BUDOWA KOMÓRKI I JEJ WŁA
Ś
CIWO
Ś
CI
Protoplasty tworz
ą
tzw.
Ŝ
ywe składniki komórki .
Składniki komórek podzielono umownie na dwie grupy :
•
Plazmatyczne (
Ŝ
ywe) – s
ą
to wszystkie błony komórkowe, cytoplazma ,j
ą
dro komórkowe z
j
ą
derkiem, plastydy , mitochondria, struktury Golgiego, rybosomy.
•
Nieplazmatyczne (martwe) – jest to
ś
ciana komórkowa , sok wakuolarny nie zawieraj
ą
cy
białek konstrukcyjnych
Model budowy komórki :
•
Ka
Ŝ
dy organizm musi oddzieli
ć
si
ę
od
ś
rodowiska w sposób umo
Ŝ
liwiaj
ą
cy wybiórcz
ą
wymian
ę
substancji z otoczeniem – st
ą
d w
Ŝ
ywej komórce jest błona komórkowa
•
Nie wykazuj
ą
ce zasadniczo zdolno
ś
ci do dynamicznego odkształcenia swoich komórek
organizmy prokariotyczne , ro
ś
liny oraz grzyby posiadaj
ą
dodatkowo sztywn
ą
ś
cian
ę
komórkow
ą
•
Ś
rodowisko wewn
ę
trzne komórki tworzy bardzo zło
Ŝ
ony koloid wodny – cytoplazma.
Umo
Ŝ
liwia ona zachodzenie wszystkich podstawowych procesów
Ŝ
yciowych w komórce
•
Komórka posiada niemal zawsze skomplikowane centrum decyzyjne , czyli j
ą
dro komórkowe ,
steruj
ą
ce globalnie wszystkimi czynno
ś
ciami
Ŝ
yciowymi , np. podziałami , przemianami
metabolicznymi itd. Zawiera ono niezwykłe cz
ą
steczki kwasu dezoksyrybonukleinowego
(DNA) , w których budowie zawarta jest informacja genetyczna . Odpowiednikiem j
ą
dra u
bezj
ą
drowych jest tzw. ziarno j
ą
drowe –nukleoid
•
Jednym z najistotniejszych problemów jest zdobywanie „wygodnej w
Ŝ
yciu” energii
chemicznej. Swoistymi „miniprzetwórniami” energetycznymi, gdzie syntetyzuje si
ę
wi
ę
kszo
ść
substancji magazynuj
ą
cych energi
ę
, s
ą
mitochondria przeprowadzaj
ą
ce reakcje tlenowe
oddychania wewn
ą
trzkomórkowego. Odpowiednikiem mitochondriów u tlenowych bakterii s
ą
mezosomy.
•
Komórki ro
ś
linne maj
ą
specyficzne struktury – plastydy. Najistotniejsze z nich s
ą
zielone
chloroplasty, umo
Ŝ
liwiaj
ą
ce zamian
ę
energii
ś
wietlnej na chemiczn
ą
, która nast
ę
pnie
wykorzystana jest do asymilacji dwutlenku w
ę
gla. Inne plastydy , np. bezbarwne leukoplasty
spełniaj
ą
funkcje zapasowe.
•
Wn
ę
trze komórki podzielone jest na przez błony retikulum endoplazmatycznego( ER) na
przestrzenie, w których mog
ą
zachodzi
ć
ró
Ŝ
ne procesy
•
Synteza najbardziej skomplikowanych i ró
Ŝ
norodnych chemicznie makrocz
ą
steczek, czyli
białek , odbywa si
ę
zawsze na rybosomach. U Eucaryota wi
ę
kszo
ść
tych organelli zwi
ą
zana
jest z retikulum tworz
ą
c retikulum granularne.
•
Wydzielaniem makrocz
ą
steczek na zewn
ą
trz zajmuj
ą
si
ę
aparaty Gologiego
•
Za trawienie wewn
ą
trzkomórkowe odpowiadaj
ą
lizosomy
•
W wakuolach znajduje si
ę
zapas wody , jonów oraz zb
ę
dne komórce substancje, których nie
mo
Ŝ
e usun
ąć
na zewn
ą
trz, np. tzw. metabolizm wtórne
•
W komórkach zwierz
ą
t i grzybów za wyznaczenie biegunów podziałowych odpowiedzialne s
ą
centriole
Plazmoliza i deplazmoliza
1.
1.
Utrzymanie komórki w odpowiednim stanie uwodnienia , inaczej mówi
ą
c – wakuole
odpowiadaj
ą
za j
ę
drno
ść
komórki. W komórkach ro
ś
linnych ulegaj
ą
odwodnieniu , obkurczaj
ą
ca si
ę
cytoplazma mo
Ŝ
e odstawa
ć
od
ś
ciany komórkowej. Takie zjawisko nazywamy plazmoliz
ą
. (
Plazmoliza jest efektem zmniejszenia obj
ę
to
ś
ci cytoplazmy komórki ro
ś
linnej zanurzonej w roztworze
hipertonicznym: woda ucieka z cytoplazmy do roztworu o wy
Ŝ
szym ci
ś
nieniu osmotycznym na
zasadzie osmozy. Pod mikroskopem
ś
wietlnym wida
ć
,
Ŝ
e błona komórkowa otaczaj
ą
ca wn
ę
trze
komórki coraz bardziej odstaje od
ś
ciany komórkowej.)
St
ęŜ
enie soli (wody) na zewn
ą
trz komórki jest wi
ę
ksze ni
Ŝ
st
ęŜ
enie w komórce i dlatego woda
wypływa z komórki
Ponowne wnikanie wody do komórki , wypełniaj
ą
c je i wracaj
ą
c do pierwotnego stanu to deplazmoliza
(Deplazmoliza - proces zachodz
ą
cy w komórkach ro
ś
linnych, odwrotny do plazmolizy, polegaj
ą
cy na
nawodnieniu cytoplazmy, co powoduje zanikni
ę
cie przestrzeni pomi
ę
dzy
ś
cian
ą
a błon
ą
komórkow
ą
powstałych w procesie plazmolizy; zachodzi w
ś
rodowisku hipotonicznym.) .St
ęŜ
enie panuj
ą
ce
wewn
ą
trz jest wi
ę
ksze ni
Ŝ
na zewn
ą
trz
2.
2.
U słodkowodnych pierwotniaków i wiciowców wodniczki t
ę
tni
ą
ce usuwaj
ą
m.in. nadmiar wody z cytoplazmy
Plazmoliza; od lewej ku deplazmolizie
Cytoplazma
Cytoplazma - stanowi
ś
rodowisko wewn
ę
trzne komórki. Jest bezbarwna, półpłynna,
ś
luzowata,
Chloroplasty (u glonów nazywane chromatoforami) s
ą
plastydami bior
ą
cymi aktywny udział w
procesie fotosyntezy. Ich kształt u organowców jest zasadniczo stały. Jest to dwuwypukła
soczewka, rzadziej płaskowypukły,
ś
rednica ok. 5-8 µm. U polifiletycznych glonów ciałka zieleni
mog
ą
mie
ć
kształt soczewkowaty, kubkowaty, wst
ę
gowaty, kulisty lub innej posteci. Podobnie
wielko
ść
tych organelli u alg jest bardzo ró
Ŝ
na. waha si
ę
w szerokich granicach od 2 do
kilkudziesi
ę
ciu µm.
Budow
ę
chloroplastu przedstawia schemat. 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
. W pełni wykształcony chloroplast posiada lammelle lub tylakoidy składaj
ą
ce si
ę
z dwóch
cienkich błon. System lameralny jest zanurzony w jednorodnej, koloidalnej macierzy chloroplastu -
stromie. Wi
ę
kszo
ść
glonów ma tylko długie, biegn
ą
ce wzdłu
Ŝ
całego chloroplastu, tylakoidy. U
organowców wyst
ę
puj
ą
dwa rodzaje „woreczków": krótkie, „poukładane" w stosy nazwane granami i
długie, mniej liczne, ł
ą
cz
ą
ce ze sob
ą
grana. Liczb
ę
gran w przeci
ę
tnej fotosyntezuj
ą
cej komórce
ocenia si
ę
na 50, a w ka
Ŝ
dym jest ok. 10 - 80 tylakoidów.
Podobnie jak mitochondria chloroplasty przypominaj
ą
uproszczone komórki prokariotyczne, tyle,
Ŝ
e fotosyntezuj
ą
ce. Posiadaj
ą
one:
•
•
własne DNA w postaci „nagiej", kolistej cz
ą
steczki;
•
•
rybosomy;
•
•
system lamelarny przypomina ogólnie te spotykane u Procaruyota;
•
•
tylko jeden typ polimerazy DNA;
•
•
mRNA plastydowy jest policistronowy;
•
•
sposób organizacji tzw. fotosystemów jest podobny doprokariotycznego.
Nasuwa si
ę
przy tym nast
ę
puj
ą
cy wniosek: chloroplasty podobnie jak mitochondria były pierwotnie
prostymi symbiontami, tyle,
Ŝ
e autotroficznymi.
półprzezroczysta, o g
ę
sto
ś
ci nieco wi
ę
kszej od wody. Ma zdolno
ść
ci
ą
głego ruchu. Po wzgl
ę
dem
chemicznym składa si
ę
z wody - stanowi ona 60-90% masy komórki, pozostałe składniki to białka -
50% suchej masy (po odparowaniu wody z komórki), tłuszcze - 12-25% suchej masy, w
ę
glowodany -
15-20%
suchej
masy.
Składniki komórki tworz
ą
tzw. system koloidalny - zwi
ą
zki nieorganiczne wapnia, magnezu, miedzi,
cynku, bromu, manganu, miedzi, fosforu, potasu, oraz system strukturalny w postaci białek
globularnych, fibrylarnych - mikrofilamentów i mikrofibrylli.
Cytoplazma mo
Ŝ
e wykonywac 3 ruchy :
•
ruch rotacyjny – ruch cytoplazmy wokół centralnie uło
Ŝ
onej wakuoli
•
ruch cyrkulacyjny – ruch cytoplazmy po mostkach cytoplazmatycznych
•
ruch pulsacyjny – cytoplazma porusza si
ę
raz w jedn
ą
, raz w drug
ą
stron
ę
Ruchy cytoplazmy s
ą
najlepiej widoczne w komórkach ro
ś
linnych. Ich przejawem jest
przemieszczanie si
ę
zawieszonych w cytoplazmie chloroplastów.
Funkcje cytoplazmy:
•
zapewnia komórkom okre
ś
lon
ą
wytrzymało
ść
mechaniczn
ą
, elastyczno
ść
, pewn
ą
sztywno
ść
i
kurczliwo
ść
;
•
umo
Ŝ
liwia transport substancji pokarmowych wewn
ą
trz komórki,
•
umo
Ŝ
liwia wykonywanie ruchów ameboidalnych niektórym organizmom,
•
umo
Ŝ
liwia ruchy chromosomów w czasie mitozy i mejozy,
•
stanowi
ś
rodowisko dla organelli komórkowych,
•
umo
Ŝ
liwia przebieg reakcji chemicznych.