosomale enzymer o sortering til lysosomer og sekretoriske vesikler. o retinering af Golgi enzymer o sortering af vesikler til apikal og basolateral membran Golgi består af runde plader der ligger i lag. Transport mellem de enkelte plader foregår som vesikeltransport. Størrelsen og antallet af Golgi afhænger af proteinsynteseaktiviteten i cellen.

14 LM: EM: Ses normalt ikke i HE farvning. Meget aktive celler har dog et ufarvet område tæt på kernen. Dette er et "negativt" farvet golgiapparat. Kan ses ved metalfarvning. Ses som en stak af buede flade membranafgrænsede hulrum (plader/cisterner). Den konvekse del vender mod kernen. Den konkave flade mod sekretionsvejen. Der ses vesikler. Mest udtalt svarende til de yderst liggende plader. Pladerne (stakkene) inddeles i: cis: udgøres af de inderste plader (øverst på den konvekse flade). Modtager vesikler fra rer, fosforylerer lysosomale enzymer, trimning og glykosylering medial:ligger i midten trans: udgøres af de yderste plader mod den konkave (hule) flade trimning og glykosylering til mannose-6 fosfat receptorer Sekretion: Proteiner i golgi følger en af disse veje: Retention: Lysosomer: Membranproteiner med retentionssignal - transmembran alfa-helix Sortering ved hjælp af mannose-6-fosfat Sekretion: Konstitutiv: Reguleret: Peptider der translateres ind i rer følger denne vej til overfladen af cellen medmindre de indeholder et sorteringssignal og frasorteres undervejs. Peptider sorteres ud fra signalsekvens. Sekretion fra trans-golgi pladen sker i clathrin-coatede vesikler. Sekretvesikler: Oplagring og processering af proteiner inden sekretion LM: EM: Kan ikke ses uden immun- eller fluorescensbaseret teknik Ses som µm store membranafgrænsede strukturer. Har tendens til at kondensere og blive elektrontætte

15 Vesiklerne secerneres først ved et signal. Prodelen af propeptider fraspaltes ofte i vesiklerne.

16 4. Endocytose Internalisering af materiale fra cellens ydre ved en afsnøring af plasmamembranen. Endocytose vejen opdeles i internalisering, sortering og enten recirkulering til overfladen eller processering af endocyteret materiale. Endocytose inddeles klassisk i: Pinocytose: Fagocytose: Optag af ikke-partikulære elementer pinosomer Optag af partikler fagosomer En anden inddeling er: Receptormedieret: Ikke-receptormedieret: Fagocytose - fremmede partikler dækket af immunglobulin opkoncentrering af molekyler samt væskefasen med indhold Væskefasen uden opkoncentrering af enkelte molekyler Organeller: Residuallegemer med pigmentindhold kan ses i LM De øvrige organeller kan kun ses i LM ved enzymhistokemi eller fluorescensteknik. Ved EM ses strukturerne omgivet af membran. Coated vesikel µm rund vesikel med clathrin coat. Ses de første minutter efter receptormedieret internalisering, taber derefter "coaten" og er herefter et tidligt endosom. Tidlige endosomer µm vesikler med en ph værdi mellem 6.5 og 7.4. Kan også udgøre et større vesikulært/tubulært domæne. Sene endosomer µm vesikler med en ph værdi under 6.5 og helt ned til omkring ph 4. Kan også udgøre et større vesikulært/tubulært domæne. Lysosomer Vesikler der indeholder hydrolytiske enzymer der har et lavt ph optimum. Kan både betegne de transportvesikler fra Golgi til sene endosomer der indeholder mannose-6-fosfat receptorer (primære lysosomer) og fusionsproduktet mellem transportvesiklerne og de sene endosomer. Sidstnævnte kaldes i nogle lærebøger "sekundære lysosomer"

17 Betegnelserne "lysosom", "endolysosom" eller "sene (sure) endocytiske strukturer" anvendes synonymt i lærebøger i stedet for "sekundært lysosom" Residuallegemer Vesikel med ikke fuldt nedbrudt materiale efter påvirkningen af de lysosomale enzymer. Materialet kan enten være fagocyteret eller stamme fra organeller. Kan lysmikroskopisk ses som lipofuscin hvis indholdet består af ikke nedbrudt membran materiale, fx fra mitochondrier. Endocytoseveje: Molekyler optaget ved receptormedieret endocytose kan principielt følge 3 ruter: 1. Ligand-receptorkomplekset frigiver molekyle og recirkulerer bundet til hinanden til overfladen. Eksempel på dette er transferrin. 2. Ligand og receptor dissocierer fra hinanden og receptoren recirkulerer til overfladen Eksempel på dette er LDL 3. Ligand-receptor følges til sene endosomer, hvor de nedbrydes. Eksempel på dette er EGF og andre signalpeptider. Coats: Coat proteiner er proteinstrukturer der sidder på cytosolsiden af vesiklerne; de samles af coatproteiner og adaptorproteiner og omslutter vesiklerne ved en polymerisering. Clathrin: Medvirker ved receptoropkoncentrering i plasmamembranen og afsnøring af vesikler. Forekommer ved følgende transporttrin: Plasma membran til endosom Golgi til endosom Golgi til lysosom COPI: Transporttrin: Golgi til ER Retrograd transport i Golgi mellem cisternerne COPII: Transporttrin: ER til Golgi

18 Mitochondrier: Strukturer bestående af en ydre permeabel (op til 10 kda molekyler) og en indre impermeabel cardiolipinholdig membran der på indersiden indeholder enzymer af betydning for det oxidative stofskifte. Dannes ved deling. Hovedparten af mitochondriets proteiner dannes i cytosolen med et lokalisationssignal og translokeres til mitochondriet. 5% af protein dannes af mitochondriet selv. Forekommer i næsten alle celletyper, dog rigeligst i celler med et højt energibehov. Funktion: Syntese af lipid og aminosyrer, processering af cholesterol forud for steroidhormonsyntese i ger, oxidativ fosforylering og elektrontransport. LM: Kan ikke erkendes i HE farvning. Kan påvises ved vital farvning, metalfarvning eller fluorescens teknik. Struktur og størrelse varierer fra µm i længden og µm i bredden. Kan dog blive op til 8-10 µm i længden. Formen varierer dynamisk fra afrundede (granula) til aflange (filamentagtige) og endog til Y - form. EM: En regelmæssigt lejret ydre membran omgiver et nm bredt intermembranøst rum, der indad til afgrænses af den indre membran som strækker sig ind som flige (cristae) ind mod centrum. Den indre membran afgrænser matrixrummet. Cristaes form varierer mellem celletyper og er tubulære i steroidhormonproducerende celler. I matrix ses nm granula, DNA-filamenter og ribosomer. Det oxidative stofskiftes strukturelle lokalisation: Cytosol: Ydre membran: Glykolyse Lipid til fedtsyrer lipidsyntese Intermembranøse rum Indre membran: Transport af fedtsyrer og pyruvat Oksidativ fosforylering Elektrontransport Mitochondriematrix: Pyruvat til AcetylCoA ß-oksidation af fedtsyrer til AcetylCoA Krebs Cyklus ( - ravsyre dehydrogenase) Peroxisomer: Membranafgrænsede strukturer med indhold af peroxidase og oxidaser, bl.a. uratoxidase og aminosyreoxidaser. Peroxisomer dannes ved deling af eksisterende peroxisomer, men deres proteiner dannes i cytosolen og indeholder et lokalisations signal som bevirker en translokation over peroxisommembranen. Forekommer navnlig i lever- og nyreepithel celler.

19 Funktion: ß-oxidation af lipider, redox reaktioner med O 2 og H 2 O som cofaktorer. H 2 O 2 tilbagedannes af peroxidase til O 2 og H 2 O, fx afgiftning af alkoholer og aldehyder. LM: EM: Kan ikke erkendes uden enzym eller immunhistokemisk påvisning µm runde vesikler med en elektron tæt kerne. ger: Membranafgrænsede cisterner og tubuli Forekomsten er sparsom i de fleste celler. Er veludviklet i steroidhormonproducerende celler og kan induceres i leverceller ved påvirkning af bl.a. barbiturater. Funktion: Nedbrydning af glykogen, fosfolipid, lipid og steroidsyntese, detoxifikation, calciumdepot. I muskelceller betegnet sarcoplasmatisk reticulum. LM: EM: Kan ikke ses i HE farvning da ger er eosinofilt. Kan påvises ved fluorescensteknik. Membranafgrænsede overvejende tubulært netværk uden ribosomer. Lumen varierer. Cytoplasmatiske inklusioner: Membranløse strukturer der ikke er nødvendige for at bevare cellens basale funktioner Inddeles i: Energi depot: glykogen, lipid Pigment: Endogent: Eksogent: lipofuscin og hæmosiderin kul og caroten

20 5. Cytoskelettet Udgøres af proteiner der danner filamenter. Medvirker til at opretholde cellens form og organisation samt ved både organel og cellulær bevægelse. Actin eller mikrofilamenter Intermediære filamenter Komponent Diameter Lokalisation Funktion G-(globular)-actin polymeriserer til F-(filament)-actin Et af 6 forskellige proteiner ca. 5 nm ca. 10 nm Mikrotubuli alfa- og ß-tubulin ca. 25 nm Cellecortex langs membraner. Hæfter til fokale adhæsioner. Hæfter til (hemi)- desmosomer Findes i hele cellen Radierer ud fra centrioleparret i centrosomet. Hæfter til cellemembranen Støtter mikrovilli. Protrusion af membran Motor sammen med myosin Laminin i kernen Funktionsspecifik Transport af vesikler Mitose Cilier ER- og golgiintegritet Actin: Globulær actin (G-actin) polymeriserer til polariserede filamenter. Actin er den cytoskeletkomponent der har betydning for den cellulære membrans form og rigiditet. Medvirker til indsnøringen af cellemembranen ved celledeling. Indgår i musklers kontraktile enhed (sarcomeret) sammen med myosin Intermediære filamenter: Findes dels i relation til kernemembranen - laminin - og dels i cytosol, hvor de forskellige komponenter findes afhængigt af celletype og kan bruges til at identificere oprindelsen af maligne celler. Cytokeratiner: Neurofilamenter: Vimentin: epithelceller neuroner mesenchymalt deriverede celler

21 Desmin: GFAP: muskelceller astrocytter (CNS glia celler) Mikrotubuli: Består af par af 2 globulære enheder; alfa- og ß-tubulin, der polymeriserer med tilsvarende par til lange protofilamenter, der organiserer sig i en 25 nm cirkulær struktur betegnet mikrotubulus. Denne består af 13 protofilamenter der ligger i en cirkel, omgrænsende et14 nm stort centralt amorft område. Mikrotubuli organiseres ud fra centrosomet og er hele tiden i en dynamisk ligevægt med polymerisering og depolymerisering fra både plus- minusenden. Minusenden er mest stabil. Ved kontakt til mikrotubulusassocierede proteiner kan strukturen stabiliseres og mikrotubuli bliver mere stabile. Dette ses blandt andet ved kontakt til cellemembranen og til kromosomer undermitosen. Centrioler, basallegemer, cilier og flageller: Er alle strukturer opbygget af mikrotubuli Centrioler og basallegemer kan ikke skelnes fra hinanden medmindre der ligger to centrioler vinkelret på hinanden. De er opbygget af 9 tripletter af mikrotubuli ( protofilamenter). Centriolers funktion: Ligger parvis vinkelret på hinanden i centrosomet. Er forankringssted for mikrotubuli. Basallegemer: Er udspringspunkt for cillier. Cilier/flageller Er opbygget af 9 perifere dubletter (13+10 protofilamenter) og to centrale mikrotubuli Kan ved hjælp af dynein udføre glidninger mellem de enkelte mikrotubuli. På denne måde kan cilier og flageller udføre svirpende bevægelser.

22 6. Kernen Formen varierer med cellens form og afhængigt af pladsforholdene. Størrelsen varierer betydeligt, men er i de fleste celler mellem 5 og 10 µm Strukturer: Kernemembran: Kernen er omgivet af 2 komplette trilaminære membraner (en indre og en ydre) tilsammen betegnet kernekonvolutten/nuclear envelope. Den ydre membran fortsætter i områder ud i rer og kan være behæftet med ribosomer. Mellem membranerne findes et ca. 15 nm bredt perinukleært rum, der kommunikerer med rer. Nukleære lamina En 2D zone af intermediære filamenter kaldet laminer, der støtter og opretholder kernemembranens struktur og hæfter DNA til sig (perifert kromatin). Ved mitosen (pro)metafase fosforyleres laminerne hvorved bindingerne brydes og kernemembranens struktur ændres til frit liggende vesikler. Kernepore komplekser: Findes i alle kerner. Fri diffusion af molekyler op til 5 kda. Tillader passage af op til 60 kda store molekyler. Selektiv aktiv eksport af større molekyler som f.eks. de 25 nm store ribosomer. Import af molekyler med et kerne lokaliserings protein. Porekomplekset består af en cytoplasmisk ring der hæfter til den ydre kernemembran og en indre ring der hæfter til den indre membran og til den nukleære lamina. Ringen omslutter og støtter 8 ens tynde filamenter (som tøndestave), hvorved der dannes en tønde lignende struktur. Filamenterne strækker sig ind i nukleosolen og forbindes ved en terminal ring. Kromatin: LM: EM: eukromatin: ekstenderet (aktivt) ikke erkendeligt 2 nm strenge (50 bp) veklsende med 10 heterokormatin kondenseret (inaktivt) basofilt, farves bl.a. med hæmatoxylin 30 nm bred solenoide af sammenpakkede

23 nm store nukleosomer med ca. 150 basepar nukleosomer Forholdet mellem eu- og heterokromatin afspejler aktvitet i cellerne. Heterokromatin er ofte lejret langs kernemembranen og spredt i klumper. Nukleolus Størrelsen ca µm. Der findes oftest 3-5 pr celle. Dannes i relation til et af de 10 nucleolusorganiserende områder (NOR) der findes i kromosomerne. Sæde for syntesen af præ-rrna og samlingen af ribosomer ud fra præ-rna, proteiner og 5S rrna dannet i nukleosolen. LM: EM: basofil, kan have rødligt skær pgr positivt ladede proteiner granulær komponent - omgiver den fibrillære komponent sæde for færdig samling af ribosomer fibrillær komponent omgiver de fibrillære centre fibrillære centre - sæde for transkription af præ-rrna

24 7. Cellecyklus Alle celler opstår fra en celle. Efter sammensmeltning af æg og sædcelle foregår dannelsen af organismen og vedligeholdelsen af vævene ved deling af celler. Celledeling foregår i flere trin der under et betegnes cellecyklus: Fase: Varighed DNA mængde G1 Syntese af cytoplasma komponenter og Variabel N organeller S DNA syntese 8 timer N > 2N G2 Synkronisering forud for mitose 4 timer 2N Mitosen 1½ - 2 timer 2N > N Efter mitosen går cellen enten i G1 og fortsætter i ny cyklus eller i G0 og uddifferentieres. Der findes 3 typer cellepopulationer i den voksne organisme: Type Cellecyklus Væv Statiske G0 Kan ikke dele sig Nervevæv og hjertemuskel Stabile G0-G1-S-G2-M Deler sig normalt ikke, men kan stimuleres til deling Kirtelepithel Fornyende G1 G1 -S-G2-M< G0 Pool i konstant deling. Afgiver celler der differentierer Overfladeepithel Celledeling: Består af 2 processer Separation af DNA Separation af organeller Cytokinese

25 Kernedelingen: Fase Defineres ved Hændelser Profase Synlige kromosomer Nucleolus opløses, centrosomets to centriolepar vandrer mod hver sin pol. Golgi og ER vesikulerer Prometafase Metafase Anafase, tidlig Anafase, sen Telofase Kernemembranen vesikulerer Kromosomer ligger i ækvatorialplanet Kinetochorerne separerer Polære mikrotubuli i tenen forlænges Kernemembranen gendannes Mikrotubuli elongerer og griber dels efter kinetochorerne og dels efter de modsatte mikrotubuli. Astrale mikrotubuli dannes. Kromosomerne vandrer Kromosomerne vandrer mod centrosomerne Tenpolerne skubbes fra hinanden Kinetochore mikrotubuli slipper og depolymeriserer Cytokinesen består af en sammensnøring af plasmamembranen ved hjælp af actin og myosin. Kløvningsfuren dannes midtfor de 2 centrosomer.

26 8. Nervevæv Nervevævet udløser, hæmmer og koordinerer alle kroppens funktioner. Er karakteriseret ved: 1. Sparsom intercellulærsubstans 2. Regenerationsevne af axoner, men ingen celledeling 3. Specifik funktion Er opbygget af neuroner og glia (bindevævs) celler. Neuroner: Er generelt aktive celler med store lyse kerner. Neuroner varierer meget i størrelse, de kan være uni-, bi-, eller multipolære, hvoraf de multipolære er de hyppigste. Neuroner findes i det centrale nervesystem og i ganglier. Cellerne kan være runde til pyramideformede. LM: Et neuron består af et dendrittræ, et cellelegeme, og et axon. Axonet ender i en axonsynapse. Axonet kan være omgivet af en myelinskede. Da cytoplasma indeholder et veludviklet rer er det udtalt basofilt (Nissl- substans), men den basofile substans findes ikke i axonets udspringskonus. Hos voksne kan der endvidere ses lipofuscin. Cellelegemet indeholder en centralt til excentrisk stillet kerne, der er stor, sfærisk og lys med en tydelig nucleolus men næsten intet kondenseret kromatin. Axonet ses som en cytoplasmaforgrening der er 1 mm-2/3 meter langt og har en diameter på 1-5 µm. EM: I cellelegemet findes foruden hvad der er nævnt for axonet også: Golgikompleks rer Residuallegemer I axonet findes: Mitochondrier ER Vesikler Intermediære filamenter Mikrotubuli.

27 Filamenter og mikrotubuli ligger parallelt ned i axonet og agerer Askinner@, for organellerne der føres ned med det axonale flow. Dette er betegnelsen for transport af organeller fra soma til synapse. Der findes både hurtig og langsom anterograd transport, samt en hurtig retrograd transport. Axoner kan afgive forgreninger i vinkelret afgående collateraler. Axonendestykket indeholder: Axonal transport: Anterograd: Mitochondrier Vesikler nm i diameter Cisterner. Vesikler med neurosubstans exocyteres og nye vesikler dannes ved afsnøring af plasmamembran. Disse er clathrincoatede, mister coaten og fusionerer til cisterner hvorfra nye sekretvesikler afsnøres. Hurtig (Fast flow): Transport af organeller og vesikler. Transport sker ved hjælp af kinesin langs mikrotubuli Hastighed: 400 mm/døgn. Langsom (Slow flow): Transport af cytoplasmatiske komponenter, herunder cytoskelet og enzymer. Mekanismen er ikke endelig klarlagt Hastighed: 1-5 mm/døgn. Retrograd: Hurtig (Fast flow): Transport af udtjente organeller og overskydende membranmateriale. Transport sker ved hjælp af dynein langs mikrotubuli Hasighed: 300 mm/dg Funktion: Irritabilitet Kommunikation Ledningsevne Information Opbevaring Bearbejdelse

28 Udvikling: Dannes i fostret ud fra ektoderm. Vævet kan ikke proliferere. Nerver: Den makroskopiske nerve består af bundter af axoner i bindevævsskeder.. Axonerne er evt. omgivet af en myelinskede (myeliniserede fibre) eller liggende i en Schwannsk celle (umyeliniserede fibre). Axonerne er omgivet af et bindevæv - endoneuriet. Grupper af axoner er omgivet af et perineurie og betegnes en fascikel. Fasciklerne er omgivet af et epineurium, der udgør den yderste bindevævshinde på nerven. Myelinskeder dannes af Schwannske celler i det perifere nervesystem og af oligodendrocytter i centralnervesystemet. Myelineseringen starter prænatalt i 4. måned og fortsætter til barnets 2. år, men kan fortsætte til senere. Efter dannelsen fortsætter skeden med at blive tykkere helt frem til voksenstadiet. Ved overgangen fra myelincelle til myelincelle er der indbugtninger i skeden. Disse kaldes Ranvierske indsnøringer. Her er der kun axolemma, og det er mellem disse indsnøringer at impulserne løber ved saltatorisk impulsledning. Afstanden mellem indsnøringerne er aldrig større end 1 mm Synapser: Dette afsnit vil blive udvidet en anelse om synapsen Axoner ender generelt i synapser. De kan også udtømmes direkte i: Kirtel eller fedtceller Muskelceller Perivaskulære rum Axon udmunder i dendrit: Axodendritisk synapse udgør 95% af synapser. Axon udmunder på cellelegemet: Axosomatisk synapse Axon udmunder på axon: Axoaxonisk synapse, findes kun hvor der ikke er myelin, dvs. i start og slut. Det er de axodendritiske synapser der udgør den største del fremmende synapser, mens axoaxonale synapser ofte er hæmmende. Støtteceller: Adskilles fra hinanden med immunhistokemiske metoder Astrocytter Deres forgreninger går til overfladen af dels blodkars og dels neuroners som astrocytterne dækker. Astrocytfødderne flader ud til de kommer i kontakt med en anden og danner således en skede om mange neuroner og alle kapillærer.

29 Kernen er stor, lys og oval. Strukturer i cytoplasma: Lyst. Lysosomer Filamenter Filamentene ligger i bundter fra den ene forgrening til den anden således at cellen kan ligge mellem og støtte to kapillærer. Påvises med antistof mod GFAP. Der findes 2 typer astrocytter: Fibrillære Protoplasmatiske Forekomst Hvid substans Grå substans Udseende Lige og lange forgreninger Bugtede og korte forgreninger. GFAP intermediære filamenter Store bundter Få bundter Der er en langsom turnover, og nogle astrocytter er i stand til at dele sig. Funktion: Assisterer hjerneceller med K + - resorption. Støtte af kar. De er ikke en del af blod-hjerne barrieren i pattedyrsvæv (denne udgøres alene af endothelcellernes tight junctions). Proliferation ved destruktion af neuroner - arvæv. Oligodendrocytter: Danner og bevarer myelinskederne i CNS Cytoplasma er fuld af ribosomer og det går ud fra cellen i en slags pseudopodier. Kernen er mindre end astrocyttens kerne og mere kondenseret. Kan påvises med antistoffer mod myelinrelaterede proteiner. Mikroglia: CNS makrofager. Påvises immunhistokemisk. Ses normalt ikke i HE farvninger Blodhjernebarrieren: kort note vil komme her.

30 9. Dækepiteler Alle overflader i legemet minus frit bevægelige led er dækket eller afgrænset af epitel. Epiteliale menbraner er avaskulære og hviler på vaskulært bindevæv som ved diffusion kan ernære epitelet. Der findes en basalmembran i overgangen mellem bindevæv og epitel. Funktionen er generelt at adskille og beskytte. Enlaget: Flerlaget: Endotel Plade < Mesotel Kubisk Cylinder Flerradet Forhornet Plade< Uforhornet Kubisk Cylinder Overgangsepitel Bortset fra forhornet epitel har alt epitel en fugtigt apikal flade. Enlaget epitel: Enlaget pladeepitel: Pladeformet. Betegnes Findes i: - endotel når det afgrænser blodkar. - mesotel når det afgrænser de store kropshulheder (pleura, pericardium og peritoneum). Nyrer Indre øre + mellemøre Lunger Enlaget, kubisk epitel:

31 Bredden er lig med eller større end højden. Findes i: Nyrer Ovarie Øjets linse Kirteludførselsgange Enlaget søjleepitel: Cellerne er højere end de er brede Inddeles efter funktion: 1. Alment: Alle celler er ens Findes i: Kirteludførselsgange (- cilier) 2. Secernerende: Alle celler er ens og specialiseret til at secernere mucus. Findes i: Ventriklen (- cilier) Cervicalkanalen ( - cilier ) 3. Secernerende og absorberende: Da der både er absorberende og secernerende celler tilstede, vil de celler som er fyldt med sekretionsprodukt opfylde plads på bekostning af de andre celler. De vil få Agoblet@ (bæger) form og kaldes derfor Agoblet cells". De secernerer slim (mukus), som hjælper til at beskytte overflademembranen. Vesiklerne i bægerceller farves ikke med HE, men mukus kan påvises ved PAS farvning. Kernen i bægercellen trykkes mod den basale ende efterhånden som sekretvesiklernes antal tiltager. De absorberende celler har børstesøm = mikrovilli. Flerradet søjleepitel: Er karakteriseret ved at alle celler hviler på basalmembranen, men ikke alle når overfladen. Kernerne ligger i flere lag. Cellerne der når overfladen har enten cilier eller er goblet cells. Findes i: I det respiratoriske system Flerlaget epitel:

32 Består af flere lag oven på hinanden. Betegnes ud fra udseendet af det yderste lag celler. Flerlaget epithel tåler bedre bevægelse/træk men kan ikke absorbere eller secernere. Mangler og fordele: Flerlaget uforhornet pladeepitel: Findes på overflader med stort slid, holdes fugtigt af kirtler. Kun de øverste lag er plader, det mellemste lag er polyhedralt og nederste lag ligner søjleepithel Findes i: Mundhulen Esophagus Vagina Flerlaget forhornet pladeepitel: Hudens epithel kaldes også epidermis. Forhorningen indebærer at de øverste lag celler omdannes til keratin, som er vandtæt. Keratinen beskytter det underliggende væv og er et fibrøst protein, kemisk resistent. Findes i: epidermis slidte uforhornede epitheler Flerlaget kubisk epitel: Dette epithel kan foruden at beskytte absorbere svagt. Det findes hvor der er stort slid og behov for absorbtion. Findes: Mandlig urethra Store kirteludførselsgange Overgangsepitel: Ligner i udstrakt tilstand et uforhornet pladeepitel. I hvilestilling er cellerne i overfladelaget kubiske og store. Epitelet kan strækkes meget uden at ødelægges, og kan samtidig dække større flader. Cellerne er polyploide i det øverste lag. Findes i: Urinvejene Celleadhæsion: Afhængigt af celletype findes en eller flere af nedennævnte kontaktformer mellem de enkelte celler. Bortset fra tight og gap junctions er cellekontakterne opbygget af en intracellulær komponent der hæfter til cytoskelettet, en transmembran komponent der formidler cellecelle (cadheriner) eller celle-matrix (integriner) kontakt. Zonula occludentes/tight junctions Findes mellem tætte enlagede epiteler Kontakten formidles mellem integrale membranproteiner af typen "okkludiner".

33 Zonula adherentes Relation til aktin skelet Båndformet adhæsionsområde der findes under tight junction i søjleepithel. Kan ses som en eosinofil terminal liste. Adherent junctions Relation til actinskelettet Fokale kontakter i områder på den laterale celleflade Desmosomer Relation til intermediære filamenter Fokale kontaktpunkter Gap junctions/ nexus Ionkanaler Grupper af proteinporer der kan åbnes og lukkes. Adhæsion mod andre vævskomponenter: Kontakten formidles mellem integrale membranproteiner af typen "integriner" Fokale kontakter Relation til actinskelettet Hemidesmosomer Relation til intermediære filamenter Basalmembran: Udgør grænsefladen mellem celler og bindevæv. Basalmembraner findes omkring epithelceller. Fedtceller, glatte og tværstribede muskelceller og de Schwannske celler har en ekstern lamina der ligner basalmembranen men den reticulære lamina er kun sparsomt udviklet eller kan mangle helt. LM: Eosinofil, PAS- positiv (lamina densa) og sølvfarvbar (lamina reticulares) smal struktur i relation til cellernes basale flade EM: Opdeles i: o Basal lamina der underinddeles i Lamina lucida 60 nm bred Lamina densa 50 nm bred, indeholder kollagen IV der er syntetiseret af epithelcellerne samt laminin.

34 o Reticulær lamina Indeholder reticulære fibre og fibronectin Funktioner: Tilhæftning til underliggende væv Diffusionsfilter Migrationshæmmende Differentieringsregulerende

35 10. Muskulatur Tværstribet skeletmuskulatur: Tværstribet skeletmuskulaturs cellulære enhed er muskelfiberen. Hver fiber er er 1-40 mm lang og har en diameter på µm. Hver fiber har mange kerner (10-200). Antallet af kerner er proportionalt med fiberens størrelse, da fiberen er opstået ved sammensmeltning af flere celler (syncytium). Fibrene er omgivet af en ekstern lamina, der minder om basalmembranen. Fibrene er forankret til et omgivende bindevæv - endomysiet. Fibrene ligger i grupper kaldet fascikler der omgives af et perimysium. Grupperne af fascikler er omskedet af et epimysium. Bindevævet indeholder kollagene fibre, fibroblaster, kar, nerver og lymfekar. LM: I længdesnit ses en tværstribning. Cellerne er eosinofile med kernerne liggende perifert langs cellemembranen - sarcolemma. I tværsnit ses flere perifert lokaliserede kerner ved hver fiber. Der findes 2 slags fibre: Fibertype Type I Type IIa Type IIb Farve Røde Hvide Hvide Diameter Lille Stor Stor Myoglobinindhold Stort Lille Lille Metabolisme Oxidativ Oxidativ og glycolytisk Glycolytisk Mitochondrier Mange Nogle Få Kar Mange Færre Færre Formål Udholdenhed Hurtig aktivitet Resistent overfor udtrætning Hurtig aktivitet Udtrættes EM: Kernerne er aflange ovoide og placeret perifert i fiberen. Rundt om fiberen ses plasmamembran og basalmembran. Cytoplasma består dels af myofilamenter inddelt i sarcomerer og dels matrix med organeller. Et sarcomer er 2,5 µm langt. Det består af myosin og actinfilamenter. Det kan opdeles i I-, A-, H- og pseudo- H-bånd samt i Z- og M-linier. Øvrige organeller/strukturer: Få ribosomer Lille golgi ved kernen

36 Mitochondrier B et stort antal, placeret længdeforløbende langs med myofibrillerne Glykogengranula Tværgående rør = T-rør Glat ER = sarkoplasmatisk reticulum. T- rør: Er ikke et organel, men en invagination af plasmamembranen. T-rør ligger vinkelret på overfladen og forgrener sig ind i mellem og omringer alle myofilamenterne (strenge af sarkomerer). De findes ved overgangen mellem A- og I-båndet. Funktionen er at lede nerveimpulser fra overfladen og ind til hver enkelt sarkomer. T- rørene ligger med tæt kontakt til det sarkoplasmatiske retikulum. Sarkoplasmatiske retikulum: Flade cisterner der er nm brede og ligger cirkulært omkring overgangen mellem A- og I-båndene. Betegnes kontaktretiklet. Derudover findes tubulære kanaler nm i diameter der henover A-båndene forbinder kontaktretiklerne. Anastomoserer i et uordnet forgrenet system af kanaler henover H-båndene. Kanalerne er flade og nm i diameter. En impuls føres fra T-rør via ryanodin receptorer (spændingsstyret calciumkanal) ind i det sarkoplasmatiske retikulum som derved frigiver Ca 2+ -ioner. Funktion: At udføre voluntær kontraktion. Dannelse: Ud fra myotom i fosterliv og ud fra satellitceller i postnatalt liv. En tværstribet skeletmuskelcelle kan ikke proliferere. Ved træning ses en øgning af myofibriller og dermed kontraktile enheder i de enkelte muskelfibre. Antallet af celler ændres ikke. Fordelingen mellem antallet fibertyper kan heller ikke ændres, men det kan fordelingen af antallet af kontraktile enheder i de forskellige muskelfibre. Man kan blive bedre til anaerobt arbejde eller udholdenhed, men man kan ikke skifte fra marathon til sprint på højt niveau. Med alderen sker en reduktion af myofibriller og antallet af fibre kan også aftage. Levetid: Muligvis hele livet Tværstribet hjertemuskulatur: Tværstribet hjertemuskulatur er opbygget af mononukleære fibrer, hvor hver fiber er en celle. Den er µm lang og har en diameter på µm. LM: Hjertemuskulatur er også tværstribet. Svarende til overgangen mellem de enkelte celler (indskudsskiverne) er tværstribningen præget af en tykkere stribe. Hver

37 fiber er omgivet af en bindevævsskede, og en basalmembran. Mellem fibrene ses kapillærer og lymfekar. Fibrene er ikke helt parallelle, men forgrener sig og anastomoserer end-to-end i form af ujævnt forløbende indskudsskiver (intercalated discs). Kernen er centralt placeret, rund til ovoid i form. Omkring kernen er cytoplasma organelfrit. Der kan endvidere i ældre celler ses lipofucsin pigment. EM: Der er mange mitochondrier.t-rør ligger i modsætning til hjertemuskulatur på niveau med Z-linierne, de er 100 nm i diameter. Det sarkoplasmatiske retikulum består af små adskilte cisterner og fenestrerede tubulære cisterner. Indskudsskiverne har trappeformet præg da cellerne interdigiterer med hinanden og er det område, hvor cellerne hæfter til hinanden. Cellernes membraner indeholder flere typer cellekontakter (kaldes af og til et junctional complex). Actinfilamenter hæfter til området, hvorved indskudsskiverne får samme funktion som de intracellulære Z-linier. Cellekontakter med relation til indskudsskiven: Desmosomer med tilhæftning af intermediære filamenter. Fokale adhæsioner med actintilhæftning Gap junctions - nexuser, gatede ionkanaler, der kan formidle impulsledning, hvorved grupper af celler kommer til at udgøre et funktionelt syncytium, da ikke alle muskelcellerne er innerverede Den længdeforløbende del af indskudsskiverne har et større indhold af gap junctions Funktion: Kontraheres ligesom skeletmuskulatur, er meget udholdende, findes kun i hjertet som det kontraherer og holder i gang. Kontraktionerne er involuntære. Glat muskulatur: Består af celler der er fiberlignende og kun indeholder én kerne. Cellen er µm lang og har en diameter på 5-10 µm. Cellerne findes hovedsagligt omkring rør, kar, luftrør og tarm. De ligger for det meste i flere lag gerne med et indre cirkulært og et ydre længdeløbende. Lagene består af muskelbundter der er opbygget af celler omgivet af en bindevævsskede. LM: Cytoplasma er lyserødt til rødt i HE. Cellen er aflang og på det bredeste sted ligger kernen centralt eller måske en anelse forskudt mod periferien. Kernen er aflang med bugtninger, ved kontraktion ændres formen til ellipsoid. Mellem hver fiber er der et nm bredt rum bestående af ekstern lamina samt kollagene og elastiske fibre der er dannet af muskelcellerne. Omkring cellerne findes et bindevæv dannet af fibroblaster. I dette findes kapillærer og nervefibre.