Biologia Karolina Iwanowska KOMÓRKA Biologia Karolina Iwanowska

Komórka to podstawowa jednostka budowy wszystkich organizmów. KOMÓRKA EUKARIOTYCZNA KOMÓRKI LUB ORGANIZMY POSIADAJĄCE UKSZTAŁTOWANE JĄDRO KOMÓRKOWE WSZYSTKIE POZOSTAŁE ZWIERZĘTA KOMÓRKA PROKARIOTYCZNA ORGANIZMY NIE MAJĄCE WYODRĘBNIONEGO JĄDRA BAKTERIE I SINICE

SKŁADNIKI KOMÓRKI: ŻYWE (plazmatyczne): MARTWE (nieplazmatyczne): błona komórkowa cytoplazma ER gładkie ER szorstkie jądro komórkowe jąderko aparat Golgiego centriole mitochondrium plastydy lizosom ściana komórkowa wakuola

BŁONA KOMÓRKOWA (plazmalemma) Składnikami zawsze występującymi w błonach komórkowych są: tłuszcze (fosfolipidy, sterole), białka (integralne i powierzchniowe). ŁAŃCUCHY HYDROFOBOWE („wodonielubne”) ŁAŃCUCHY HYDROFILOWE („wodolubne”) W komórkach zwierzęcych na powierzchni występuje cienka warstwa – GLIKOKALIKS, której budowa pozwala na odróżneinie własnych komórek od obcych.

Cechy błony komórkowej: Błona komórkowa jest: elastyczna, półstała, dynamiczna, selektywna (wybiórcza) – gazy oddechowe i małe cząsteczki przechodzą swobodnie, natomiast jony i większe cząsteczki przedostają się dzięki białkom przenośnikowym, spolaryzowana – po obu stronach rozmieszczone są różne ładunki elektryczne.

Funkcje błony komórkowej: otacza żywe składniki komórki, separuje wnętrze komórki od środowiska, pozwala na selektywną wymianę jonów i cząsteczek, odpowiada za wrażliwość, u zwierząt umożliwia łączenie się sąsiednich komórek.

CYTOPLAZMA Jest to wielofazowy układ koloidalny. Woda tworzy fazę rozpraszającą, w której są rozpuszczone m.in. białka enzymatyczne i budulcowe, tłuszczowce, wolne aminokwasy, sole. koagulacja Cytoplazma ma zdolność do zmiany stanów skupienia w płyn (stan SOL) lub w sztywny i elastyczny stan ŻEL. peptyzacja

Funkcje cytoplazmy: tworzy środowisko dla większości reakcji biochemicznych, pośredniczy w wymianie każdej substancji pomiędzy wszystkimi strukturami wewnątrzkomórkowymi a środowiskiem. Rodzaje transportu w cytoplazmie: dyfuzja – dążenie do wyrównania stężeń dyfuzja prosta – zachodzi z łatwością, dyfuzja ułatwiona – za pomocą białek receptorowych, transport aktywny – wbrew różnicy stężeń, potrzebna jest energia ATP.

JĄDRO KOMÓRKOWE (karion; nucleus) EUCARIOTA tylko erytrocyty ssaków i dojrzałe człony rur sitowych roślin wyższych są bezjądrzaste (tracą jądro w czasie rozwoju) PROCARYOTA zamiast jądra mają nukleoid (ziarno chromatynowe), zawierające cząsteczkę DNA, które nawinięte na białka i RNA przytwierdzona jest do błony komórkowej

Budowa jądra komórkowego: OTOCZKA JĄDROWA – składa się z dwóch błon: wewnętrznej – gładkiej i zewnętrznej – z rybosomami przechodzącymi w błony RER, PORY JĄDROWE – „przebijające” otoczkę, KARIOPLAZMA (sok jądrowy) – zawiera białka, m.in. enzymy odpowiedzialne za syntezę DNA i RNA, JĄDERKO – syntetyzuje składniki rybosomów, CHROMATYNY – w dzielących się komórkach organizują się w chromosomy.

Budowa chromosomu: CHROMOSOM DNA NUKLEOSOM – 8 cząsteczek histonów z nawiniętym odcinkiem DNA FIBRYLA CHROMATYNOWA SOLENOID BIAŁKO SZKIELETOWE DOMENY CHROMATYDA CENTROMER CHROMOSOM

CENTRIOLE W komórkach zwierząt i grzybów wyznaczają bieguny podziałowe. W komórce nie dzielącej się występują przy jądrze.

ER – reticulum endoplazmatyczne (siateczka śródplazmatyczna) Jest to zbudowany z lipidów i białek system błon elementarnych połączonych z wieloma organellami. Występuje tylko u Eucariota. Postacie ER: szorstka (RER) – na jej błonach występują rybosomy, gładka (SER) – bez rybosomów. Białka syntetyzowane na rybosomach RER wydzielane są przez komórkę na zewnątrz.

Funkcje ER: zwiększenie powierzchni komórki, umożliwianie jednoczesnego przeprowadzania różnych, często wzajemnie wykluczających się procesów, zapewnienie wewnętrznej łączności, synteza białek (RER), sterydów i tłuszczy (SER), odtruwanie organizmu, resyntetyzacja trójgliceryn obojętnych.

RYBOSOMY Zbudowane są z RNA i białek. Odpowiadają za biosyntezę białek. DUŻE – występują w cytoplazmie komórek Eukariotycznych, zwykle związane z ER. MAŁE – występują u Procariota oraz w plastydach i mitochondriach Eucariota; nie są związane z ER.

APARAT GOLGIEGO Występuje tylko u Eucariota. Pełni funkcję wydzielniczą – wydziela białka i węglowodany. Wydzielina przekazywana jest w postaci obłonionych pęcherzyków oddzielających się od diktriosomu. DIKTRIOSOM – od czterech do ośmiu spłaszczonych woreczków ułożonych w stos pęcherzyki i kanaliki

LIZOSOMY (ciała trawiące) Występują tylko u Eucariota. Są otoczonymi błoną pęcherzykami wypełnionymi enzymami. Enzymy te znajdują się w stanie latencji (uśpienia) aby nie rozłożyły komórki. Dopiero pęknięcie lub degradacja błon uaktywnia je. Powstają z błony ER gładkiego przy udziale aparatu Golgiego. Pełnią funkcję wewnątrzkomórkowego trawienia.

MITOCHONDRIUM Jest organellą: samoreplikującą się (zdolną do samopowielania), błoniastą (otoczoną podwójną błoną lipo – proteinową), występującą u wszystkich Eucariota tlenowych (oprócz erytrocytów). Podstawowym zadaniem mitochondrium jest przetwarzanie energii związków organicznych na energię użyteczną biologicznie zawartą w ATP. Odpowiednikami mitochondriów u bakterii tlenowych są MEZOSOMY. BŁONA ZEWNĘTRZNA (gładka) BŁONA WEWNĘTRZNA (z białkami) PRZESTRZEŃ MERYMITOCHONDRIALNA GRZEBIENIE MITOCHONDRIALNE MATRIX MITOCHONDRIALNA DNA MITOCHONDRIALNE (mit-DNA)

PLASTYDY Występują tylko u roślin. Należą do grupy samoreplikującej się organelli – powstają tylko przez podział już istniejących, mają własny materiał DNA i aparat do syntezy białek. BŁONA ZEWNĘTRZNA (gładka) BŁONA WEWNĘTRZNA TYLAKOIDY zanurzone w STROMIE granum – krótkie tylakoidy, grano – długie tylakoidy

ŚCIANA KOMÓRKOWA Występuje u większości Procaryota, roślin i grzybów. Stanowi podstawowy element szkieletowy i ochronny komórki. Zmniejsza zdolność komórki do odkształcania się. Ogranicza wzrost komórki.

Powstawanie ściany komórkowej. ściana wtórna Podczas podziału komórki powstaje przegroda pierwotna między komórkami. W wyniku wbudowywania do przegrody celulozy powstają pierwotne ściany komórkowe, spojone blaszką środkową. Łańcuchy celulozowe tworzą mikrofibryle, a te tworzą fibryle. Niektóre ściany ulegają modyfikacjom wtórnym. Wtórną ścianę komórkową tworzy szereg warstw nałożonych na ścianę pierwotną. Proces ten może przebiegać na dwa sposoby: Inkrustacja – odkładanie związków chemicznych do wewnątrz ściany; związkami inkrustującymi są: drzewnik, węglan wapnia lub krzemionka. Adkrustacja – odkładanie związków na powierzchni ściany pierwotnej; substancje adkrustujące: polisacharydy lub tłuszczowce. fibryla celulozowa mikrofibryla łańcuch celulozy

WAKUOLA (wodniczka) Występuje tylko u Eucariota. Wakuola to wydzielona przestrzeń komórki wypełniona sokiem wakuolowym i ograniczona błoną wakuolarną – tonoplastem. Składniki tonoplastu: woda (ponad 90% objętości wodniczki), jony (m.in. K+, Na+, Ca2+, SO42-), substancje organiczne: wolne aminokwasy, białka, cukry: fruktoza i glikoza w owocach sacharoza w trzcinie cukrowej i buraku cukrowym, glikogen u grzybów, glikozydy (połączenie alkoholi i jednocukrów), alkaloidy (bezbarwne zasady organiczne często wykazujące działanie silnie trujące).

Funkcje wakuoli: Odpowiadają za turgor komórki – utrzymują komórkę w odpowiednim stanie uwodnienia. Magazynują zbędne produkty przemiany materii. U słodkowodnych pierwotniaków i wiciowców wodniczki tętniące usuwają nadmiar wody z cytoplazmy. Wodniczki pokarmowe trawią pokarmy, czyli są lizosomami wtórnymi.

Podsumowanie: Komórka dzięki swojej budowie i różnorodnych organellom ma możliwość wykonywania jednocześnie wielu, często wzajemnie wykluczających się procesów. Wszystkimi procesami steruje jądro komórkowe, skupiające prawie cały materiał DNA. W nim zawarta jest informacja o budowie białek budujących komórkę i białek enzymatycznych odpowiadających za przebieg reakcji biochemicznych.