1

BUDOWA KOMÓRKI

Ć

wiczenia z podstaw biologii

2

Błona komórkowa-plazmalemma

Ka

ż

da

ż

ywa komórka

musi jednocze

ś

nie

zapewni

ć

sobie odr

ę

bno

ść

oraz zachowa

ć

kontakt z

otoczeniem. Umo

ż

liwia jej

to białkowo-lipidowa błona
komórkowa, która oddziela
wn

ę

trze komórki od

ś

rodowiska zewn

ę

trznego.

Komórki eucariotyczne,
oprócz zewn

ę

trznej błony

komórkowej, maj

ą

cały

system błon

ś

ródplazmatycznych,

tworz

ą

cych przedziały

komórkowe. Budow

ę

plazmalemy wyja

ś

nia

model płynnej mozaiki.

Półpłynny zr

ą

b błony

komórkowej utworzony jest
przez dwie warstwy lipidów,
których polarne „głowy"
zwrócone s

ą

na zewn

ą

trz w

stron

ę ś

rodowiska wodnego,

natomiast w

ę

glowodorowe

ła

ń

cuchy kwasów tłuszczowych

skierowane s

ą

do wewn

ą

trz.

Taki układ powstaje w sposób
naturalny jako odpowied

ź

na

zetkni

ę

cie z wod

ą

. Fosfolipidy

nie mog

ą

odrywa

ć

, si

ę

od błony,

ale mog

ą

si

ę

w jej obr

ę

bie

przemieszcza

ć

. Mog

ą

obraca

ć

si

ę

dookoła własnej osi, albo

koziołkowa

ć

z jednej strony

dwuwarstwy na drug

ą

.

Błona komórkowa

3

Na powierzchni, oraz w obr

ę

bie

fosfolipidowego zr

ę

bu znajduj

ą

si

ę

ró

ż

nego rodzaju białka, z

których wi

ę

kszo

ść

zdolna jest

do dynamicznych przemie-
szcze

ń

w obr

ę

bie błony. Te z

nich, które s

ą

zwi

ą

zane w

sposób bezpo

ś

redni z błon

ą

nazywamy białkami
integralnymi. Niektóre z nich
przechodz

ą

przez cał

ą

szeroko

ść

błony i wystaj

ą

po

obu stronach powierzchni- s

ą

to

białka transbłonowe. Inne białka
mog

ą

by

ć

„zatopione” tylko

cz

ęś

ciowo w błonie. Wiele

białek ł

ą

czy si

ę

tylko lu

ź

no z

błon

ą

- s

ą

to tzw. białka

peryferyczne. Białka pomagaj

ą

jonom i metabolitom w
pokonywaniu dwuwarstwy.

Błona komórkowa

W komórkach

zwierz

ę

cych na

powierzchni plazmalemy
wyst

ę

puje cieniutka,

jednorodna warstewka
zbudowana z glikolipidów,
których reszty cukrowe
wystawione s

ą

na

zewn

ą

trz błony i pełni

ą

funkcje ochronne.

Błona komórkowa

4

CYTOPLAZMA/CYTOZOL

W komórkach eukariotycznych centralne miejsce

zajmuje j

ą

dro komórkowe. Gdy je usuniemy, to co

pozostaje nazywamy cytoplazm

ą

. Wygl

ą

da to jak

przezroczysta substancja, w której zawieszone s

ą

ró

ż

ne elementy- organelle i błony. Je

ś

li usuniemy

wszystkie błony i organelle to pozostaje nam

ż

elowata zawiesina – cytozol.

Cytoszkielet

W cytozolu mo

ż

na zauwa

ż

y

ć

przebiegaj

ą

ce w ró

ż

nych

kierunkach długie, cienkie włókna białkowe, stanowi

ą

ce

cytoszkielet. Wyró

ż

niono trzy rodzaje filamentów buduj

ą

cych

cytoszkielet:

1. Mikrofilamenty, s

ą

potrzebne komórkom do wykonywania

ró

ż

nego rodzaju ruchów.

2. Filamenty po

ś

rednie chroni

ą

komórki przed stresem

mechanicznym

3. Mikrotubule odpowiadaj

ą

za organizacj

ę

wn

ę

trza komórki. W

komórkach zwierz

ą

t za tworzenie mikrotubul ich umiejscowienie

i uło

ż

enie w cytoplazmie odpowiada centrosom, poło

ż

ony w

s

ą

siedztwie j

ą

dra komórkowego.

5

Centroiola

W centrosomie niemal

wszystkich komórek
zwierz

ę

cych wyst

ę

puj

ą

dwie

prostopadle do siebie
uło

ż

one struktury, zwane

centriolami. struktury te o
kształcie pustego w

ś

rodku

cylindra, zbudowane s

ą

z

dziewi

ę

ciu zestawów, z

których ka

ż

dy składa si

ę

z

trzech mikrotubul. Centriole
replikuj

ą

si

ę

przed podziałem

komórkowym i
prawdopodobnie odgrywaj

ą

rol

ę

w polimeryzacji

mikrotubul.

Jądro komórkowe

6

J

ą

dro komórkowe jest najwi

ę

ksz

ą

organell

ą

wszystkich komórek. Od

cytoplazmy oddziela je
dwuwarstwowa błona j

ą

drowa.

Zewn

ę

trzna warstwa tej błony

ł

ą

czy si

ę

z siateczk

ą ś

ród-

plazmatyczn

ą

szorstk

ą

.

Umiejscowione w błonie j

ą

drowej

pory umo

ż

liwiaj

ą

kontaktowanie

si

ę

j

ą

dra z cytoplazm

ą

. Na terenie

j

ą

dra znajdziemy upakowane

DNA, RNA i białka. Tutaj zachodzi
metabolizm i replikacja DNA,
synteza wszystkich RNA i
kierowanie ekspresja genów.
Fragmenty DNA koduj

ą

ce

rybosomowe RNA wchodz

ą

w

skład struktury zwanej j

ą

derkiem.

Na terenie j

ą

derka zachodzi

transkrypcja rRNA i składanie
podjednostek rybosomów.

Rybosom

Nie odkryto do tej pory organizmów

ż

ywych pozbawionych białek. W

zwi

ą

zku z tym ka

ż

da

ż

ywa komórka

posiada rybosomy - specjalne
organella słu

żą

ce do produkcji

białek. Ultrastruktur tych nie oddziela
od cytoplazmy

ż

adna błona

biologiczna. Z chemicznego punktu
widzenia w rybosomach wyst

ę

puj

ą

dwa zasadnicze składniki:
rybosomalny RNA i białka. Ka

ż

dy

kompletny rybosom składa si

ę

zawsze z dwóch podjednostek -
wi

ę

kszej i mniejszej. Rybosomy

mog

ą

swobodnie pływa

ć

w

cytoplazmie lub wi

ą

za

ć

si

ę

z

siateczk

ą ś

ródplazmatyczn

ą

.

7

Retikulum endoplazmatyczne

Siateczka

ś

ródplazmatyczna ma

posta

ć

rozci

ą

gni

ę

tych wewn

ą

trz

komórki spłaszczonych woreczków
- retikulum szorstkie z osadzonymi
rybosomami, b

ą

d

ź

rozgał

ę

zionych

rurek – retikulum gładkie. Funkcj

ę

RE mo

ż

na przedstawi

ć

nast

ę

puj

ą

co: zwi

ę

ksza

powierzchni

ę

wewn

ę

trzn

ą

komórki;

umo

ż

liwia jednoczesne prze-

prowadzenie obok siebie ró

ż

nych,

cz

ę

sto wzajemnie si

ę

wykluczaj

ą

cych procesów

biochemicznych, tworzy kanały
wewn

ę

trznej "ł

ą

czno

ś

ci" pomi

ę

dzy

ró

ż

nymi strukturami; resyntetyzuje

białka i inne. Siateczka

ś

ródplazmatyczna wyst

ę

puje we

wszystkich komórkach
posiadaj

ą

cych j

ą

dro, z wyj

ą

tkiem

plemników.

Aparat Golgiego

AG to stos przylegaj

ą

cych do siebie

woreczków, zazwyczaj le

żą

cych w

pobli

ż

u j

ą

dra komórki. Woreczki te nie

ł

ą

cz

ą

si

ę

ze sob

ą

w sposób ci

ą

gły,

maj

ą

rozszerzone zako

ń

czenia i

odp

ą

czkowuj

ą

od nich p

ę

cherzyki.

Ka

ż

dy stos ma stron

ę

wej

ś

ciow

ą

i

wyj

ś

ciow

ą

.

- tutaj białka i lipidy s

ą

modyfikowane,

sortowane i pakowane

- zag

ę

szczone substancje po

zapakowaniu w p

ę

cherzyki wydalane

s

ą

poza komórk

ę

w procesie

egzocytozy (p

ę

cherzyki wydzielnicze

zlewaj

ą

si

ę

z plazmalemm

ą

);

- AG uczestnicz

ą

w przekazywaniu

wielu substancji w obr

ę

bie komórki i

poza ni

ą

.

- i inne

8

Lizosom

Wyst

ę

puj

ą

w kom.

zwierz

ę

cych. S

ą

to

otoczone pojedyncz

ą

błon

ą

biologiczn

ą

p

ę

cherzyki zawieraj

ą

ce

enzymy hydro-lityczne.
Powstaj

ą

jako lizosomy

pierwotne z aparatów
Golgiego lub retikulum
gładkiego; po
poł

ą

czeniu z

fagosomami powstaj

ą

lizosomy wtórne;

Peroksysomy

Peroksysomy to małe organelle otoczone pojedyncza

błon

ą

komórkow

ą

. Zawieraj

ą

one enzymy

katalizuj

ą

ce syntez

ę

cz

ą

stek oraz utlenianie

niektórych substratów. W trakcie utleniania lipidów
uwalniany jest toksyczny nadtlenek wodoru, który
natychmiast zostaje rozło

ż

ony przez katalaz

ę

(jeden

z enzymów). W perosysomach w

ą

troby rozkładany

jest alkohol etylowy. Peroksysomy komórek
ro

ś

linnych pełni

ą

wi

ę

cej funkcji ni

ż

w komórkach

zwierz

ę

cych.

9

Wakuola

Wyst

ę

puje w komórkach

ro

ś

lin. Jest to rodzaj

p

ę

cherzyka otoczonego

pojedyncza błon

ą

komórkow

ą

. Wewn

ą

trz

wakuoli znajduj

ą

si

ę

niemal

identyczne enzymy co w
lizosomach komórek
zwierz

ę

cych. Tutaj

rozkładane s

ą

białka, kwasy

nukleinowe i inne zwi

ą

zki. W

niektórych komórkach
znajduje si

ę

tylko jedna,

du

ż

a wakuola, w innych jest

wiele małych. Zale

ż

y to od

rodzaju tkanki i stadium
rozwojowego komórki.

10

Mitochondrium

Otacza je podwójna błona
lipo - proteinowa. Wyst

ę

puj

ą

u wszystkich Eukaryota
tlenowych. Odpowiednikami
mitochondriuów u Prokayota
s

ą

mezosomy. Liczba tych

organelli waha si

ę

od 20 (w

komórkach mało aktywnych
metabolicznie) do kilku
tysi

ę

cy (w komórkach o

du

ż

ej aktywno

ś

ci

metabolicznej. Główna funkja
to dostarczanie energii.
przydatnej biologicznie-ATP

Chloroplast

Chloroplasty s

ą

plastydami

bior

ą

cymi aktywny udział w

procesie fotosyntezy. Ich
kształt u organowców jest
zasadniczo stały. Jest to
dwuwypukła soczewka, z
zewn

ą

trz otoczony jest

gładk

ą

lipoproteinow

ą

błon

ą

. Wewn

ę

trzna błona

tworzy, rozbudowuj

ą

cy si

ę

w czasie dojrzewania,
system równoległych
wypukle

ń

. System

lameralny jest zanurzony w
jednorodnej, koloidalnej
macierzy chloroplastu -
stromie.

11

Budowa komórki zwierzęcej

Budowa komórki roślinnej

12

Ś

ciana komórkowa

Ś

ciana komórkowa wyst

ę

puje

przede wszystkim u ro

ś

lin i

grzybów. Jest ona martwym
składnikiem komórki. Cechy
charakterystyczne tej struktury to:
jest uporz

ą

dkowan

ą

warstw

ą

na

zewn

ą

trz protoplastu; oddziela

komórk

ę

od

ś

rodowiska

zewn

ę

trznego, nie jest organellum

autonomicznym - jej budowa
zale

ż

y od czynników

wewn

ą

trzkomókowych, sama

ograniczy wzrost komórki,
odpowiada tak

ż

e za tworzenie

poł

ą

cze

ń

pomi

ę

dzy s

ą

siednimi

komórkami; stanowi barier

ę

obronn

ą

przed infekcjami

bakteryjnymi i wirusowymi

DNA

13

S- pięciowęglowy cukier
dezoksyryboza

A, T, C, G – zasady azotowe

P- reszta fosforanowa

14

Upakowanie
DNA