Gå til forside
BIOMANDEN
Velkommen til biomanden

Biomanden finder du øverst i højre hjørne. Du kan klikke på ham og undersøge, hvordan hans – og din – organisme er bygget op af celler, og du kan trinvis gå dybere ned i cellens mikroskopiske univers. Undervejs vil du få hjælp af animationer til at forstå de sammenhænge, som lige i starten kan virke lidt indviklede.

Biomanden vil forhåbentlig give dig en forståelse for, hvordan den menneskelige organisme fungerer på det mikroskopiske plan, så du bedre kan forstå ideen bag de enkelte teknikker. Hvorfor er det eksempelvis, at celler er så interessante? Hvilke forskellige typer celler er der, og hvorfor er det interessant at kunne styre stamceller til at blive til bestemte celler med bestemte informationer? Og hvordan kan man egentlig ændre på en organismes 'opførsel' ved at ændre på dens gener?

Først kommer du til Cellerne, kroppens byggesten. Her kan du se, hvordan kroppen og alle levende organismer er opbygget af celler og hvordan alt, hvad organismen gør, sker fordi cellerne gør noget. Den enkelte celle er ikke afgørende for, at vores krop fungerer. Der dør hele tiden celler, og nye celler dannes. Men alle de forskellige typer af celler er afgørende for, at vi fungerer, som vi skal.

Hvis du klikker længere ind kan du se nærmere på cellen og dens bestanddele som tilsammen gør, at hver enkelt celle har alle de egenskaber, der skal til for at kunne leve og kommunikere med omverden - helt ligesom dig.

Næste klik sender dig ind i cellekernen, hvor du kan lære om DNA og kromosomer. Cellens dna er opbygget af 4 basepar, og baseparrenes rækkefølge danner en form for informationskode, der styrer, hvordan cellerne fungerer. Og da alt, hvad organismer gør, sker fordi cellerne gør noget, danner baserækkefølgen altså fundamentet for, hvordan du og andre organismer udvikles. Her kan du også læse om kromosomer og om, hvordan celler deler sig.

Til sidst kan du klikke dig ind til gener og proteiner og se, hvordan generne oversætter DNA’ets informationer til proteiner, som er afgørende for, hvordan du fungerer, og for hvilke egenskaber du udvikler.

Cellerne - kroppens byggesten

Mennesket og alle andre organismer er opbygget af celler. I huden, musklerne, fedtvævet, organerne osv. er det cellerne, der skaber strukturen. Og alt hvad organismen gør, sker fordi cellerne gør noget. Når du læser disse ord, er det en sammentrækning af muskelceller, der flytter øjet hen over sætningen, og når du beslutter dig for at klikke på næste side, er det nerveceller, der sender signaler fra cellerne i hjernen til muskelcellerne i hånden.

Flercellede organismer kan være opbygget af flere hundrede forskellige celletyper, der alle er skabt til at varetage bestemte funktioner. I mennesket kan de røde blodceller for eksempel transportere ilt rundt i kroppen. De hvide blodceller kan bekæmpe infektioner. Og nervecellerne kan sende signaler i form af elektriske impulser meget hurtigt gennem kroppen. Dermed kan man fx undgå, at der går flere minutter, fra du har tænkt tanken: "Jeg er tørstig", til at du faktisk rækker armen ud efter glasset. Alt efter hvilken funktion cellerne skal varetage, er deres opbygning, form og størrelse forskellig. Eksempelvis er nogle nerveceller op til 1 meter lange.

Den enkelte celle er ikke afgørende for at vores krop fungerer. Der dør hele tiden celler, og nye celler dannes. Men alle de forskellige typer af celler er afgørende for, at vi fungerer, som vi skal. Hvis nogen af celletyperne ikke eksisterer eller virker, som de burde, bliver vi syge. For eksempel skyldes type 1 sukkersyge, at cellerne, der producerer insulin, dør.

På kroppens indre og ydre flader sidder cellerne meget tæt og danner på den måde et beskyttende lag. F.eks. på huden, i tarmene og uden på organerne. Cellelaget sørger blandt andet for, at der ikke kan komme væske ind mellem cellerne, så du for eksempel kan gå i bad uden "at blive våd indeni".

På cellernes overflade sidder også molekyler, der sørger for kommunikationen mellem cellerne. Fx kan muskelceller sende elektrisk ladet atomer fra celle til celle gennem en slags kanaler. På den måde kan cellerne i dine muskler koordinere, at de alle trækker sig sammen på samme tid.

Kommunikationen mellem cellerne er afgørende for, at flercellede organismer som dig kan fungere. Hvis ikke dine celler kunne kommunikere, ville du ikke være dig, men derimod blot en samling af milliarder af celler, der levede hver deres liv. Ved at være organiseret på en meget kompleks måde, hvor mange forskellige celletyper sidder sammen, påvirker hinanden og snakker sammen, kan milliarder af celler, der hver især er relativt simple levende enheder, på den måde skabe organismer så som dig - der kan bevæge sig, tænke, tale og føle.

Cellen og dens bestanddele

Cellen er den mindste levende enhed i alle organismer og er det fælles grundlag for alt liv. Både for mikroorganismer, planter, dyr og mennesker. Deres størrelse kan variere meget. Men en typisk celle har en diameter på mellem 0,01mm og 0,02mm. Det er mindre end man kan se med det blotte øje. Du kan for eksempel ikke skelne cellerne i din hud fra hinanden. Men med et almindeligt mikroskop kan de forstørres så meget, at man kan se, hvordan de er opbygget.

Alle celler er omkranset af en membran, der er en tynd hinde, som holder cellens indre adskilt fra omverdenen. I membranen sidder forskellige molekyler, der blandt andet binder cellerne sammen. Men de gør også, at en celle kan "tale" med andre celler og omverdenen, fordi molekylerne kan mærke og reagere på forskellige stoffer. For eksempel sidder der nogle molekyler på cellerne i munden, der opdager, når du spiser, og derfor får cellerne til at producere spyt.

Inde i cellerne er der en flydende substans og forskellige organeller, der kan siges at være cellens organer. Hver især har de bestemte funktioner i cellen, ligesom dine organer har bestemte funktioner i kroppen.

På den måde har hver enkelt celle alle de egenskaber, der skal til for at kunne leve og kommunikere med omverden - helt ligesom dig.

Der kan derfor findes organismer, som kun består af en enkelt celle. Flercellede organismer som mennesket består derimod af hundrede tusind milliarder celler.

DNA og kromosomer

Fælles for alle levende organismer, uanset om der er tale om bakterier, planter, dyr eller mennesker, er, at deres celler indeholder DNA.

DNA er opbygget af fire elementer kaldet baser. Baserne er adenin, thymin, cytosin og guanin, der normalt blot omtales A, T, C og G. I menneskets DNA indgår der ca. 5,5 milliarder baser, der er bundet sammen som perler på en snor i lange spiralformede kæder. De lange kæder af A'er, T'er, C'er og G'er sidder tæt sammen to og to og danner dermed en dobbeltspiral.

Rækkefølgen af A'er, T'er, C'er og G'er danner en form for informationskode, der styrer, hvordan cellerne fungerer. Og da alt hvad organismer gør, sker fordi cellerne gør noget, danner baserækkefølgen altså fundamentet for, hvordan du og andre organismer udvikles.

DNA koden går i arv fra celle til celle og fra organisme til organisme, og DNA kaldes derfor også for arvemassen. Når du har udviklet dig til et menneske og ikke til en anden art, skyldes det således, at din DNA kode adskiller sig fra andre arters. Og når du ikke ligner, tænker og handler ligesom alle andre mennesker, skyldes det til dels også, at rækkefølgen af baser i dit DNA adskiller sig fra rækkefølgen af baser i andre menneskers DNA. Det forunderlige er imidlertid, at selvom vi alle har hvert vores enestående DNA, er der et meget stort sammenfald mellem forskellige arters gener. Fx svarer 99% af menneskets og musens gener til hinanden - to arter der ellers må betragtes som ret forskellige.

Cellens deling og differentiering
Når en celle skal til at dele sig, pakker DNA'et sig sammen i kromosomer, der under et almindeligt mikroskop kan ses som små pinde. Kromosomerne laver dernæst en nøjagtig kopi af sig selv. Og lige før cellen deler sig, trækker de to kromosomkopier sig fra hinanden, så begge de to nye celler kommer til at indeholde en kopi af den "originale" DNA kode. På den måde sikres det, at alle kroppens celler indeholder den samme information.

Mennesket har 46 kromosomer, der udgør 23 par. Æg- og sædcellerne indeholder imidlertid kun et halvt sæt kromosomer - det vil sige 23 i alt. Når en æg- og sædcelle smelter sammen kombineres kvindens og mandens 23 kromosomer i en ny celle, der kan udvikle sig til et nyt liv. Barnet vil gennem DNA'et arve mange af sine forældres egenskaber, men da det er skabt ved at kombinere to menneskers DNA, vil det have sin helt egen unikke arvemasse og derfor også udvikle sig til et unikt individ.

Nogle egenskaber er meget direkte forbundet med arvemassen så som størrelsen på din næse, din øjenfarve, din hårtype osv. Mens andre egenskaber så som din tykkelse og intelligens måske i lige så høj grad er påvirket af miljøet - det vil sige af dine forældres opdragelse, det du spiser osv. Der er stor uenighed om, hvor meget arven (DNA koden) og miljøet hver især betyder for udviklingen af egenskaber som intelligens. Men det er oplagt, at begge dele spiller en rolle. Ikke alle har Lance Armstrogs talent - det vil sige arvemasse - til at vinde Tour de France, men selv for dem der har talentet, kræver det opmuntring og hårdt arbejde at udvikle det.

Vil du vide noget om forholdet mellem DNA og generne skal du klikke på DNA strengen

Gener og proteiner

Mens dit DNA rummer informationer om alle dine arvelige egenskaber, kan man lidt forenklet sige, at et gen rummer en enkelt information, der er forbundet med en enkelt eller en særlig type af egenskaber.

Mere præcist rummer DNA'et opskriften på, hvilke typer af proteiner en organisme kan producere, mens et gen er et stykke af DNA-strengen, der rummer opskriften på eller koder for et enkelt protein.

Af vigtige proteintyper kan nævnes muskelfibre, hormoner og enzymer Proteiner er centrale i alle levende organismer. De fungerer som byggesten i dine muskler, negle og hår, og de styrer og indgår i stort set alle processer i kroppen. Dermed er proteinerne afgørende for, hvordan du fungerer, og for hvilke egenskaber du udvikler. Det er for eksempel proteiner, der nedbryder den mad, du spiste i morges, og proteiner der sender signaler mellem dine hjerneceller og dermed bestemmer, hvordan din hjerne fungerer.

Proteiner er opbygget af godt 20 forskellige elementer kaldet aminosyrer, der sidder sammen i lange kæder. Nogle proteiner er ganske små og består kun af 50 til 100 aminosyrer, mens andre proteiner består af flere tusind aminosyrer. Det der bestemmer et proteins funktion er rækkefølgen af aminosyrer. Og det der bestemmer rækkefølgen af aminosyrer er rækkefølgen af baser i et givent gen.

Generne er således ikke selv "aktive" i cellen. De udøver deres funktion ved, at rækkefølgen af baser i DNA'et oversættes til protein. På den måde kan proteinerne siges at være bindeledet mellem dine gener og dine egenskaber. Generne rummer informationerne om, hvilke opgaver der kan udføres, men det er proteinerne, der udfører opgaverne.

Når en celle skal til at lave et protein - fx et væksthormon - laves der først en form for kopi af DNA-koden for væksthormongenet. Denne kopi fungerer som en slags budbringer, der bringer information fra DNA'et i kernen ud i cellen til det maskineri, der laver proteinet. Her bliver aminosyrerne så sat sammen efter anvisninger fra kopien og danner væksthormon.

Menneskets DNA indeholder mellem 30.000 og 40.000 gener, der ligger med større eller mindre mellemrum på DNA strengen. Da rækkefølgen af baser i et gen på den måde bestemmer, hvordan proteinet kommer til at se ud, kan det ændre proteinet radikalt, hvis blot en enkelt base ændres.

Mange af de stoffer, der betragtes som farlige, er netop farlige, fordi de forårsager DNA mutationer - det vil sige ændringer af baserækkefølgen. Det gælder blandt andet for mange kræftfremkaldende stoffer. I de fleste tilfælde har vi imidlertid to kopier af hvert gen, og det betyder, at der skal en mutation til i begge gener, før det får betydning for organismens funktion.

Cellernes deling og differentiering

Når en sædcelle befrugter en ægcelle skabes en enkelt ny celle. Denne celle begynder umiddelbart efter at dele sig og danner dermed to nye celler, der igen deler sig, så der dannes fire celler, der igen deler sig osv. Gennem et utal af flere delinger kan denne ene celle dermed ende med at udvikle sig til et menneske.

Når celler deler sig, dannes der to døtreceller, der begge er magen til den oprindelige celle. Kroppen består imidlertid af mange forskellige celletyper. Der skal dannes muskelceller, nerveceller, hudceller, knoglemarv osv. Ved nogle celledelinger vil enten den ene eller begge de to døtreceller derfor udvikle sig til en celletype, der ikke ligner den oprindelige celle. Man siger, at cellerne differentieres.

Gennem fosterets udvikling dannes der på den måde celler, der hele tiden bliver mere specialiseret til at varetage bestemte funktioner i kroppen. Både den almindelige celledeling og differentieringen er på den måde nødvendige for, at kroppen kan udvikles. Men processerne er også afgørende for, at kroppen kan vedligeholdes.

Ligesom mennesker og dyr ældes, gør celler det også. De bliver fysisk nedslidte af de funktioner, de skal varetage og af påvirkninger udefra. Fx tager de skade af solens stråler og af de giftige partikler, vi indånder. Cellerne i kroppen udskiftes derfor løbende. Gamle celler dør og nye dannes. Men de fleste af kroppens celler er så specialiserede, at de har mistet evnen til at dele sig. Det gælder for eksempel de røde blodceller, der ikke har nogen kerne og det yderste lag af hudcellerne. For at disse celler kan fornys, må de altså dannes ud fra andre celler, der deler og differentierer sig.

Langt de fleste celler i kroppen har imidlertid ikke evnen til at danne celler, der er forskellige fra dem selv. Kun de celler, der kaldes stamceller, har denne evne. Der findes overordnet to typer stamceller: embryonale- og voksen stamceller.

De celler, der dannes ved befrugtningen, kaldes embryonale stamceller. Disse celler kan udvikle sig til alle de forskellige celletyper i fosteret samt til alle andre celler, der er nødvendige for fosterets udvikling så som fosterhinden og moderkagen.

Voksenstamceller er en betegnelse for alle andre stamceller. Der findes flere typer. Nogen voksenstamceller kan danne mange forskellige celletyper. Det gælder fx stamcellerne i knoglemarven og stamceller udtaget fra navlestrengsblod. Andre stamceller har derimod tilsyneladende kun mulighed for at danne forskellige former for eksempelvis hudceller eller leverceller.


Macromedia Flash Player er ikke installeret