BUDOWA KOMÓRKI

Skład chemiczny komórki:

- woda 90% - środowisko reakcji biochemicznych

- białka (40-60% suchej masy) - budulec, regulacja katalityczna, transport

- kwasy nukleinowe - DNA RNA

- węglowodany - funkcja energetyczna i zapasowa

- glikozylacja - przyłączanie węglowodanów do białęk i lipidów (glikoproteiny, glikolipidy)

- lipidy

- tlen 65%

- węgiel 18%

- wodór 10%

- azot 3%

- inne 2%

Cytoplazma

- wypełnia wnętrze komórki

- roztwór koloidalny

- zawieszone w niej są organella

- skład:

- woda

- jony

- enzymy, białka

- materiały zapasowe

Błona komórkowa

- składa się z warstw lipidowych

- polarne głowy (hydrofilowe)

- łańcuchy kwasów tłuszczowych (hydrofobowe)

- białka

- integralne

- powierzchniowe

- transbłonowe

Retikulum endoplazmatyczne

- siateczka śródplazmatyczna, wewnątrzplazmatyczna

- szorstkie (liczne rybosomy)

- gładkie (brak rybosomów)

Rybosomy

- biosynteza białek

- znajdują się na retikulum i w cytoplazmie

- wolne rybosomy - zostają w komórce białka

- na retikulum - transportowane są białka

- duża i mała podjednostka

Składniki rybosomów:

- rRNA (rybosomalny RNA)

- białka zasadowe

- białka kwaśne

Aparat Golgiego

- wydzielanie w procesie egzocytozy

- synteza polisacharydów strukturalnych

- synteza mukopolisacharydów

- modyfikacja cząsteczek cukrowych

- sortowanie i dojrzewanie białek, lipidów

- diktiosom - podstawowa jednostka strukturalna

- retikulum endoplazmatyczne cis aparat Golgiego trans | exit

Mitochondrium

- otoczone podwójną błoną

- zewnętrzna - duże kanały transportujące białka

- wewnętrzna - bardzo selektywna, nie przepuszcza jonów

- we wszystkich eukaryota

- dostarcza energii ATP

- zdolność do samopowielania

- w ciągłym ruchu

- macierz mitochondrialna - zawiera enzymy cyklu Krebsa

- zawierają koliste cząsteczki miodna i własne rybosomy

Lizosomy

- pojedyncza błon- powszechne w Eukaryota

- wypełnione enzymami hydrolitycznymi

- enzymy związane z błoną - stan latencji

- heterolizosomy - trawią cząstki z zewnątrz

- autolizosomy - trawią własne cząstki

Peroksysomy

- otoczone poj. błoną

- zawierają enzym katalazę, która rozkłada nadtlenek wodoru H2O2

- rozkładają substancje szkodliwe (detoksykacja)

Proteasomy

- w cytoplazmie i jądrze

- degradują oznaczone białka do małych peptydów

- białko do zniszczenia oznaczone jest przez peptyd ubikwityna (ubikwitynizacja)

Centriole

- tworzone są mikrotubule

- wyznaczenie biegunów podziałowych

Typy komórek

- prokaryota - bez jądra

- eukaryota - posiadają jądra

	Prokariota	Eukariota
Genom	nukeoid	Jądro
Chromosom	Poj. kuliste DNA	Podwójne chromosomy
Skł. Chromosomów	DNA	DNA + histony
Podział chromosomów	Po replikacji DNA podział komórki	Mitoza i mejoza
Synteza białek	Rybosomy, macierz komórkowa	Polisomy, szorstkie RE
Enzymy hydrolityczne	Na błonie komórkowej	W lizosomach
Mikrofilamenty	Brak	Obecne
Rybosomy	Małe	Duże
Wodniczki	Brak	Zwierzęta - małe lub brak Rośliny - obecne
Centriole	Brak	Obecne

Komórki prokariotyczne

- jednokomórkowe

- 80-90% biomasy Ziemi

- szybki podział

- zdolność fotosyntezy

- pokarm

- materiał organiczny

- materiał nieorganiczny

- uniezależnienie od związków organicznych

- rozmnażanie i podział komórki (amitoza)

- czasem obserwuje się wymianę DNA

- koniugacja - bezpośredni kontakt bakterii

- transdukcja - wprowadzenie przez wirusa nowego genu do komórki i zmiana jej właściwości

- transformacja - aktywne pobieranie DNA ze środowiska przez organizmy jednokomórkowe

- ściana komórkowa

- błona komórkowa

- otoczka

- nukleoid

- endospory, konidia, mikrospory - formy przetrwalnikowe

BŁONY KOMÓRKOWE

Glikokaliks - jednorodna warstwa glikoprotein i glikolipidów

1. uczestniczy w zjawisku wzajemnego rozpoznawania się komórek

2. cukrowce jednej komórki stanowią ligandy dla receptorów w błonie drugiej komórki

3. pośredniczy w ustalaniu kontaktów między komórkami

Składniki błony

Lipidy

- źle rozpuszczalne w wodzie a dobrze w rozpuszczalnikach niepolarnych

- cząsteczki amfipatyczne (o właściwościach hydrofilowych i hydrofobowych)

- w błonach komórek przeważającą część frakcji lipidowej stanowią fosfolipidy (oprócz nich sterole i glikolipidy)

Fosfolipidy

- zbudowane na bazie glicerolu: dwie grupy alkoholowe zestryfikowane kwasami tłuszczowymi, trzecia kwasem fosforowym

- do kwasu fosforowego przyłączana jest grupa polarna: amina, cholina, inozytol i tak powstają:

- fosfolipidy aminowe - główny składnik rozmieszczenie różne

- fosfolipidy choinowe - główny składnik rozmieszczenie różne

- fosfatydyloinozytol - ilości śladowe, substrat do produkcji biologicznie czynnych związków (min. Prostaglandyny, prostacykliny)

Cholesterol (Sterol)

- 5-25% lipidów

- posiada grupę hydroksylową towarzyszącą hydrofilowym grupom fosfolipidów, oraz sztywny pierścień sterydowy wmontowany między początkowe odcinki kwasów tłuszczowych

- obecność cholesterolu w błonie stabilizuje jej strukturę oraz zapobiega zmianom

- płynność błony w warunkach obniżonej temperatury

Glikolipidy

- nie występują we wszystkich błonach (tylko na zewnątrz komórki)

- tworzą glikokaliks

CECHY BŁONY

1. Wysoka przepuszczalność dla wody

2. Płynność błony komórkowej

- składowe błony ulegają ciągłemu rozpadowi i odnowie

- wytwarzanie błony dwuwarstwowej najbardziej opłacalne energetycznie

- dyfuzja rotacyjna, dyfuzja lateralna, efekt flip-flop

- płynność błony zależy od:

- wzrostu temperatury

- wzrostu ilości wiązań nienasyconych

- skracaniu się długości kwasów tłuszczowych

- spadku poziomu cholesterolu

3. Duży opór elektryczny

4. Asymetria błony komórkowej

- dotyczy składu lipidowego i białkowego

- cytoplazmatyczna strona - ma więcej lipidów posiadających elektrycznie naładowane głowy polarne

- zewnątrzkomórkowa strona - więcej fosfatydylocholiny i sfingomieliny

- asymetria funkcji spełnianych przez błony

5. Heterogenność błony

- występowanie niejednorodności w rozkładzie składników w płaszczyźnie błony

6. Spolaryzowana

7. Po wyizolowaniu łatwo ulega lizie

Białka transbłonowe

- helisy α

- harmonijka β tworzą beczułkę

- jednokrotnie perforują błonę (monotypowe)

- wielokrotnie perforują błonę (politropowe)

Kanały jonowe

- białka integralne posiadające zdolność do przepuszczania jonów

- występuje pora wodna hydrofilowej przestrzeni wewnątrz białka przez którą jony mogą przenikać

- podział ze względu na rodzaj czynnika otwierającego

- napięcie (impuls elektryczny)

- ligandy (aktywatory)

- naprężenie mechaniczne

Główne drogi

- nośniki sprzężone

- symport

- antysport

- pompy napędzane ATP

- pompy napędzane światłem

Podwójna błona

- mitochondriom

- jądro komórkowe

- chloroplast

Pojedyncza błona

- szorstkie ER

- gładkie ER

- aparat golgiego

- peroksysom

- lizosom

Rola wewnętrznego systemu błon

- tworzenie magazynów substancji i jonów

- transport cząsteczek wewnątrz komórki

- transport wewnątrzkomórkowy energii wytworzonej i zgromadzonej

WEWNĄTRZKOMÓRKOWA LOKALIZACJA PROCESÓW METABOLICZNYCH

- korpartmentalizacja - rozdzielenie przestrzenne (tworzenie przedziałów oddzielonych błoną)

TYP ENZYMU	ROLA
Oksydoreduktazy	Przenoszą ładunki
Transferazy	Przenoszą liczne grupy funkcyjne
Ligazy	Powodują syntezę różnych cząstek
Izomerazy	Zmieniają wzajemne położenie grup chemicznych bez rozkładu szkieletu związku
Hydrolazy	Powodują rozkład substratu pod wpływem wody
Liazy	Powodują rozkład substratu bez hydrolizy
Nukleazy	Rozkład kwasu nukleinowego przez hydrolizę
Fosfatazy	Hydrolitycznie usuwa grupę fosforanową
Kinazy	Przyłącza do cząstek grupę fosforanową

Rola jądra komórkowego

- powielanie i magazynowanie DNA

- kontrola całości metabolizmu komórki

RE rola:

- dzieli cytoplazmę na przedziały

- pozwala na szybki transport wewnątrzkomórkowy

- uczestniczy w przemianach węglowodanów

- na retikulum gładkim są syntezowane tłuszcze

- na retikulum szorstkim są syntezowane białka

- w mięśniach uczestniczy w przekazywaniu bodźców

- siateczka śródplazmatyczna

C koniec - grupa karboksylowa

N koniec - grupa aminowa

- metionina i cysteina - mostki disiarczkowe

- modyfikacja białek w RE

- glikozylacja na retiukulum (przyłączanie wielocukrów)

- sygnał transportowy

- kontrola jakości - wyjście z RE wysoce selektywne

- β oksydacja - proces prowadzący do pofragmentowania kwasu tłuszczowego do acetylokoenzymu A (CoA)

---