2010-11-05
Komórka
Podstawowa strukturalna i
funkcjonalna jednostka organizmów,
wykazująca wszelkie cechy żywej
materii .
Może by całkowicie samodzielna
( organizmy jednokomórkowe) , może
też łączyć się w zespoły, tkanki i
Dr med.Izabela
Pieścikowska
narządy ( organizmy
wielokomórkowe)
Budowa komórki
" Woda  ponad 70 %
" Białka  proste (np. albuminy, histony) i
złożone (nukleoproteidy, glikoproteidy)
" Tłuszcze
" Węglowodany
" Składniki mineralne
" Kwasy nukleinowe
1
2010-11-05
Budowa błony komórkowej
Błona komórkowa
" Model budowy Singer a-Nicholsona tzw. płynna
mozaika:
" podwójna warstwa lipidowa z zatopionymi niej
białkami
" asymetryczna
" grubość ok.. 8 nm
" białka  60%
" lipidy  30%
" węglowodany  10%
Białka błony komórkowej
" Powierzchniowe:
1. Wolne od lipidów
" Integralne:
2. Są białkami rozpuszczalnymi
1. Połączone z lipidami
3. Z błony możemy je wyodrębnić za pomocą
2. Zwykle nierozpuszczalne
wody, roztworów soli.
3. Oddzielić je można od błony za pomocą
4. Przykłady białek powierzchniowych:
detergentów i rozpuszczalników organicznych
spektryna
4. Przykłady:
białka enzymatyczne, glikoforyna, białka
tworzące receptory błonowe
2
2010-11-05
Płaszcz komórkowy tzw. glikokaliks
Lipidy błony komórkowej
" jest wytworem komórki i stanowi
" Dwuwarstwowa konfiguracja: funkcjonalną całość z błoną komórkową
(plazmolemmą)
grupy hydrofilne ( powinowactwo do wody )
" są to węglowodany połączone z białkami
skierowane są na zewnątrz;
(glikoproteidy) lub też z lipidami (glikolipidy)
grupy hydrofobowe skierowane do wewnątrz;
" funkcja:
" lipidy budujące  głównie fosfolipidy,
cholesterol (ok. 33% ) i nieznaczne ilości 1. osłania błonę komórkową
glikolipidów
2. zespala komórki
" cząsteczki lipidów mają zdolność do
3. wiąże substancje pobierane do wewnątrz
przemieszczania się tzw. ruchy flip-flop
4. posiada właściwości antygenowe
Transport komórkowy
" Podział:
1. Transport przez błonę
a) bierny: prosty i ułatwiony ( tlen,
dwutlenek
węgla, azot, mocznik )
zgodnie z gradientem stężeń, nie wymaga
energii
b) aktywny: pierwotny ( pompa sodowo-
potasowa ) i wtórny
wbrew gradientowi stężeń, wymaga
energii
3
2010-11-05
Transport przy udziale błony ale nie przez błonę tzw.
cytoza czyli transport pęcherzykowy:
a) endocytoza
b) egzocytoza
c) transcytoza  przejście tranzytem przez komórkę
W zależności od wielkości i rozproszenia cząsteczek:
a) pinocytoza  substancje płynne
b) fagocytoza  substancje stałe
Cytoplazma podstawowa - hialoplazma
" wewnętrzne środowisko komórki dla
wszystkich organelli i dla cytoszkieletu
" jest bezpostaciowa i ma właściwości
koloidalne
" zapewnia komórce elastyczność, lepkość i
wytrzymałość mechaniczną
4
2010-11-05
Cytoszkielet
1. Mikrotubule
2. Mikrofilamenty
3. Filamenty pośrednie
Mikrotubule
- zbudowane z białka tubuliny
- jednostka budowy  protofilament (13)
- budują rzęski, witki, wrzeciono podziałowe
5
2010-11-05
Mikrofilamenty
" struktura włókienkowa ( 5-7 nm), spolaryzowane
" zbudowane z białka aktyny G i F, które w
interakcji z miozyną odpowiedzialne są za skurcz
w mięśniach
" udział w podziale komórki, w endocytozie, w
ruchu i w skurczu
" tworzą szkielet podtrzymujący błonę komórkową
" tworzą zrąb mikrokosmków
" odpowiedzialne za zmianę kształtu komórki
Filamenty pośrednie
Lizosomy
" średnica 8  10 nm
" pełnią funkcję strukturalną
" odpowiedzialne są za stabilność komórek
" wyróżniamy:
1. filamenty keratynowe  w naskórku
2. filamenty desminowe  w mięśniach
3. filamenty wimentynowe  w fibroblastach
4. filamenty glejowe  komórki gleju
5. neurofilamenty  komórki nerwowe
6
2010-11-05
" Lizosomy wtórne:
Lizosomy
a) autolizosomy = autofagosomy  trawią materiał
" pH 5
endogenny np. zużyte mitochondria
" trawią materiał egzogenny i endogenny
b) heterolizosomy = heterofagosomy  trawią
" regulują wydzielanie hormonów tarczycy
materiał egzogenny, który dostał się do komórki
" Podział: drogą pino- lub fagocytozy
1. Lizosomy pierwotne  nie brały jeszcze udziału w c) ciała wielopęcherzykowe  trawią nadmiar błon
trawieniu
d) ciała resztkowe  zawierają niestrawiony
2. Lizosomy wtórne  powstają poprzez połączenie materiał
lizosomów pierwotnych z materiałem, który ma
Lizosomy zawierają około 60 enzymów
być strawiony
hydrolitycznych np. proteazy, nukleazy, lipazy,
glikozydazy,, esterazy, fosfatazy.
Proteasomy
7
2010-11-05
Proteasomy
" odkryte w 1980r. przez Wilka i Orłowskiego
" to cylinder zbudowany z 4 pierścieni białkowych i
aktywatora
" odpowiedzialne za pozalizosomową proteolizę
białek (80  90%); warunkiem strawienia jest
połączenia białka ze znacznikiem ubikwityną
" degradacji w proteasomach ulegają białka
zdenaturowane, regulatorowe, antygenowe oraz
białka w procesie głodzenia
" obecność agresomów ( agregaty proteasomów i
ubikwityny ) w chorobach Alzheimera i Parkinsona
PROTEASOMY
Proteasomy - podjenostki
8
2010-11-05
Peroksysomy
Peroksysomy
" strukturalnie podobne do lizosomów a
funkcjonalnie do mitochondriów ( powstaje w
nich energia )
" otoczone pojedynczą błoną lipoproteidową
" w centralnej części znajduje się krystaliczny rdzeń
" zawierają enzymy: oksydazy D i L-aminokwasów,
oksydazę moczanowa, peroksydazę
" Funkcja: rozkład toksycznej wody utlenionej,
metabolizm puryn, aminokwasów i lipidów,
dostarczanie komórce ciepła (termogeneza)
Mitochondria
Peroksysomy
" kształt pałeczkowaty, stanowią 6-16% objętości
komórki
" ich ilość w komórce zależy od jej rodzaju a
przede wszystkim od jej aktywności ; najwięcej
bo od 1000 do 2500/ na komórkę znajduje się w
komórkach wątroby
" Budowa:
1. błona zewnętrzna  zawiera wyspecjalizowane
białka transportowe (poryny); tzw. sito
molekularne
9
2010-11-05
2. błona wewnętrzna  z charakterystycznymi
MITOCHONDRIA
grzebieniami (najwięcej w mięśniu sercowym),
których ilość i kształt są zależne również od
aktywności komórki; zlokalizowane są tu enzymy
łańcucha oddechowego (proces oksydatywnej
fosforylacji czyli wytwarzanie ATP)
3. macierz  zawiera enzymy cyklu Krebsa, rybosomy
i mitochondrialne DNA ( 5% białek )
Defekty w mtDNA (mutacje) powodują liczne
choroby mitochondrialne np. padaczka monoklonalna
encefalopatia mitochondrialna
10
2010-11-05
Siateczka śródplazmatyczna
1.Siateczka śródplazmatyczna gładka  SER
" system kanalików i cystern  występuje czyli bezziarnista bierze udział w syntezie
w każdej komórce
hormonów sterydowych i lipidów, detoksykacji
" funkcja ogólna magazynuje wodę i
leków i substancji toksycznych
elektrolity
" podział:
2.Siateczka środplazmatyczna szorstka
1. Siateczka śródplazmatyczna gładka  SER
( połączona z rybosomami ) uczestniczy w
2. Siateczka środplazmatyczna szorstka
produkcji
( połączona z rybosomami )  RER;
białek wydzielniczych (na eksport), enzymów
szczególnie dobrze wykształcona w
lizosomalnych i białek integralnych błon
komórkach syntetyzujących białka
Siateczka śródplazmatyczna
11
2010-11-05
Aparat Golgiego Aparat Golgiego
" zlokalizowany w pobliżu jądra komórkowego
" system cystern; 4-6 cystern tworzy diktiosom
" liczne pęcherzyki sekrecyjne, woreczki
" Każdy diktiosom jest spolaryzowany
1. biegun bliższy  cis
2. biegun dalszy  trans
" funkcja: udział w sekrecji białek, ich
modyfikacji oraz przebudowa błon
Jądro komórkowe
APARAT GOLGIEGO
" najważniejsza z organelli komórkowych
" średnica 5  10 nm
" zawiera około 99 % materiału genetycznego
" oddzielona od cytoplazmy otoczką jądrową
( obecność licznych por )
" główne składniki jądra:
1. Chromatyna jądrowa
2. Jąderko
3. Macierz jądrowa
12
2010-11-05
Jądro komórkowe
Jądro komórkowe
Chromatyna jądrowa
Nukleosom 
" zbudowana z DNA, białek histonowych i
niehistonowych
" podczas podziału komórki powstają z niej
chromosomy
" Podstawową jednostką chromatyny jest
nukleosom; składa się on z rdzenia (białka
histonowe H2a, H2b, H3 i H4), na który
nawinięta jest 2x DNA; kolejne stopnie
upakowania to; nukleofilament, solenoid,
włókno chromatyny, skondensowany
chromosom metafazalny
13
2010-11-05
Podstawowa jednostka upakowania
Solenoid - średnica 30 nm
chromatyny - nukleosom
14
2010-11-05
W obrazie mikroskopowym wyróżniamy:
3. perichromatyna  to pozachromatynowy
1. Euchromatynę  jasne pola chromatyny; w
składnik jądra komórkowego zlokalizowany na
jej skład wchodzi DNA głównej frakcji (geny
obwodzie jądra; wyróżniamy w niej włókna
transkrypcyjnie aktywne)
(hnRNA  bezpośredni produkt transkrypcji)
2. Heterochromatynę  skondensowana forma
i ziarna (mRNA + białka)
chromatyny w postaci pasm, grudek i ziaren;
4. interchromatyna  zawiera rRNA
" konstytutywna  charakterystyczna dla
wszystkich komórek danego organizmu;
zawiera satelitarny DNA (bez informacji
genetycznej)
" fakultatywna  typowa dla określonych
populacji komórek
Jąderko
Jądro komórkowe  obraz w ME
" nie jest otoczone błoną
" zanika w profazie mitozy
" budowa:
1. chromatyna jąderkowa ( rRNA)
2. ziarna o śr. 15nm  są prekursorami rybosomów
3. włókienka  pre-rRNA
4. białka jąderka np.. polimeraza RNA I
" funkcja: wytwarza podjednostki rybosomów
15
2010-11-05
RYBOSOMY
Rybosomy
" Zbudowane z rRNA i białek
" Wyróżniamy 2 podjednostki 40S i 60S
" połączone nicią mRNA tworzą polirybosomy 
synteza białek na potrzeby komórki (komórki
wzrastające, różnicujące się)
" przyłączone do siateczki śródplazmatycznej
(RER)  produkcja białek głównie na eksport
Budowa rybosomu
16
2010-11-05
INTERFAZA
Cykl życiowy komórki
" G1  trwa od końca mitozy do początku replikacji
" To szereg zmian biofizycznych i
DNA; komórka jest aktywna metabolicznie
biochemicznych, zachodzących w
( synteza błon organelli, zwiększenie ilości
mitochondriów i peroksysomów); komórka
komórce pomiędzy końcem jednego
podwaja swą objętość i masę [ 5-FLUOROURACYL,
podziału a początkiem drugiego;
METATREKSAT ]
umożliwia on rozwój i wzrost
" S  replikacja materiału genetycznego (synteza
organizmu oraz fizjologiczną odnowę
DNA); ilość DNA wzrasta dwukrotnie; w
tkanek i narządów
cytoplaz
mie intensywna synteza histonów i
Składa się z interfazy i mitozy.
centriol; u człowieka trwa ok.. 8 godz. [ MITOMYCYNA,
IPERYT AZOTOWY ]
" G2  synteza białek wrzeciona podziałowego
MITOZA ( odkrył w 1875r. Wacław Majzel)
głównie tubulina oraz składniki błony
komórkowej; trwa zazwyczaj kilka godzin
[ METATREKSAT, PUROMYCYNA, PROMIENIE X ]
" KARIOKINEZA
" Go  tu znajdują się komórki, które wypadają z
1. Profaza
cyklu; tracą zdolność do replikacji materiału
genetycznego i się specjalizują; mogą wejść 2. Metafaza
ponownie w cykl życiowy pod wpływem bodz
ca
3. Anafaza
np. hormonu, czynnika wzrostu itp.
4. Telofaza
W tej fazie znajdują się limfocyty B i T, komórki
mięśniowe, nerwowe, komórki wątroby, nerki, " CYTOKINEZA
trzustki
17
2010-11-05
MITOZA
PROFAZA
" trwa 30  60 min.
" objętość jądra komórkowego się powiększa
" w wyniku kondensacji chromatyny pojawiają
się chromosomy
" zanika jąderko
" zahamowane zostają procesy translacji i
transkrypcji
" zanika siateczka śródplazmatyczna i aparat
Golgiego
PROFAZA
PROFAZA
18
2010-11-05
PROMETAFAZA
METAFAZA
" rozpada się otoczka jądrowa
" powstaje wrzeciono kariokinetyczne:
" trwa 2 -3 min.
1. MT kinetochorowe [ łączą centriole z
" rozpoczyna się, gdy chromosomy osiągną
chromatydami]
płaszczyznę równikową; powstaje tzw. płytka
równikowa = metafazalna
2. MT biegunowe [ łączą dwie przeciwległe
centriole ]
3. MT gwiaz
dziste [ promieniście odchodzą od
centriol ]
METAFAZA
METAFAZA
19
2010-11-05
ANAFAZA
ANAFAZA
" trwa 2  3 min.
" rozpoczyna się ruch chromosomów w
kierunku bieguna komórki zapoczątkowany ich
rozdzieleniem na chromatydy
" tworzy się charakterystyczny układ
dwugwiazdy
" w cytoplaz
mie zaczynają się tworzyć
przewężenia
" podczas ruchu MT biegunowe i gwiaz
dziste
wydłużają się ( oddalają się bieguny komórki)
ANAFAZA
TELOFAZA
" jest prawie odwróceniem profazy
" chromosomy ulegają despiralizacji
" odtwarza się otoczka jądrowa
" rozpoczyna się synteza RNA i zapoczątkowuje
odtwarzanie jąderka
" zanikają struktury wrzeciona
kariokinetycznego = podziałowego
20
2010-11-05
TELOFAZA
TELOFAZA
TELOFAZA
CYTOKINEZA
" PROCES PODZIAA
U CYTOPLAZMY A

CZNIE Z
MITOCHONDRIAMI I APARATEM GOLGIEGO
POMI
DZY DWIE KOMÓRKI
" Zapoczątkowuje ją powstanie pierścienia
skurczowego ( filamenty aktynowe i miozynowe
) a następnie powstaje bruzda podziałowa;
pogłębia się ona i finalnie następuje podział
cytoplazmy
21