New Dokument programu Microsoft Word

Komórka jest tworem o zlozonej budowie, oddzielonym od przestrzeni pozakomórkowej specjalnie uksztaltowanymi strukturami: blonami i scianami komórkowymi. Blony chronia kazda komórke przed szkodliwymi warunkami srodowiskowymi. Zbudowane sa one z regularnie ulozonych czasteczek bialek i lipidów, które razem tworza tak zwana plynna mozaike.

mitochondrim-zbudowane z :Blony zewnetrznej,wewnetrznej,grzebienia i macierzy mitochondrialnej.Centrum energetyczne komorki,zachodzi tu oddychanie wewnatrzkomorkowe,cykl Kebsa,lancuch oddechowy,najwiecej w miesniu sercowym,najmniej w tluszczach.

ER-reticulum endoplazatyczne(blona, rybosomy)sklada sie z lipidow oraz bialek.zwieksza powierzchnie wewnetrzna komorki,umozliwia jednoczesne przeprowadzenie obok siebie roznych procesow wymagajacych np.innego ph,stezenia jonow.tworzy kanaly wewnetrzej lacznosci pomiedzy roznymi strukturami.

jadro-sklada sie z jaderka ,blony jadrowej (z porami),chromosomow,kariolimfy.pelni nadrzedna role w komorce gdyz zawarte w nim dna steruje przemianami biochemicznymi.jadro otoczne jest podwojna blona bialkowo-lipidowa,ktora zawiera liczne pory umozliwiajce kontakt z reszta komorki.

Blona komorkowa-sklada sie z fosfolipidow,bialek,olisacharydow i enzymow. na powierzchni blony wystepuje glikokalis(zbudowany z reszt cukrowych)posredniczy on w transporcie,nawilza komorke.Blony chronia komorke przed dzialaniem czynnikow fizycznych i chemicznych,reguluja transport wybranych substancji.

rybosom-zbudowany z podjednostki malej i duzej.liczba rybosomow w przecietnej komorce wynosi kilka milionow i zalezy od aktywnosci metabolicznej komorki.podjednostki zbudowane z bialek i rrna.na rybosomach odbywa sie synteza bialek(translacja)

aparat golgiego-powszechny skladnik komorek eukariotycznych.sa to struktury bloniaste-cysterny ulozone jedna na drugiej.w a.g.wystepuje synteza i wydzielanie wielocukrow i sluzow.

mikrotubule-bialkowe spirale zbudowane z czaseczek tubuliny(bialko globularne)nadaja ksztalt komorce oraz utrzymuja poszczegolne organelle w odpowiednil ulozeniu.wchodza w sklad wici i rzesek.

centriole-struktury o ksztalcie pustego cylindra,zbudowane z dziesieciu zestawow,kazdy sklada sie z trzech mikrotubul

lizosom-drobne pecherzyki zawierajace enzymy trawienne.

peroksyzom-mikrociala otoczone blona ,ktore zawieraja liczne enzymy.podczas rozpadu lipidow produkowany jest nadtlenek wodoru(substancja toksyczna dla komorki).peroksyzom zawiera enzymy rozkladajace nadtlek wodoru.w komorkach watroby i nerek pelnia istotna rolew detoksykacji takich substancji jak etanol

mikrofilamenty-zbudowane z dwoch lancuchow bialek globularnych:miozyny,aktyny.odpowiadaja za ruch komorek.

.Blona komórkowa (plazmalemma) - otacza zarówno komórke roslinna jak i zwierzeca. Pod wzgledem chemicznym sklada sie z fosfolipidów (w tym lecytyny), bialek integralnych i powierzchniowych,oligosacharydów i enzymów. Waznym skladnikiem blon jest takze cholesterol, zwiekszjacy stabilnosc blon, gdyz laczy sie z ich tluszczowa czescia, zwiekszajac lepkosc.

Blony komórkowe maja strukture mozaikowa. Model plazmalemmy zostal opracowany przez Singera i Nicolsona w 1972 roku.Jest to plynna macierz, zbudowana z nieciaglej podwójnej warstwy fosfo- lipidowej z bialkami integralnymi i powierzchniowymi.

Fosfolipidy przemieszczaja sie w obrebie warstwy oraz wymieniaja sie miedzy warstwami. Bialka integralne wykonuja ruchy wokól wlasnej osi oraz wysuwaja sie i zaglebiaja w warstwach fosfolipidowych. Bialka integralne: transportowe, receptorowe, antygenowe (warunkujace grupy krwi), wraz z enzymami i glikoproteinami przemieszczaja sie i ulegaja degradacji. Na powierzchni blony komórkowej wystepuje glikokaliks. Zbudowany jest on z reszt cukrowych polaczonych z bialkami blonowymi (glikoproteidami) lub lipidami zewnetrznej warstwy blony (glikplipidy). Glikokaliks posredniczy w transporcie, nawilza komórke, odpowiada za procesy immunologiczne (rozpoznawanie obcych cial) oraz za tworzenie zespolów komórkowych. Glikoproteidy powierzchniowe nadaja wlaciwosci antygenowe komórkom, tworza oslone dla komórek, sa odpowiedzialne za agregacje i aglutynizacje komórek.

Blona komórkowa jest skladnikiem kazdej zywej komórki. Cechy charakterystyczne blony komórkowej mozna odniesc do wiekszosci blon biologicznych. Do najistotniejszych nalezaloby zaliczyc:wysoka przepuszczalnoscia dla wody;zwiazki niejonowe przechodza przez nia tym lepiej im latwiej sa rozpuszczalne w tluszczach;

opór elektryczny jest duzy, ma to istotne znaczenie dla przewodnictwa elektrycznego bodzców;zywa blona komórkowa jest spolaryzowana, szczególnie dobrze jest to widoczne w komórkach zwierzecych poniewaz nie posiadaja sciany komórkowej;wyizolowane blony ulegaja lizie (rozkladowi) w obecnosci enzymów lipolitycznych i proteolitycznych (rozkladaja bialka).

Aktualnie budowe plazmalemy wyjasnia model plynnej mozaiki. Kazda blona biologiczna zawiera dwa podstawowe skladniki strukturalne: pólplynny podwójny zrab tworzony przez dwie warstwy lipidów, których polarne „glowy" zwrócone sa na zewnatrz w strone srodowiska wodnego, natomiast weglowodorowe lancuchy kwasów tluszczowych skierowane sa do wewnątrz oraz mozaikowato rozmieszczone na i w zrebie róznego rodzaju bialka, z których wiekszosc zdolna jest dynamicznych przemieszczen w obrebie blony;

Funkcje blon:chronia komórki przed dzialaniem czynników fizycznych i chemicznych, a takze przed wnikaniem obcych organizmów, w szczególnosci chorobotwórczych, reguluja transport wybranych substancji z i do komórki, reaguja na bodzce chemiczne, termiczne i mechaniczne, pelnia takze funkcje enzymatyczne, katalizujac rózne reakcje metaboliczne, utrzymuja równowaga miedzy cisnieniem osmotycznym wewnatrz i na zewnatrz komórki.

.Archeowce (lac. Archaea - organizmy zaliczane tradycyjnie wraz z eubakteriami do prokariotów. Pierwotnie uwazano nawet, ze sa ewolucyjnie starsze od bakterii wlasciwych, obecnie jednak wiadomo, ze grupy te ewoluowaly równolegle i sa jednakowo stare. Wg niektórych systematyków (Carl Woese) nalezy archeowce traktowac jako odrebna linie ewolucyjna i nadac im range domeny. W tym wypadku nalezy rozróznic trzy równolegle domeny:bakterie (Bacteria) ,archeowce (Archaea) ,jadrowce (Eucarya) (czyli eukarioty)

Archeowce sa stosunkowo slabo zbadane i opisywane czesto w kontekscie róznic wzgledem eubakterii. Glówne z nich to: odmienna budowa sciany komórkowej ( brak mureiny) oraz obecnosc eterów rozgalezionych nienasyconych kwasów tluszczowych i glicerolu przy jednoczesnym braku fosfolipidów w blonie komórkowej. Te etery, przebiegajace zwykle przez obie warstwy blony powoduja, ze jest ona czesciowo jednowarstwowa. Sciana komórkowa nie zawiera peptydoglikanów. Archeowce maja tez nietypowe procesy metaboliczne (chemoautotrofy np. redukujace siarczany).

Istnieje istotna róznica miedzy bakteriami a archeowcami, jesli chodzi o organizacje materialu genetycznego. U archeowców kwas DNA jest upakowany w nic nukleosomów, której rdzen tworza bialka histonowe. Ponadto material genetyczny Archebacterii jest nieciagly, to znaczy przedzielony intronami.

Lipidy to liczna grupa zwiazków organicznych o róznorodnym skladzie i budowie, których czasteczki zawsze zawieraja dlugolancuchowe kwasy tluszczowe, co nadaje im wspólna wlasciwosc - zla rozpuszczalnosc w wodzie, natomiast dobra w rozpuszczalnikach organicznych. Jest to zwiazane z wystepowaniem w ich strukturze duzej liczby hydrofobowych grup weglowodorowych (-CH2-), tworzacych dlugie alifatyczne lancuchy, które pochodza od kwasów tluszczowych, aldehydów, alkoholi, pochodnych sfinganiny lub czasteczek steroli. Oprócz hydrofobowych lancuchów weglowodorowych czasteczki lipidów zawieraja w swoim skladzie hydrofilowe grupy polarne np.: estrowe, fosforanowe, wodorotlenowe, aminowe i inne. Grupy te zdolne sa do oddzialywania z woda przez tworzenie wiazan wodorowych. Zwiazki, które zawieraja w swoim skladzie zarówno czesc hydrofilowa jak i hodrofobowa nazywa sie zwiazkami amfifilowymi. Wlasciwosci amififilowe zapewniaja lipidom, a w szczególnosci fosfolipidom, duza aktywnosc powierzchniowa. Lipidy adsorbuja sie na powierzchni wody zmniejszajac jej napiecie powierzchniowe.

.Fosfolipidy (fosfatydy)

Sa waznymi skladnikami komórek roslinnych i zwierzecych, a komórek nerwowych (neuron, oslonki nerwowe) w szczególnosci. Blony biologiczne hepatocytów(komorek watrobowych) skladaja sie w 65% z fosfolipidów, wsród których okolo 40% stanowi fosfatydylocholina (lecytyna). Stanowia one szeroka grupe lipidów polarnych, której charakterystyczna cecha jest wystepowanie w czesci hydrofilowej ich czasteczek grupy fosforanowej. Czesc hydrofobowa tych zwiazków stanowia dwa lancuchy kwasów tluszczowych (w przypadku lizofosfstydów jeden lancuch). Róznice w budowie pomiedzy poszczególnymi fosfolipidami dotycza zarówno czesci polarnej, która moze byc jonowa lub amfilityczna jak i czesci niepolarnej charakteryzujacej sie róznymi dlugosciami lancuchów weglowodorowych i róznym stopniem ich nienasycenia. Lancuchy weglowodorowe fosfolipidów z blon biologicznych posiadaja parzysta ilosc atomów wegla (od 12 do 24), przewazaja w nich fosfolipidy posiadajace lancuchy o dlugosci 16 lub 18 atomów wegla. Przy takiej dlugosci lancucha czasteczka lipidu ma dlugosc okolo 3.25 nm. Dosc czesto wystepuja fosfolipidy w których jeden lub dwa lancuchy posiadaja przynajmniej jedno wiazanie nienasycone. Obecnosc wiazan nienasyconych jest bardzo istotna - w miejscu takiego wiazania lancuch „skreca” co powoduje, ze w porównaniu z lancuchem calkowicie nasyconym zajmuje on efektywnie wieksza przestrzen. W lancuchach fosfolipidów moga wystepowac wiazania podwójne, które najczesciej znajduja sie w lancuchu polozonym blizej czesci polarnej czasteczki. Hydrofilowe obszary czasteczek fosfolipidów zawieraja kwasne ugrupowania fosforanowe o ujemnym ladunku (przy pH 7,0). Drugim skladnikiem hydrofilowego fragmentu czasteczki fosfolipidu moze byc seryna, kolamina (powstajaca przez dekarboksylacje seryny), cholina (produkt metylacji kolaminy), etanoloamina lub inozytol. Zarówno cholina jak i etanoloamina zawieraja w swoim skladzie dodatnio naladowane grupy aminowe. Obecnosc dwóch przeciwnie naladowanych grup nadaje glówce polarnej czasteczki fosfolipidu (zawierajacej choline lub etanoloamine) charakter dwupolarnego jonu bez ladunku wypadkowego. Czasteczki fosfolipidów zawierajace seryne lub inozytol maja wypadkowy ladunek ujemny. Czasteczka seryny zawiera w swoim skladzie zarówno ladunek ujemny jak i dodatni, co w rezultacie nadaje fosfolipidom zawierajacym seryne wypadkowy ladunek ujemny. Czasteczka inozytolu nie ma ladunku elektrycznego dlatego tez fosfolipidy zawierajace w swoim skladzie inozytol wykazuja wypadkowy ladunek ujemny, zwiazany z grupa fosforanowa. Fosfolipidy ze wzgledu na swoja budowe czasteczkowa sa najbardziej polarnymi lipidami.

Tworza druga grupe lipidów polarnych, zawierajacych w czesci hydrofilowej czasteczke cukru zwiazana z reszta lipidu wiazaniem glikozylowym (a nie estrowym wiazaniem fosforanowym jak w fosfolipidach). Posiadaja one podobnie jak fosfolipidy wlasciwosci amfifilowe.

Przykladem glikolipidów sa glikozylodwuglicerydy, które skladaja sie z mono-, dwu- lub trój sacharydów polaczonych wiazaniem glikozylowym z grupami hydroksylowymi dwuglicerydu. Lipidy te wystepuja w chloroplastach, i blonach bakteri. Inne glikolipidy tej grupy wystepuja ponadto w skladzie lipidów mózgu i tkanki nerwowej, sledziony, nerek, plucach, watroby i erytrocytów.

Do grupy glikolipidów naleza równiez gangliozydy i glikozydy sterylowe. Gangliozydy sa zlozonymi cerebrozydami (wystepujacymi glównie w mózgu), w których reszta ceramidowa przylaczona jest do reszty cukrowej zawierajacej galaktozamine i kwas sialowy. Lipidy te wystepuja najczesciej w zewnetrznych blonach komórek. Cecha charakterystyczna glikozydów sterylowych jest wiazanie glikozylowe czasteczki monosacharydu z grupami OH sterolu. Lipidy te wystepuja w blonach roslinnych i pelnia tam role materialu budulcowego i izolacyjnego. Biora takze udzial w procesach dotyczacych dzialalnosci ukladu nerwowego.

.Stanowia, obok fosfolipidów i glikolipidów trzecia glówna grupe polarnych lipidów blonowych. Sterole zawieraja hydrofilowa grupe polarna (OH) polaczona bezposrednio z grupa hydrofobowa czasteczki co odróznia je od fosfolipidów i glikolipidów. Najwazniejszym przedstawicielem steroli, jest wystepujacy w tkankach zwierzecych cholesterol. Cholesterol jest zwiazkiem pierscieniowym, zawierajacym rozgaleziony lancuch boczny, powstaje w organizmie z dwuweglowych elementów (rodnik kwasu octowego) i jest surowcem do wytwarzania kwasów zólciowych i wielu hormonów. Cholesterol wystepuje tylko w niewielkich ilosciach w blonach wyzszych roslin, u których podstawowymi sterolami sa sitosterol i stigmasterol (tzw. fitosterole). Sterole wystepuja równiez u mikroorganizmów eukariotycznych i charakteryzuja sie wieksza zmiennoscia strukturalna anizeli fitosterole. Glównym przedstawicielem steroli wystepujacych w blonach mikroorganizmów eukariotycznych jest ergosterol.

.Kwasy tluszczowe - kwasy monokarboksylowe o wzorze ogólnym R-COOH, zazwyczaj o prostym (nierozgalezionym) lancuchu weglowodorowym zawierajacym 4-28 atomów wegla Od nizszych kwasów karboksylowych róznia sie glównie tym, ze z powodu przewagi czesci hydrofobowej nad hydrofilowa sa nierozpuszczalne w wodzie i maja neutralne pH.

W przyrodzie wystepuja w postaci estrów z gliceryna, czyli tluszczów, z których otrzymuje sie je przez hydrolize. Nasycone kwasy tluszczowe mozna takze uzyskac przez katalizowane uwodornienie odpowiednich kwasów nienasyconych. Kwasy tluszczowe wykorzystywane sa do produkcji mydla, farb olejnych, leków i kosmetyków. Poza tym wykorzystuje sie je w przemysle spozywczym (maslo, oleje, smalec, margaryna), oraz jako paliwa (stearyna w swiecy) takze w postaci tluszczów (lampki olejowe).

Kwasy tluszczowe pelnia istotna role biologiczna. W wyniku procesu ß-oksydacji Knoopa sa rozkladane do reszt acetylowych zwiazanych tioestrowo z koenzymem A. Powstaly acetylokoenzym A ulega w cyklu Krebsa rozkladowi z utlenieniem do CO2 i wydzieleniem atomów wodoru, które sa nastepnie utleniane do wody w lancuchu oddechowym. Kwasy tluszczowe sa waznym zapasowym materialem energetycznym, przechowywanym w postaci trójglicerydów w tkance tluszczowej. W wyniku utleniania kwasów tluszczowych powstaje energia potrzebna do procesów zyciowych.

Kwasy tluszczowe dziela sie na nasycone i nienasycone.Nienasycone kwasy tluszczowe sa to kwasy tluszczowe zawierajace wiazania podwójne. Sa one z reguly bezbarwnymi cieczami.Na rysunku ponizej przedstawiony jest model nasyconego kwasu tluszczowego - stearynowego i nienasyconego kwasu tluszczowwego - linolowego i oleinowego.

.Kwasy tłuszczowe omega-3, razem z kwasami tłuszczowymi rodziny omega-6, należą do grupy mono- lub wielo-nienasyconych kwasów tłuszczowych, które są komponentami lipidów błony plazmatycznej wszystkich komórek organizmu. Obecność w ich długołańcuchowej strukturze chemicznej co najmniej jednego podwójnego wiązania pomiędzy atomami węgla odróżnia je od nasyconych kwasów tłuszczowych, które takich wiązań nie posiadają. Wyróżnik „omega-3” lub „omega-6” oznacza pozycję (pierwszego) podwójnego wiązania w węglowym łańcuchu lipidowym. Kwasy tłuszczowe omega-3 często poprzedzane są terminem „niezbędne”, wskazując z jednej strony na ich istotne znaczenie dla funkcji komórki/tkanki/organizmu, a z drugiej - na niezdolność ludzkiego organizmu do ich syntezy; dlatego też muszą być dostarczane wraz z pokarmem. Głównymi przedstawicielami rodziny omega-3 są kwasy: alfa-linolenowy obecny w roślinach (np. olej lniany, olej z orzechów włoskich), eikozapentaenowy i dokozaheksaenowy- dwa ostatnie obecne głównie w rybach morskich zamieszkujących zimne akweny). ALA może być w wątrobie przekształcony do EPA i DHA, jednak zwiększanie liczby wiązań podwójnych w cząsteczce (3n→5n→6n) wymaga udziału wielu enzymów i jest zwykle mało efektywny (m.in. z tego powodu, że te same enzymy są wykorzystywane w torze przemian kwasów rodziny omega-6, w której znajduje się kwas arachidonowy

Ze względu na fundamentalne wielokierunkowe znaczenie biologiczne kwasów tłuszczowych rodziny omega-3, zachwiana równowaga (omega-6 > omega-3) może przyczyniać się do obserwowanego wzrostu predyspozycji i/lub nasilenia występowania różnych, zwłaszcza przewlekłych chorób układu sercowo-naczyniowego, chorób o podłożu zapalnym i nowotworowych, zaburzeń neurologiczno-psychiatrycznych, a także innych patologii, w tym również dermatologicznych.

podstawowymi skladnikami blon biologicznych sa lipidy oraz bialka. Na skutek oddzialywania ze srodowiskiem wodnym lipidy formuja dwuwarstwe. Bialka blonowe sa albo wbudowane w blone albo tez zakotwiczone sa na jej powierzchni. Ze wzgledu na hydrofobowy charakter wnetrza dwuwarstwy lipidowej bialka wbudowane w blone (integralne) musza równiez posiadac hydrofobowe fragmenty mogace przenikac przez dwuwarstwe. Fragmenty te w przewazajacej czesci przyjmuja strukture alfa-helisy. Dobrym przykladem bialek integralnych sa bialka typu G - uczestniczace w procesach recepcji rozmaitych sygnalów docierajacych do powierzchni blony. Wszystkie bialka tego typu posiadaja siedem alfa-helikalnych fragmentów przenikajacych przez blone.

Oprócz bialek integralnych wystepuja tez bialka zwiazane z powierzchnia blony (powierzchniowe, peryferyczne). Istnieje kilka sposobów wiazania bialek z powierzchnia blony: oddzialywania elektrostatyczne z glówkami lipidów, oddzialywanie z bialkiem integralnym lub tzw. acylacja bialka (w czasteczce bialka znajduje sie lancuch weglowodorowy, który wnika w dwuwarstwe lipidowa). Bez wzgledu na sposób wiazania bialka powierzchniowe znacznie latwiej niz integralne moga byc od blony odlaczone - wystarczy do tego zastosowanie roztworu o odpowiedniej wartosci pH lub sile jonowej.

Zgodnie z obecnym stanem wiedzy na temat budowy blon komórkowych podkreslic nalezy nastpujace ich cechy charakterystyczne:

plynnosc - polegajaca na tym, ze wszystkie praktycznie skladniki blon poruszaja sie. Czasteczki lipidów moga obracac sie wokól osi prostopadlej do powierzchni blony (tzw. dyfuzja rotacyjna) jak i przemieszczac sie w jej plaszczyznie (dyfuzja lateralna). Oprócz ruchu czasteczek lipidów jako calosci duze znaczenie posiadaja takze ruchy ich lancuchów weglowodorowych. Ich ruchliwosc zalezy od wielu czynników - przede wszystkim od temperatury oraz ilosci wiazan nienasyconych. Im bardziej ruchliwe sa lancuchy weglowodorowe tym wieksza zajmuja efektywna objetosc i tym samym luzniej upakowane sa czasteczki lipidów w dwuwarstwie. Ma to duze znaczenie zarówno dla wlasnosci blony jako przegrody jak i dla dzialania wielu bialek blonowych. Czynnikiem regulujacym plynnosc blon jest obecnosc w nich czasteczek steroli - w blonach komórek eukariotycznych przede wszystkim cholesterolu. Czasteczki lipidów moga tez przechodzic z warstwy cytoplazmatycznej do zewnetrznej (lub odwrotnie). Zajwisko takie nazywane jest "flip-flop" - w blonach komórkowych wystepuje ono z malym prawdopodobienstwem.

14.

.Obecnie poznano ~160 róznych struktur integralnych bialek blonowych

Bialka integralne moga ulegac dyfuzji rotacyjnej i lateralnej. Ze wzgledu na rozmiary ich czasteczek oba typy dyfuzji sa dla bialek wolniejsze niz dla lipidów. W odniesieniu do bialek nie spotyka sie natomiast procesu analogicznego do "flip-flop" - bialka nie zmieniaja swej orientacji wzgledem powierzchni blony.

15.

Bialko transblonowe (transmembranowe) to bialko blonowe przebijajace cala grubosc dwuwarstwy.

Bialka transblonowe dzieli sie na:

bialka jednokrotnie perforujace blone (bialka monotopowe);

wielokrotnie perforujace blone (bialka politopowe).

Najbardziej znanym podrecznikowym przykladem jest kompleks pompy sodowo potasowej transportujacy jony Na na zewnatrz i jony K do srodka komórki. Wytworzona w ten sposób róznica potencjalu elektrycznego (ok. 0,2 V powoduje aktywny stan cytoplazmy i jest podstawa reaktywnosci komórek. Po smierci komórki potencjal ten spada do 0. Bialka transmembranowe sa podstawa konstrukcji wiekszosci receptorów znajdujacych sie na powierzchni komórek.

16.

Bialka peryferyjne (peryferyczne, przyblonowe, powierzchniowe) - bialka blonowe, które latwo mozna oddzielic od blony za pomoca roztworów soli. Nie perforuja one zadnej z monowarstw blony, a z blona zwiazane sa za pomoca slabych oddzialywan molekularnych, glównie wiazan jonowych, wodorowych i wiazanie van der Waalsa. Oddzialuja w ten sposób z sama blona lub z bialkami integralnymi. Te bialka maja zwykle duze fragmenty polarne i lacza sie z fosfolipidami blony wiazaniami jonowymi

17.

Dyfuzja i elektrodyfuzja

Zjawisko dyfuzji polega na przemieszczaniu sie czasteczek z obszaru o wyzszej ich koncentracji (ilosci czasteczek przypadajacej na jednostke objetosci) do obszaru o nizszej koncentracji. Proces ten prowadzi do wyrównywania koncentracji (w roztworach - stezen) czasteczek. Przyczyna wystepowania dyfuzji jest chaotyczny, termiczny ruch czasteczek. Jesli w danym obszarze znajduje sie wiecej czasteczek anizeli w jego otoczeniu, to przy chaotycznym ruchu wieksza ich ilosc opuszcza ten obszar anizeli do niego wchodzi. Wypadkowa ilosc czasteczek (n) przechodzacych przez jednostke powierzchni (S) w jednostce czasu (t) nazywamy strumieniem dyfuzyjnym.

(1)

JD = n/St

Zgodnie z prawem Ficka wielkosc strumienia dyfuzyjnego jest wprost proporcjonalna do gradientu stezenia dyfundujacej substancji. W przypadku jednowymiarowym (dyfuzja zachodzi wzdluz prostej) gradient stezenia jest równy ilorazowi róznicy stezen (dc) pomiedzy dwoma punktami i odleglosci miedzy nimi (dx).

(2)

JD = -D dc/dx

Wspólczynnik proporcjonalnosci (D) w równaniu (2) nazywany jest wspólczynnikiem dyfuzji danej substancji. Zalezy on od rodzaju dyfundujacej substancji, rodzaju osrodka w którym zachodzi dyfuzja oraz od temperatury.

18.

Osmoza - jest to dyfuzja czasteczek cieczy, przez membrane pólprzepuszczalna, oddzielajaca dwa roztwory rózniace sie tzw. potencjalem chemicznym. Róznica potencjalów chemicznych wynika z róznicy stezenia roztworów. Jezeli pomiedzy takimi roztworami istnieje róznica potencjalów chemicznych, pojawia sie cisnienie osmotyczne które jest proporcjonalne do róznicy potencjalów chemicznych. Cisnienie osmotyczne powoduje przeplyw czasteczek cieczy przez membrane w kierunku od roztworu o mniejszym stezeniu do roztworu o wiekszym stezeniu.

Krótko mowiac: osmoza to przechodzenie cieczy przez pólprzepuszczalna przegrode oddzielajaca dwa roztwory o róznych stezeniach.Osmoza powoduje przenikanie cieczy przez polprzepuszczalna scianke. Bedzie trwala tak dlugo az nastapi wyrównanie stezen roztworów po obu stronach przegrody a dokladniej mówiac zniknie cisnienie osmotyczne czyli nastapi wyrównanie potencjalów chemicznych.

Na potwierdzenie zjawiska osmozy mozemy przeprowadzic proste doswiadczenie. Do naczynia z czysta woda wrzucamy niuszkodzona sliwke. Osmoza powoduje ze czasteczki wody poprzez skórke wnikaja do wnetrza powodujac zwiekszanie objetosci owocu. Po paru godzinach widac ze sliwka wyraznie puchnie i staje sie jak napompowana. Jezeli nasze doswiadczenie potrwa wystarczajaco dlugo nastapi pekniecie skórki. Doswiadczenie to daje nam tez poglad na wielkosc sil jakie wystepuja podczas osmozy. .

20.

Pinocytoza jest to sposób odzywiania sie organizmów jednokomórkowych (protista) lub wielokomórkowych (np. gabek). Podczas pinocytozy pobierane sa na przyklad drobiny bialek lub inne wielkoczasteczkowe substancje rozpuszczalne w wodzie. Pinocytoza polega na tworzeniu kanalików zakonczonych banieczkami wypelnionymi pobierana substancja. Takie pecherzyki, zwane pecherzykami pinocytarnymi lub wodniczkami pokarmowymi, odrywaja sie od blony komórkowej i zaczynaja wedrówke w cytoplazmie. W jej trakcie pecherzyki zostaja w calosci enzymatycznie rozlozone (strawione) przy udziale lizosomów i rozproszone w cytoplazmie. W odróznieniu od fagocytozy, podczas pinocytozy transportowane sa substancje plynne.

.Transportem aktywnym nazywamy transport substancji wymagajacy nakladu energii. Zachodzi on zawsze z udzialem wyspecjalizowanych struktur blonowych (bialek inegralnych) sprzegajacych transport z procesem uwalniania energii. Zródlem energii bardzo czesto jest hydroliza ATP i dlatego bialka biorace udzial w tym procesie traktowane sa jako enzymy posiadajace wlasnosci ATPazy.

W wiekszosci przypadków transport aktywny odbywa sie wbrew róznicy stezen danej substancji (w strone wiekszego stezenia) i w zwiazku z tym mechanizmy tego transportu czesto nazywane sa "pompami". Dobrze poznanym przykladem takiego mechanizmu jest pompa sodowo-potasowa. Jest ona jednoczesnie przykladem transportu wymiennego (antyportu). Transportuje ona bowiem jony sodu z wnetrza komórki na zewnatrz, jednoczesnie przenoszac jony potasu w kierunku odwrotnym. Na jedna rozlozona przez te pompe czasteczke ATP przypada transport trzech jonów sodu i dwóch jonów potasu. Dzialanie pompy sodowo-potasowej ma olbrzymie znaczenie dla utrzymania stalej róznicy stezen tych jonów, zwlaszcza w komórkach pobudliwych. Jak wiadomo bowiem bierny transport jonów zachodzacy zarówno podczas spoczynku komórki jak i w czasie trwania potencjalu czynnosciowego po pewnym czasie prowadzilby do wyrównania stezen jonów sodu i potasu wewnatrz i na zewnatrz komórki.

W przypadku pompy sodowo-potasowej wystepuje bezposrednie sprzezenie transportu z procesem uwalniania energii (hydroliza ATP) i dlatego nazywamy ten transport "aktywnym pierwotnym". Jesli pomiedzy procesem uwalniania energii a transportem istnieja mechanizmy posredniczace to transport taki nazywamy wtórnym. Przykladem transportu wtórnego jest proces resorpcji glukozy w jelitach.

Wsród wielu prób wyjasnienia mechanizmu transportu aktywnego najwieksze poparcie doswiadczalne zyskal poglad o obecnosci w blonie komórkowej enzymu wykorzystujacego energie hydrolizy ATP. Enzymy hydrolizujace ATP nazywa sie ATPazami. (enzymu: miozyna, aktomiozyna)

Czasteczki enzymu w blonie moga zajmowac taka pozycje, ze dzialaja tylko w jednym kierunku, transportujac substancje na jedna strone blony. Taki hipotetyczny przyklad mozna sobie latwo wyobrazic, bo wiadomo ze enzym