BUDOWA KOMÓRKI

EUKARIOTYCZNEJ I FUNKCJE JEJ

SKŁADNIKÓW CZ. I

Komórka

to najmniejsza strukturalna i funkcjonalna jednostka

organizmów żywych. Jest zdolna do przeprowadzania
wszystkich podstawowych procesów życiowych, takich jak
przemiana materii, wzrost, podział i różnicowanie.

W zależności od struktury i stopnia złożoności wyróżniamy

komórki:

• eukariontyczne

– zawierające jądro komórkowe oraz

wewnątrzkomórkowe organella błoniaste.

• prokariotyczne

– nie mają wyszczególnionego jądra i są na

ogół znacznie mniejsze niż komórki eukariotyczne.

Komórki eukariotyczne

Wśród komórek eukariotycznych wyróżniamy komórki roślinne i

zwierzęce. Schemat budowy komórki roślinnej jest inny niż schemat
budowy komórki zwierzęcej. Przede wszystkim komórki roślinne
posiadają dodatkowo ścianą komórkową zbudowaną z polisacharydów
oraz plastydy umożliwiające przeprowadzanie im fotosyntezy.

Ponadto w komórce roślinnej występuje zazwyczaj jedna duża wakuola,

natomiast w komórkach zwierzęcych wyróżniamy liczne wodniczki.

Komórka roślinna i
zwierzęca

1-chloroplast, 2-wakuola, 3-ER gładkie, 4-jądro, 5-aparat Golgiego, 6-ściana
komórkowa, 7-ER szorstkie, 8-mitochondrium, 9-błona komórkowa, 10-
cytoplazma, 11-lizosomy, 12-rybosomy

1

2

3

4

5

6

7

8

3

8

5

7

4

10

9

10

9

11

12

12

Składniki komórkowe - podział

Składniki

komórek

podzielono

na

dwie

grupy:

plazmatyczne (żywe)

i

nieplazmatyczne (martwe).

Do

pierwszych zalicza się: błony komórkowe, cytoplazmę,
jądro komórkowe z jąderkiem , plastydy, mitochondria,
struktury

Golgiego,

rybosomy,

siateczkę

śródplazmatyczną. Razem tworzą one

protoplast

.

Natomiast ściana komórkowa oraz sok wakuolarny
należą do grupy składników nieplazmatycznych.

Cytoplazma

Nazywana cytoplazmą podstawową, macierzą lub matriks

cytoplazmatyczną, a także cytozolem. Jest jednorodnym
środowiskiem, w którym znajdują się składniki komórki. Jej
struktura

w

mikroskopie

elektronowym

jest

drobnoziarnista i względnie jednorodna. Jest to układ
dynamiczny o różnej aktywności metabolicznej w różnych
okresach życia komórki, a tym samym zmienny w
odniesieniu zarówno do składu jak i właściwości
fizykochemicznych. Prawdopodobnie tworzy ją sieć
łańcuchów białkowych stanowiąca układ koloidowy.

Cytoplazma - skład

Głównym składnikiem cytoplazmy jest woda – stanowi 90%

całej objętości. W wodzie zawieszone są:

- białka enzymatyczne oraz budulcowe, lipidy, cukry, tRNA
- elektrolity – rozpuszczone w wodzie związki nieorganiczne

i organiczne, uczestniczące w procesach metabolicznych

- biokatalizatory – enzymy, witaminy, hormony – katalizują

kolejne ogniwa przemian metabolicznych, regulują
procesy wzrostu i rozwoju

- związki wysokoenergetyczne i przenośniki energii – ATP i

ADP

- pośrednie i wtórne produkty przemiany materii

Cytoplazma - właściwości

Cytoplazma ma zdolność do odwracalnej zmiany stanów

skupienia. Raz zachowuje się jak płyn (stan zol -
półpłynny), w innym przypadku jest dość sztywna i
elastyczna (stan żel – półstały). Możliwość zmiany stanu
skupienia wynika z koloidalnego charakteru cytoplazmy
i ma znaczenie m.in. w sterowaniu natężenia przemian
metabolicznych w komórkach.

Przejście jednego stanu w drugi można przedstawić:

zol żel

zol

KOAGULACJA

PEPTYZACJA

Cytoplazma - właściwości

• Cytoplazma ma zdolność wykonywania ruchów, co

potwierdza jej dynamiczny charakter.

• Rodzaje ruchów cytoplazmy w komórce:
- rotacyjny – wokół jednej, dużej, centralnie położonej

wakuoli (wodniczki) - A

- cyrkulacyjny – wokół kilku drobnych wodniczek (wakuol)

- B

- pulsacyjny - cytoplazma płynie raz w jednym, raz w

drugim kierunku (wokół wakuoli) - C

A

B

C

Cytoszkielet

Cytoszkielet jest to sieć białkowych filamentów rozciągających

się wewnątrz cytoplazmy. Od niego zależy zdolność komórek
do :

- przyjmowania różnorodnych kształtów,
- wykonywania różnorodnych ruchów
- organizowania wielu składników swojego wnętrza.

Ta sieć filamentów podpiera znaczną objętość cytoplazmy w

komórce eukariotrycznej, co jest szczególnie ważne w
przypadku komórek zwierzęcych nie mających ściany
komórkowej. Jest to struktura wysoce dynamiczna,
podlegająca ciągłej reorganizacji, ponieważ komórka zmienia
kształt, dzieli się i odpowiada za bodźce środowiskowe.

Cytoszkielet - funkcje

Cytoszkielet jest nie tylko „kością” komórki, ale również jej

„mięśniem” i jest bezpośrednio odpowiedzialny za ruchy
na dużą skalę, takie jak pełzanie komórek po powierzchni,
skurcze komórek mięśniowych i zmiany kształtu komórek,
które mają miejsce w trakcie rozwoju embrionalnego.

Cytoszkietel

stanowi

maszynerię

ruchów

wewnątrzkomórkowych, takich jak transport organelli z
jednego miejsca na drugie, separacje chromosomów w
trakcie podziału mitotycznego i rozdzielanie się komórek
w trakcie podziałów.

Cytoszkielet kontroluje zarówno przemieszczanie się

organelli, jak również transport miedzy nimi.

Cytoszkielet - budowa

Cytoszkielet zbudowany jest z trzech rodzajów filamentów

białkowych:

» filamentów pośrednich
» mikrotubul
» filamentów aktynowych

Wybarwione na czerwono
- filamenty aktynowe
Wybarwione na zielono
- mikrotubule
Niebieskie – jądro komórkowe

Filamenty pośrednie

Mają dużą wytrzymałość, a ich główną funkcją jest

umożliwienie

komórce

przeciwstawienia

się

mechanicznym stresom, które pojawiają się gdy komórka
ulega rozciąganiu. Są zatem najbardziej sztywnymi i
wytrzymałymi ze wszystkich trzech typów filamentów
tworzących cytoszkielet.

Szczególnie

liczne

są

w

komórkach

nerwowych,

mięśniowych i nabłonkowych – w skórze. W tych
wszystkich komórkach filamenty pośrednie, poprzez
napinanie

się

i

rozkładanie

efektu

miejscowo

przyłożonych sił, zapobiegają pękaniu komórek i ich błon
w odpowiedzi na rozciąganie.

Filamenty pośrednie są również wykrywane w obrębie jądra

komórkowego, gdzie zbudowane są z białka laminy i
tworzą sieć zwaną blaszką jądrową.

Mikrotubule

Są to długie i stosunkowo sztywne

wydrążone rurki białkowe, zbudowane
z białka tubuliny, które mogą zostać
szybko zdemontowane w jednym
miejscu, a uformowane w drugim. Są
częścią cytoszkieletu odpowiedzialną
za określenie pozycji organelli w
obrębie komórki oraz z transport
wewnątrzkomórkowy. Budują także
wrzeciono mitotyczne, gdy komórka
zaczyna się dzielić. Mikrotublule
tworzą także struktury wykonujące
rytmiczne ruchy – rzęski i wici.

1

1 – dimer tubuliny

Filamenty aktynowe

Filamenty, których głównym białkiem budulcowym jest

aktyna, znajdowane są we wszystkich komórkach
eukariotycznych i są niezbędne do wykonywania wielu
ruchów, szczególnie tych, które dotyczą powierzchni
komórki.

Filamenty te tworzą:
- aparat kurczliwy mięśnia,
- mikrokosmki jelita cienkiego,
- małe pęczki kurczliwe w cytoplazmie, które są zdolne do

skurczu i działają jak „mięśnie” komórki,

- pierścienie skurczowe, które dzielą cytoplazmę na dwie

części w momencie podziału komórki.

Budowa rzęsek i wici

Rzęski

(cilia)

są

włosopodobnymi

strukturami,

występującymi na powierzchni wielu rodzajów komórek
eukariotycznych. Ich funkcją jest przemieszczanie płynu
ponad powierzchnią komórki lub nadawanie ruchu
komórce w płynie. U człowieka między innymi rzęski
komórek wyścielających drogi oddechowe przesuwają
warstwy śluzu z wychwyconymi cząstkami kurzu.

Wić (flagellum) jest napędem wielu pierwotniaków i

plemników. Przypomina rzęskę pod względem struktury
wewnętrznej, ale jest zazwyczaj dłuższa . Wici są
przeznaczone do ruchu całej komórki.

Organizacja mikrotubul w rzęsce

i wici

Każda rzęska i wić komórki

eukariotycznej

składa

się

z

cienkiego,

cylindrycznego

trzonka

pokrytego

wypustką

błony komórkowej (1). Rdzeń

trzonka stanowi wiązka złożona z

rozmieszczonych

koliście

dziewięciu par mikrotubul (3),

które otaczają dwie mikrotubule

znajdujące się w środku (2). Takie

ułożenie określa się jako układ

9+2. U podstawy każdej wici i

rzęski

znajduje

się

ciałko

podstawowe (4), składa się ono z

zestawu

dziewięciu

trójek

(trypletów)

mikrotubul,

rozmieszczonych cylindrycznie.

1

2

3

4

Literatura:

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

morfologia. PWN, Warszawa

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

Rumia

• Biologia, 1994, Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i

Leśne, Warszawa

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

Warszawa