Komórka - fundamentalna jednostka życia

Postulaty:

1. Wszystkie organizmy są zbudowane z jednej lub więcej komórek.

2. Komórka jest podstawowa jednostką życia.

3. Wszystkie komórki powstają z już istniejących

Ściana komórkowa – składnik nieplazmatyczny
Funkcje:

• nadaje komórce kształt i sztywność

• chroni komórkę przed czynnikami zewnętrznymi: patogenami i uszkodzeniami mechanicznymi

• ogranicza wzrost komórki

Budowa:

• pierwotna – składniki szkieletowe i składniki podłoża

• rośliny- celuloza

• grzyby- chityna

• bakterie – peptydoglikan

• składniki podłoża – matrix – macierz ściany komórkowej- celulozy i hemicelulozy

• młoda ściana – duża zawartość wody

Modyfikacje ściany komórkowej

1. Inkrustacja – odkładanie związków chemicznych do wewnątrz istniejącej ściany, miedzy elementami szkieletu celulozowego.

Może prowadzić do obumierania protoplastu

Związki inkrustujące:

• lignina – drewnienie (lignifikacją)

• węglan wapnia, krzemiany lub szczawiany – mineralizacja.

1. Adkrustacja – odkładanie na powierzchni ściany – warstwa ochronna

• Korkowacenie – pokład korka (suberyny)

• Kutynizacja – kutyna na zewnętrznych ścianach komórek nadziemnych części pędu

• Woskowa cenie – wosk na powierzchni liści i owoców

• Śluzowacenie – śluz na powierzchni zewnętrznej ściany – przekształcania celulozy w śluz (niekorzystne)

• Gumowacenie – proces patologiczny – przekształcanie celulozy w gumy. Grzyby pasożytnicze (niekorzystne)

Błona komórkowa – budowa i funkcje

Eukariota – system błon wewnątrzkomórkowych

Budowa błony- historia

1. Nageli 1855- pierwsze doniesienie o istnieniu „błony komórkowej” (przenikanie barwników do komórek roślinnych)

2. Overton 1865 – wydedukował w oparciu o fakt efektywniejszego przenikania substancji rozpuszczalnych w tłuszczach niż nierozpuszczalnych, że istotnym

3. Groter i Grendel 1896 – wyekstrahowali acetonem lipidy z błony erytrocytu i stwierdzili że powierzchnia monowarstwy jest 2 razy większa od powierzchni krwinek i postawili hipotezę, że błona zbudowana jest z dwuwarswty lipidowej

4. Danielli 1935 – model błony komórkowej, symetria budowy, brak ustalonej grubości

5. Robertson 1957 - model asymetrycznej błony komórkowej, lata 60-te – rozkwit ilości modeli, np. mitochondrialne – 75% białek

6. Singer i Nicolson 1972- model płynnej mozaiki błony komorkowej, płynny roztwór monomerów lub agregatów białkowych zawieszonych w warstwie lipidowej

Właściwości błony komórkowej

• Wytworzenie fizycznej przegrody miedzy przedziałami

• Moderowanie transportu czyli utrzymanie selektywnej przepuszczalności

• Utrzymanie granicy faz, które przekazują sygnały chemiczne i energię z jednego układu do drugiego

• Wytworzenie właściwego środowiska do funkcjonowania niektórych enzymów, kanalów białkowych i receptorów

Erytrocyt – model niemal doskonały

1. Łatwość dostępu

2. Brak błon wewnętrznych – plazmo lemma bez zanieczyszczeń

3. Łatwe otrzymywanie i oczyszczanie

4. In site out – metoda odwróconych pęcherzyków

Asymetria lipidów :
*fosfolipidy aminowe – wewnętrzna monowarstwa
*fosfolipidy cholinowe – zewnętrzna monowarstwa

Frakcja lipidowa:

• Fosfolipidy

• Cholesterol

• Sfingolipidy-łuszcze złożone, oparte na alkoholu sfingozynie zamiast na glicerolu.

Sfingozyna posiada dwie grupy hydroksylowe i jedną aminową. Łańcuch sfingozyny jest połączony przez mostek tlenowy z etanoloaminą, seryną lub choliną i jednocześnie przez wiązanie peptydowe z resztami rozmaitych kwasów tłuszczowych.

Asymetria białek:

• bialka powierzchniowe

• białka integralne

• bialka szkieletowe

Glikoproteiny – charakterystyczne dla powierzchni zewnętrznej

Funkcje białek błonowych:

• białka transportujące

• białka łączące

• receptory

• enzymy

Cukrowe składniki błony

Glikokaliks – zabezpiecza komórke przed uszkodzeniami chemicznymi i mechanicznymi

Obecność glikokaliksu zwiększa asymetrię blony. Jest tworzony przez: galaktoze, glukozę, glukozoaminę, galaktozoaminę, mannocę, fukozę i kwasy sjalowe.

Elementy węglowodorowe pełnia funkcje sygnalne

Regulacja płynności błony – uzależniona od składu lipidów, kwasy nienasycone, cholesterol

Możliwość regulacji składu