Budowa komórki eukariotycznej

cz. III

Komórki wykształciły różne strategie segregowania i

organizowania swoich reakcji chemicznych. Jedną z nich
jest agregacja różnych enzymów w kompleksy białkowe.
Drugą strategią najsilniej rozwiniętą w komórkach
eukariotycznych

polega

na

zamknięciu

różnych

procesów i prowadzących je białek w różnych
przedziałach ograniczonych błoną. Jak omówiono w
części II, błony komórkowe stwarzają selektywne
przepuszczalne bariery, pozwalające – w przypadku
większości cząsteczek – na kontrolowanie ich transportu
zachodzącego przez te błony.

Siateczka śródplazmatyczna

(ER)

ER (endoplasmic reticulum) jest najlepiej rozwiniętym

systemem błonowym w komórce eukariotycznej.
Struktura ta jest bardzo powszechna u Eucaryota (z
wyjątkiem

erytrocytów

ssaków).

W

komórkach

Procaryota ER nie występuje.

Stanowi układ spłaszczonych błon, tworzących kanaliki,

cysterny i pęcherzyki. Ma połączenie z błoną jądrową i
błoną

cytoplazmatyczną

(plazmolemmą),

ale

w

przeciwieństwie do błony komórkowej, błony siateczki
nie są spolaryzowane.

Retikulum endoplazmatyczne -

rodzaje

Z uwagi na charakter błon ER wyróżnia się:
- Siateczkę śródplazmatyczną gładką – retikulum

endoplazmatyczne agranularne, w skrócie SER. Na jej
błonach nie występują rybosomy.

- siateczkę śródplazmatyczną szorstką – retikulum

endoplazmatyczne granularne, w skrócie RER. Na
błonach tej siateczki występują ziarnistości. Są to
przytwierdzone do powierzchni błony liczne rybosomy.

Często wyróżnia się także ER sarkoplazmatyczne, które

występuje w komórkach mięśni i gromadzi jony wapnia
niezbędne do skurczu.

ER szorstkie (granularne)

Na zewnętrznych powierzchniach błon ER zlokalizowane są

rybosomy. Jej główną funkcją jest synteza białek
przeznaczonych na „eksport”, stąd też licznie występuje
m.in. w:

- komórkach nabłonka gruczołowego trzustki (wydzielają

enzymy trawienne)

- neuronach bez- i kręgowców (o dużej ilości białek

przenośnikowych)

- komórkach

kościotwórczych

(wydzielają

enzymy

pomagające przy rekonstrukcji i przebudowie kości).

RYBOSOMY

RER

SER

JĄDRO
KOMÓRKOWE

RYBOSOMY

ER gładkie (agranularne)

Na powierzchni zewnętrznych błon nie występują

rybosomy. Jej główną funkcją jest synteza lipidów. SER
jest

szczególnie

rozwinięta

w

komórkach

specjalizujących

się

w

syntezie

niebiałkowych

składników organicznych. Przykładami mogą być:
komórki śluzowe żołądka i jelita cienkiego.

BŁONY ER

Funkcje ER

• Zwiększa powierzchnię wewnętrzną komórki,
• dzieli cytoplazmę na sektory, umożliwiając jednoczesne

przeprowadzanie różnych, często wzajemnie się
wykluczających procesów, np. syntezy i rozpadu,

• tworzy wewnętrzne kanały łączności pomiędzy różnymi

strukturami w komórce,

• syntetyzuje białka (RER) i lipidy (SER),
• przeprowadza detoksykację trucizn i leków (głównie w

komórkach wątroby).

Aparat Golgiego

Jest to system błon złożony z płaskich cystern, rurek i

pęcherzyków,

blisko

związany

z

siateczką

śródplazmatyczną, stanowiący jakby jej przedłużenie pod
względem pochodzenia i funkcji. Strukturą podstawową
aparatu Golgiego jest diktiosom – stos płaskich
woreczków (

cystern - 1

). Na brzegach cystern tworzą się

liczne rozdęcia, które odłączają się następnie w postaci
kulistych

pęcherzyków – 2

.

DIKTIOSOM

Aparat Golgiego nie występuje u Procayrota.
Najlepiej rozwinięty jest natomiast w komórkach wydzielniczych.

1

2

1

1

2

3

1-PĘCHERZYKI TRANSPORTUJĄCE
2-ŚWIATŁO CYSTERNY
3-CYSTERNY (PŁASKIE PĘCHERZYKI)

Każdy stos Golgiego ma dwie strony: wejściową – czyli cis i
wyjściową,
czyli trans. Strona cis jest zorientowana ku ER, natomiast strona
trans –
ku błonie komórkowej. Najbardziej zewnętrzna cysterna każdej strony
jest częścią sieci powiązanych miedzy sobą błonowych rurek i
pęcherzyków.

CIS

TRANS

• Rozpuszczalne białka

wchodzą do sieci cis
Golgiego poprzez
pęcherzyki
transportujące (1)
pochodzące z ER. Białka
wędrują poprzez cysterny
(2), poprzez pęcherzyki
transportujące, które
odrywają się od jednej
cysterny i łączą poprzez
fuzję z następną. Białka
opuszczają sieć trans
Golgiego w pęcherzykach
transportujących,
kierowanych albo do
powierzchni komórki,
albo do innych
przedziałów.

RER

SER

CIS

TRANS

1

1

2

1

BŁONA KOMÓRKOWA

Funkcje aparatu Golgiego

• Modyfikacja i sortowanie białek, zwłaszcza przyłączanie

do nich reszt cukrowych,

• synteza niektórych cukrów,
• udział w procesach wydzielniczych komórki,
• transport wydzielin w kierunku błony komórkowej.

Lizosomy

Są to otoczone pojedynczą błoną biologiczną pęcherzyki,

powszechne tylko u Eucaryota. Zawierają enzymy
hydrolityczne,

które

prowadzą

kontrolowane

wewnątrzkomórkowe

trawienie

zarówno

materiału

zewnątrzkomórkowego jak i zużytych organelli. Enzymy te
są

optymalnie

aktywne

w

środowisku

kwaśnym

utrzymywanym w lizosomach, dzięki czemu nawet gdyby
nastąpił jakiś przeciek, zależność enzymów od dużego
zakwaszenia chroni zawartość komórki przed strawieniem.

ENZYMY HYDROLITYCZNE

Sferosomy

Są drobnymi (od 0,5 do 1 μm), kulistymi organellami

charakterystycznymi dla komórek roślinnych. Wiele
danych wskazuje, że są one odpowiednikami lizosomów
komórek zwierzęcych. Zawierają lipidy oraz liczne
enzymy hydrolityczne. Ich główną funkcją jest:

• trawienie wewnątrzkomórkowe,
• synteza tłuszczów,
• gromadzenie tłuszczów zapasowych.

Mikrociałka

Są to bardzo małe oragnelle, dla których charakterystyczna

jest

obecność

dużych

ilości

katalazy,

enzymu

rozkładającego nadtlenek wodoru na wodę i tlen.

Peroksysomy

– pęcherzyki występujące w komórkach

roślinnych

i

zwierzęcych

przeprowadzają

reakcje

utleniania z wykorzystaniem tlenu cząsteczkowego.
Procesom tym zwykle towarzyszy wydzielanie się
toksycznego nadtlenku wodoru, który jest rozkładany
przez katalazę do produktów nieszkodliwych. U
człowieka, w komórkach wątroby struktury te uczestniczą
m.in. w neutralizowaniu etanolu.

Mikrociałka

Glioksysomy

– druga grupa mikrociałek, występująca

wyłącznie w komórkach roślin wyższych i to w tkankach
magazynujących tłuszcze (np. w nasionach oleistych).
Zawierają enzymy rozkładające kwasy tłuszczowe i
przekształcające produkty ich rozpadu w węglowodany.
Uczestniczą zatem w uruchamianiu rezerw tłuszczowych
i przekształcaniu ich w cukry, co ma miejsce w czasie
kiełkowania nasion.

GERL

W niektórych komórkach eukariotycznych stwierdzono

obecność

powtarzalnego

kompleksu

błoniastego,

będącego jakby połączeniem aparatu Golgiego,
retikulum endoplazmatycznego i lizosomów. Ponieważ
kompleks ten wykazywał pewne odrębne właściwości
biochemiczne nadano mu nazwę GERL (Golgi
Endoplsmatic Reticulum Lysosom system).

Literatura:

• Lewiński W., Walkiewicz J., 2000. Biologia 1. Operon,

Rumia

• Alberts B. i in., 1999. Podstawy biologii komórki. PWN,

Warszawa

• Szweykowska A., Szweykowski J. 2004. Botanika.

Morfologia, PWN, Warszawa