Aparat Golgiego – organellum służące chemicznym modyfikacjom substancji zużywanych przez komórkę, bądź wydzielanych poza nią. Podstawową jednostką strukturalną aparatu Golgiego jest diktiosom.
W strukturach Golgiego odbywa się:
sortowanie i dojrzewanie białek i lipidów;
modyfikacje reszt cukrowych glikoprotein i glikolipidów;
synteza polisacharydów oraz mukopolisacharydów: glikozoaminoglikanów, hemicelulozy, pektyny;
Struktury błoniaste są strukturami dynamicznymi, odbywa się między nimi przepływ substancji zawartych wewnątrz kanałów i pęcherzyków oraz błon.
Specyficzną cechą aparatu Golgiego jest to, że posiadają zdolność redukcji azotanu(V) srebra(I).
Każdy diktiosom składa się ze stosu podłużnych cystern oraz odpączkowujących pęcherzyków.
Lizosomy – drobne organelle komórkowe, pęcherzyki otoczone pojedynczą błoną białkowo –lipidową. Wypełnione są enzymami trawiennymi (hydrolitycznymi), trawią, rozkładają związki przy udziale wody. Znajdują się w stanie latencji (uśpienia). Lizosomy są organellami biorącymi udział w procesie trawienia wewnątrzkomórkowego materiału egzogennego oraz endogennego. Substancje, które mają ulec strawieniu, docierają do lizosomu w pęcherzykach, w które zostają "ubrane" w trakcie pinocytozy i fagocytozy.
Rodzaje lizosomów:
trawienne – rozkład substancji,
magazynujące – magazynowanie substancji,
„grabarze” – rozkład obumarłych składników cytoplazmy (Pęcherzyki zawierające organelle przeznaczone do degradacji nazywa się pęcherzykami sekwestralnymi.).
Błona komórkowa, plazmolema, plazmolemma (cytolemma, plasmolemma) – półprzepuszczalna błona biologiczna oddzielająca wnętrze komórki od świata zewnętrznego. Jest ona złożona z dwóch warstw fosfolipidów oraz białek, z których niektóre są luźno związane z powierzchnią błony (białka peryferyjne), a inne przebijają błonę lub są w niej mocno osadzone białkowym lub niebiałkowym motywem (białka błonowe). Cząsteczki należące do błony mogą z łatwością poruszać się wewnątrz swojej warstwy (dyfuzja lateralna, o ile nie są związane na przykład od wewnątrz z białkami cytoszkieletu), jednak napotykają duże trudności z przejściem do warstwy przeciwnej.
Błony muszą dla swojego właściwego funkcjonowania zachować półpłynną konsystencję. Zarówno znaczne obniżenie jak i znaczne podwyższenie temperatury zmienia właściwości błony w stopniu, który może być dla komórki śmiertelny. Dlatego organizmy żyjące w różnych temperaturach mają różny skład błon komórkowych.
Funkcje błon
chronią komórki przed działaniem czynników fizycznych i chemicznych, a także przed wnikaniem obcych organizmów, w szczególności chorobotwórczych,
regulują transport wybranych substancji z i do komórki,
reagują na bodźce chemiczne, termiczne i mechaniczne,
pełnią także funkcje enzymatyczne, katalizując różne reakcje metaboliczne,
utrzymują równowagą między ciśnieniem osmotycznym wewnątrz i na zewnątrz komórki.
Rodzaje transportu:
Dyfuzja prosta – samorzutne przenikanie cząsteczek od stężenia wysokiego do niskiego zgodnie z gradientem stężeń, bez nakładu energii.
Dyfuzja wspomagana – zgodnie z gradientem stężeń, nie wymaga dostarczania żadnej energii. Transport przez błonę komórkową Janów lub cząsteczek przy udziale białka przenośnego.
Transport aktywny – rodzaj przenikania związków chemicznych przez błony komórkowe ze środowiska o mniejszym stężeniu do środowiska o większym stężeniu czyli wbrew gradientowi stężeń. Ten transport wymaga dostarczenia energii. Jej źródłem jest hydroliza cząsteczki ATP.
Osmoza – dyfuzja polegająca na przenikaniu przez błonę półprzepuszczalną rozdzielającą dwa roztwory o różnym stężeniu. Kierunek przepływa H2O będzie zależał od stężenia rozpuszczonych substancji w środowisku komórki. Wyróżniamy następujące rodzaje roztworów: hipertoniczny(bardzo wysokie stężenie substancji), hipotoniczny (bardzo niskie stężenie substancji), Gdy roztwory pozostają w równowadze osmotycznej, mówi się że są wzajemnie izotoniczne względem siebie.
Rybosomy - organelle służące do produkcji białek w ramach translacji. Są zbudowane z rRNA i białek. Katalityczna aktywność rybosomu związana jest właśnie z zawartym w nim rRNA, natomiast białka budują strukturę rybosomu i działają jako kofaktory zwiększające wydajność translacji.
Rybosomy występują u wszystkich organizmów żywych, zarówno u prokariotów (bakterie, archeony) jak i eukariotów (pierwotniaki, rośliny, zwierzęta), a także we wnętrzu organelli półautonomicznych - chloroplastów i mitochondriów. Rybosomy prokariotów i organelli półautonomicznych są mniejsze i wrażliwsze na inne toksyny niż ich eukariotyczne odpowiedniki.
Pojedynczy rybosom składa się z 2 podjednostek i z wyglądu przypomina mały spłaszczony grzybek. Zespół rybosomów połączonych nicią matrycową (mRNA) stanowi polirybosom zwany inaczej polisomem.
Budowa rybosomów
Każdy rybosom zbudowany jest z dwóch dopasowanych do siebie podjednostek: małej i dużej. Obie podjednostki są zbudowane z białek i rRNA (rybosomowy RNA). Podjednostki rybosomu są ze sobą połączone tylko podczas translacji – po zakończeniu translacji danego łańcucha białkowego podjednostki rozdzielają się, a podczas inicjacji translacji jakieś blisko siebie znajdujące się podjednostki (jedna duża i jedna mała) łączą się ze sobą, odtwarzając rybosom.
Lokalizacja rybosomów
U eukariontów można wyróżnić dwie lokalizacje rybosomów:
rybosomy wolne - swobodnie pływające w cytoplazmie (służą one do syntezy białek nieeksportowanych poza komórkę, takich jak enzymy wewnątrzkomórkowe, białkowe elementy błon komórkowych, białka wędrujące do jądra, białka cytoplazmy czy białka cytoszkieletu. Do tej klasy można zaliczyć także rybosomy w organellach: mitochondrium lub chloroplaście;
rybosomy związane z błoną - lub przyczepione do retikulum endoplazmatycznego (szorstkiej siateczki śródplazmatycznej), w których następuje synteza białek eksportowanych transportowanych przez siateczkę śródplazmatyczną także poza błony komórki - hormony białkowe, kolagen, białka wydzielnicze, enzymy lizosomalne, białka wchodzące w skład błon, nici elastynowe dla tkanki łącznej).
Retikulum endoplazmatyczne, siateczka śródplazmatyczna, siateczka wewnątrzplazmatyczna, ER– wewnątrzkomórkowy i międzykomórkowy system kanałów odizolowanych od cytoplazmy podstawowej błonami (membranami) biologicznymi. Tworzy nieregularną sieć cystern, kanalików i pęcherzyków.
Typy
Rozróżnia się dwa typy retikulum:
Retikulum endoplazmatyczne szorstkie (granularne) – ER-g – charakteryzujące się obecnością licznych rybosomów, osadzonych na jego zewnętrznej powierzchni, rozbudowywana w komórkach szybko rosnących oraz w komórkach w których zachodzi biosynteza białek (np. neurony, komórki nabłonka gruczołowego trzustki).
Retikulum gładkie (agranularne) – ER-a – niezwiązane z rybosomami, stąd jego nazwa – gładkie. Rozwinięta w komórkach syntezujących niebiałkowe produkty organiczne (np. komórki jelita, komórki tkanki tłuszczowej).
Jej specjalizacją jest detoksykacja (niszczenie substancji toksycznych). Jest odpowiedzialne m.in. za syntezę tłuszczów – tworzenie sferosomów.
Funkcje
synteza białek (szorstkie) i tłuszczów (gładkie)
uczestniczy w przemianach węglowodanów
przeprowadza unieczynnianie toksyn i leków (szczególnie w komórkach wątroby).
pozwala na szybkie transporty wewnątrzkomórkowe (cytoplazma jest w nim rzadsza)
dzieli cytoplazmę komórki na przedziały (kompartmenty), co pozwala na przeprowadzenie w różnych przedziałach reakcji, które przeszkadzałyby sobie wzajemnie.
Centriola - organellum komórkowe zbudowane z filamentów mikrotubulowych ułożonych w formę cylindra. Dwie ułożone prostopadle do siebie centriole, otoczone amorficzną substancją pericentrioralną, tworzą strukturę centrosomu[1]. Centriole są obecne w komórkach zwierzęcych, ale nie ma ich w komórkach roślin wyższych, ani grzybach.
Typowa centriola zazwyczaj składa się z dziewięciu tripletów mikrotubulowych.
Centriole pełnią rolę w organizacji wrzeciona podziałowego i w przebiegu cytokinezy podczas podziałów komórkowych. W komórkach posiadających wicie lub rzęski centriole, jako składnik ciałek bazalnych, pełnią rolę w ciliogenezie (powstawaniu rzęsek i wici) i dalszej funkcjonalności powstałych struktur.
Peroksysom, dawniej mikrociałko - organellum komórki eukariotycznej, otoczone jedną błoną, o kształcie owalnym bądź sferycznym. W komórce roślinnej peroksysomy znajdują się w bezpośrednim kontakcie z chloroplastami i mitochondriami i stykają się z powierzchniami ich błon.
U zwierząt występuje tylko jeden typ peroksysomu – zawierający enzym katalazę – uczestniczący w procesie neutralizacji szkodliwego nadtlenku wodoru. Peroksysom zawiera także oksydazę tworzącą nadtlenek wodoru. U ludzi nagromadzenie peroksysomów występuje w komórkach wątroby - hepatocytach (około 70 w jednej komórce). Uczestniczą one między innymi w detoksykacji etanolu oraz syntezie niektórych lipidów.
W komórce roślinnej rozróżnia się:
peroksysomy liściowe - pełniące te same funkcje, co peroksysomy u zwierząt,
peroksysomy brodawek korzeniowych - uczestniczące w przyswajaniu azotu,
glioksysomy - zawierające enzymy przemieniające tłuszcze w cukry (β-oksydacja, cykl glioksylanowy, cykl Krebsa, glukoneogeneza).
Mitochondrium - zaliczane jest do autonomicznych organelli, ponieważ zawiera w swej budowie własne DNA i RNA. Jest to centrum energetyczne komórki, w którym ma miejsce utlenianie biologiczne - proces oddychania wewnątrzkomórkowego. Zachodzą w nim następujące etapy oddychania: cykl Krebsa i łańcuch oddechowy. Powstała w wyniku tych procesów energia gromadzona jest w wiązaniach wysokoenergetycznych związku - ATP a następnie jest wykorzystywana w procesach endoergicznych (wymagających dostarczenia energii). Najwięcej mitochondriów znajduje się w tych narządach, w którycyh zapotrzebowanie energetyczne jest najwększe np. komórki mięśnia sercowego. Bardzo mało mitochondriów znajduje się w tkance tłuszczowej.
Mitochondria otoczone są podwójną błoną białkowo-lipidową. Błona wewnętrzna tworzy liczne wpuklenia do środka (co zwiększa znacznie jej powierzchnię) zwane grzebieniami mitochondrialnymi.
Liczba grzebieni nie jest stała lecz zwiększa się w czasie podwyższonej aktywności metabolicznej komórki. Na ich powierzchni znajdują się "grzybki" zawierające ATP-azę odpowiedzialną za syntezę ATP. Wnętrze mitochondrium wypełnione jest białkową substancją zwaną matrix lub stromą.
Rodzaje podziałów komórkowych
Jest podziałem materiału genetycznego bez wytworzenia wrzeciona podziałowego. Dokonuje się w:
komórkach prokariotycznych (brak w nich wyodrębnionego jądra, a przekaz materiału do komórek potomnych jest wierny),
starych komórkach roślinnych - mogą one odzyskiwać aktywność mitotyczną, materiał genetyczny jest nieprawidłowy i rozdziela się nie równo.
Właściwy podział jądra komórkowego
Zalicza się tu dwa rodzaje podziału komórkowego. Są to:
Mitoza - podział jądra komórkowego w wyniku, którego powstają komórki potomne identyczne, jak komórka macierzysta. Zachodzi w komórkach somatycznych (komórkach ciała). Jest odpowiedzialna za wzrost i rozwój organizmu (mitoza roślin lądowych przyczynia się do powstawania zarodników). Mitoza j e s t p o d s t a w ą r o z m n a ż a n i a b e z p ł c i o w e g o, wzrostu i regeneracji organizmu.
Mejoza - to inaczej podział redukcyjny, którego efektem jest powstawanie komórek potomnych, różniących się ilością materiału genetycznego i składem genetycznym od komórki macierzystej. U zwierząt i człowieka prowadzi do powstania gamet, a zachodzi w ich komórkach macierzystych, czyli w gonadach. Taki podział mejotyczny zachodzi również na sporoficie roślin lądowych w wyniku, którego powstają zarodniki o zredukowanej liczbie materiału genetycznego. Z zarodniki następnie rozwijają się gametofity, na których w drodze mitozy powstają gamety. Mejoza j e s t p o d s t a w ą r o z m n a ż a n i a p ł c i o w e g o.
Podział jądra komórkowego w wyniku mitozy lub mejozy to - kariokineza. Natomiast podział zawartości komórki, to znaczy cytoplazmy i zawartych w niej organelli komórkowych to - cytokineza.
Fazy cyklu komórkowego
Fazy te odnoszą się do zmian ilości DNA w komórce. Cykl komórkowy składa się z interfazy, czyli przerwy pomiędzy kolejnymi dwoma podziałami oraz z podziału jądra komórkowego i całej komórki. Cykl komórkowy przeciętnie trwa około 20 godzin, z czego 19 godzin przypada na interfazę, a zaledwie 1 godzina na podział jądra komórkowego.
Elementy składowe cyklu komórkowego:
Interfaza G1:
przerwa w syntezie DNA,
despiralizacja chromosomów,
synteza składników błony enzymów,
w tej fazie następuje zatrzymanie w komórkach już nie dzielących się.
Synteza DNA (S):
podwojenie DNA,
zmiany morfologiczne jądra i komórki.
Interfaza G2:
przygotowanie do budowy wrzeciona podziałowego i do podziału jądra i komórki.
Mitoza
Warunkiem zajścia podziału mitotycznego jest synteza DNA (w fazie S), gdzie na bazie istniejącego DNA syntetyzowana jest druga jego część Powstają komórki potomne zawierające taki sam materiał genetyczny i taką samą jego ilość. Ale żeby komórki potomne mogły otrzymywać taką samą ilość materiału genetycznego, w komórce macierzystej musi on ulec podwojeniu. Takie podwojenie materiału genetycznego to repikacja.
Fazy podziału mitotycznego:
Materiał genetyczny musi zmienić swoją strukturę przestrzenną. 2n chromosomów = 2n chromatyny. Komórki potomne muszą zawierać tyle materiału genetycznego ile ma zygota. Ilość chromatyny musi ulec podwojeniu do 4c. 4c w czasie trwania faz, despiralizuje się do postaci chromosomów.
Przebieg mitozy:
stan jądra komórkowego w okresie interfazy (podwojona ilość DNA); bezbarwne rozrzucone nici,
wczesna profaza - spiralizacja nici, centriole w okolicy jądra znajdują się obok siebie, a nie na przeciwległych biegunach; jedno z tych centrioli wytworzy wrzeciono podziałowe,
profaza - zanika błona jądrowa (po to by uzyskać większą przestrzeń podziału); zanikają jąderka (2n chromosomów, 4c chromatyny),
połączenie się chromosomów w przewężeniach zwanych centromerami; każdy chromosom składa się z 2c chromatyny,
metafaza - spiralizacja chromosomów, które następnie wędrują w płaszczyznę równikową komórki; nici wrzeciona podziałowego łączą się z centromerami; 2n chromosomów i 4c chromatyny,
anafaza - pęknięcie centromeru; nici wrzeciona podziałowego zbudowane z białka, kurczą się i odciągają połowy chromosomów na jedną stronę; 2n chromosomów i 2c chromatyny,
telofaza - zanik nici wrzeciona podziałowego; odtwarza się jądro komórkowe; dwie komórki potomne, z których każda zawiera 2n chromosomów i 2c chromatyny.
Mejoza
Jest podstawa rozmnażania płciowego, w wyniku którego powstają gamety (komórki żeńskie i komórki męskie). Aby zapobiec zwielokrotnianiu materiału genetycznego zachodzi proces redukcji. U zwierząt i człowieka proces ten zachodzi w gonadach, u roślin redukcja odbywa się w sporangiach (zarodniach). W wyniku mejozy powstają zarodniki zawierające 1n materiału genetycznego.
Rodzaje podziału mejotycznego:
redukcyjny,
wyrównawczy.
W wyniku pierwszego podziału, redukcyjnego powstają dwie komórki potomne zawierające połowę mniej chromosomów - 1n. Każdy chromosom składa się z podwójnej ilości DNA (chromatyd, po 2c). Każda z komórek przechodzi następny podział - wyrównawczy, celem zredukowania ilości DNA. Każda z powstałych komórek jest komórką macierzystą dla komórek ostatecznych, zawierających 1c i 1n.
Z pojedynczych komórek nie rozwinie się organizm, ponieważ ilość materiału genetycznego nie wystarczy do przekazania cech. Musi go być dwa razy więcej. Dzieje się to podczas zapłodnienia - łączenia się gamet w wyniku, którego powstaje zygota.
Przebieg mitozy:
I podział - redukcyjny:
I profaza:
leptoten - tzw. stadium cienkiej nici; to wyodrębnienie się chromosomów z chromatyny rozrzuconych bezwładnie w jądrze komórkowym,
zygoten - chromosomy homologiczne zbliżają się do siebie (zachodzi koniugacja) tworząc biwalenty,
pachyten - tzw. stadium grubej nici; chromosomy homologiczne splatają się, rozpoczyna się zjawisko "crosing over",
diploten - rozplatanie się chromosomów homologicznych; w trakcie tego stadium po rozerwaniu ciągłości chromatyd w miejscach splecenia następuje wymiana odcinków między chromosomami homologicznymi (wymieniają się formy tego samego genu; zjawisko to warunkuje rekombinację cech; po crosing over każdy chromosom zawiera część informacji od ojca i od matki, zjawisko to jest podstawą rekombinacji cech,
I metafaza - odciąganie do biegunów całych chromosomów po jednym z każdej pary (2n = 4c),
I anafaza - centromery nie pękają; odbywa się niezależna segregacja chromosomów (2n = 2c),
I telofaza - redukcja liczby chromosomów (1n = 2c).
Bezpośrednio po pierwszym podziale mejotycznym nie następuje interfaza, ponieważ nie ma potrzeby replikowania materiału genetycznego.
II podział - wyrównawczy:
II profaza - trwa bardzo krótko; zakłada się wrzeciono podziałowe; następuje przemieszczanie się chromosomów w płaszczyznę równikową wrzeciona,
II metafaza - wszystkie chromosomy ustawiają się w płaszczyźnie równikowej wrzeciona; pękają centromery,
II anafaza - do biegunów odciągane są chromatydy (redukcja ilości DNA),
II telofaza - powstają cztery jądra haploidalne (1n = 1c); rozpoczyna się cytokineza, w wyniku czego powstają cztery haploidalne komórki.
Drugi podział mejotyczny odbywa się według mechanizmu i prawidłowości mitozy
Biologiczny sens procesów
Biologiczny sens mitozy:
jest podstawą rozmnażania bezpłciowego - ponieważ wystarczy jedna komórka, aby powstały dwie komórki potomne,
jest podstawą wzrostu, rozwoju i regeneracji - ponieważ w wyniku mitozy powstają komórki identyczne jak komórka macierzysta; zwiększa się liczba komórek (organizm rośnie i rozwija się).
Biologiczny sens mejozy:
jest podstawą rozmnażania płciowego - ponieważ komórka macierzysta przekształca się w gamety zawierające 1n materiału genetycznego,
odgrywa rolę w dziedziczeniu - ponieważ zapewnia zmienność w obrębie gatunku, czyli powstania niepowtarzalnych kombinacji w gametach, a przez to następnie w zygotach.
Tkanki zwierzęce
Tkanka - to zespół komórek, które pełnią określoną funkcję.
Wśród tkanek zwierzęcych wyróżnia się:
Tkankę nabłonkową,
Tkankę mięśniową,
Tkankę nerwową,
Tkankę łączną.
Tkanka nabłonkowa
Jej komórki ściśle do siebie przylegają, tworząc warstwę osadzoną na błonie podstawowej - substancji bezkomórkowej zbudowanej z włókien białkowych.
Ze względu na budowę wyróżnić można:
Nabłonek jednowarstwowy (występujący powszechnie u bezkręgowców, u zwierząt kręgowych tylko wewnątrz organizmu):
plaski - zbudowany z płaskich komórek, ściśle do siebie przylegających; występuje w pęcherzykach płucnych, w pęcherzu moczowym, wyściela jamy ciała i światło naczyń,
sześcienny (kostkowy, brukowy) - występuje w tarczycy, buduje kanaliki nerwowe, oko, ucho środkowe,
walcowaty (cylindryczny) - jego komórki mogą wytwarzać rzęski - migawki; występuje w przewodzie pokarmowym i jajowodach,
wielorzędowy (pseudowarstwowy) - budują go komórki o różnej wysokości, spoczywające na błonie podstawowej; występuje w drogach oddechowych i pęcherzu moczowym,
Nabłonek wielowarstwowy (okrywa ciało kręgowców):
płaski - najwyższe jego komórki przylegają do błony podstawowej, zaś najniższe, najbardziej płaskie znajdują się na powierzchni; występuje w gardle, jamie ustnej, przełyku i pochwie; wielowarstwowym nabłonkiem płaskim jest również naskórek,
walcowaty - występuje w cewce moczowej męskiej i w przewodach łzowych.
Ze względu na pełnione funkcje wyróżnia się nabłonki:
pokrywająco - ochronne - chronią powierzchnię ciała zwierząt oraz powierzchnię narządów wewnętrznych przed urazami (łuski, sierść, pióra, włosy),
transportujące (wchłaniające) - zwiększają powierzchnię, przez którą następuje wchłanianie, przenikają przez niego takie gazy jak: tlen, dwutlenek węgla, jony i związki chemiczne,
wydalnicze - mają za zadanie usuwanie produktów powstałych poprzez przemianę materii o działaniu szkodliwym dla organizmu,
zmysłowe - odbierające bodźce pochodzące ze środowiska zewnętrznego, odgrywające rolę w budowie receptorów,
lokomotoryczne - dzięki posiadaniu urzęsienia, pozwalają na ruch i tym samym na przemieszczanie,
rozrodcze - występują w gonadach i biorą udział w powstawaniu gamet,
gruczołowe (wydzielnicze) - wytwarzają i wydzielają różne substancje, między innymi enzymy i hormony.
Tkanka mięśniowa
Charakterystyczną jej cechą jest zdolność do kurczenia się. Zawdzięcza to posiadaniu w cytoplazmie włókien białkowych zwanych miofibrylami, które wzdłuż osi komórki ułożone są w sposób równoległy. Krótsze włókna białkowe, wchodzące w skład miofibryli to miofilamenty. Miofilamenty zbudowane są z miozyny, czyli białek grubszych, oraz aktyny - cieńszych.
Podział tkanki mięśniowej:
tkanka mięśniowa gładka - budują ją włókna wrzecionowate, o ostrym zakończeniu, jednojądrowe; występują w narządach wewnętrznych,
tkanka mięśniowa poprzecznie prążkowana - w tkance tej włókna podzielone są przez błony graniczne, przechodzące przez miofibryle, a ich odcinki znajdujące się pomiędzy tymi błonami to sarkomery. Sarkomery składają się z prążka ciemnego ułożonego centralnie i prążków jasnych ułożonych peryferycznie:
szkieletowa - budują ją włókna wydłużone, o tępym zakończeniu, zawierające wiele jąder, które są ułożone peryferycznie; te mięśnie pozwalają na wykonywanie przez organizmy ruchów,
mięsień sercowy - budują go włókna wydłużone, rozgałęziające się na biegunach, tępo zakończone, w komórkach znajduje się jedno, ułożone centralnie jądro.
Skurcze mięsni:
gładkich - są niezależne od naszej woli, mogą być natomiast wywołane działaniem impulsów nerwowych, czynnikami mechanicznymi, bądź oddziaływaniem substancji chemicznych,
poprzecznie prążkowanych - zależą od naszej woli, podczas takiego skurczu sarkomery ulegają skróceniu, a właściwie prążki jasne, które je budują, natomiast szerokość prążków ciemnych w zasadzie nie ulega zmianie.,
sercowego - odbywa się na zasadzie takiej samej jak skurcze mięśni poprzecznie prążkowanych, z tą różnicą, że nie zostają wywołane przez naszą wolę, ale przez impuls, który zostaje wytwarzany przez komórki tego mięśnia.
Tkanka nerwowa
Komórki tej tkanki to neurony. Ich zadaniem, a dokładnie zadaniem ich błony komórkowej jest odbieranie bodźców i następnie w postaci impulsu przesyłanie informacji do określonych układów, lub narządów. Impuls nerwowy to nic innego, jak właśnie stan czynnościowy, w którym znajduje się błona komórkowa neuronu, która może być zdepolaryzowana, jeżeli oddziaływanie boźdźca doprowadziło do zmniejszenia jej przepuszczalności dla jonów sodowych, potasowych i innych. Działanie boźdźca może doprowadzić również do zwiększenia stanu polaryzacji błony. Neurony składają się z dendrytów oraz neurytów. Wypustki zwane dendrytami odbierają bodźce i przesyłają go przez neuron, natomiast neuryty impuls, który do nich dociera przekazują dalej innym komórkom. Miejsce stykania się neuronów to synapsy w skład, których wchodzą błony: presynaptyczna, postsynaptyczna oraz synaptyczna szczelina, tworząca przerwę pomiędzy tymi błonami. Ponadto neurony są chronione przez lemocyty (komórki Schwanna), których wypustki tworzą wokół nich osłonkę mielinową.. Pomiędzy lemocytami również występują przerwy. Są to tzw. węzły Ranviera, które dokonują przyspieszenia przewodzenia impulsu nerwowego..
Wyróżnia się następujące rodzaje neuronów:
ruchowe (eferentne, odśrodkowe) - które zbudowane są z neurytów i przewodzą impuls pochodzący z ośrodkowego układu nerwowego do miejsc jego odbioru, którymi mogą być np. mięśnie, czyli do efektorów,
czuciowe (aferentne, dośrodkowe) - które zbudowane są z dendrytów i przewodzą impuls odebrany przez narządy zmysłów, czyli receptory do ośrodkowego układu nerwowego,
pośredniczące (kojarzeniowe) - które zbudowane są zarówno z neurytów, jak i dendrytów i jak wskazuje nazwa pośredniczą w przewodzeniu impulsu od neuronów czuciowych do neuronów ruchowych..
Tkanka łączna
Tkanka łączna stała
Budują ją komórki zawierające dużo substancji pozakomórkowej. Podział tkanki łącznej stałej jest dosyć obszerny.
Wyróżnia się:
tkankę łączną właściwą - składa się z substancji pozakomórkowej, którą budują macierz oraz kolagen i elastyna, czyli białkowe włókna, nadające tej tkance giętkość, sprężystość oraz ją wzmacniające:
zarodkową - z której zbudowane są ciała zarodków,
siateczkowa - która zawarta jest w kostnym szpiku i limfatycznych narządach,
włóknistą - tworząca błony i przegrody w narządach (wiotka) oraz skórę, ścięgna i torebki stawów (zbita),
tkankę łączną szkieletową:
chrzęstną - zbudowana z komórek zwanych chondrocytami, znajdujących się obok włókien białkowych w pozakomórkowej substancji:
szklistą - najdelikatniejsza, budująca między innymi szkielety zarodków,
sprężystą - sprężystą i dość giętką, budująca małżowinę uszną,
włóknistą - najgrubsza i najmocniejsza, tworząca znajdujące się między kręgami dyski,
kostną - jej komórki to osteocyty, które zawarte są w kanalikach utworzonych przez blaszki kostne:
zbitą - jest tkanką tworzącą część powierzchniową kości,
gąbczastą - tworzy nasady w przypadku kości długich, a w przypadku pozostałych kości - ich wnętrza.
Tkanka łączna płynna
Jej substancja pozakomórkowa, czyli osocze jest substancją płynną, dlatego krew (gdy krąży w układzie zamkniętym) i hemolimfe (gdy krąży w układzie otwartym) kwalifikuje się, jako tkankę łączną płynną.
Osocze składa się z:
wody,
białek,
związków organicznych, innych niż białkami,
związków nieorganicznych.
W osoczu zawieszone są trzy rodzaje krwinek:
erytrocyty (krwinki czerwone) - wytwarzane są przez szpik kostny; w ich cytoplazmie znajduje się hemoglobina. Hemoglobina to połączenie białka z czerwonym barwnikiem, czyli hemem. Dzięki tej substancji w organizmie krążą takie gazy jak tlen i dwutlenek węgla,
leukocyty (krwinki białe) - wytwarzane podobnie jak erytrocyty w szpiku kostnym z tą różnicą, że niektóre mogą dojrzewać, między innymi w węzłach chłonnych, i wtedy są nazywane limfocytami:
granulocyty - ich rolą jest produkcja substancji przeciwkrzepliwej (heparyny) oraz obrona organizmu przed wnikaniem do niego np. drobnoustrojów i substancji chemicznych,
monocyty - zajmują się produkcją interferonu, dzięki któremu zostaje zahamowany rozwój wirusów,
limfocyty - pełnią funkcję obronną organizmu,
trombocyty (płytki krwi) - również produkowane w szpiku kostnym, odpowiedzialne są za procesy powodujące krzepnięcie krwi.
Jądro komórkowe
Jądro komórkowe jest otoczone przez dwie błony biologiczne, które razem tworzą tzw. otoczkę jądrową. We wnętrzu jądra znajduje się roztwór koloidowy, który nazywa się kariolimfa, inaczej sok jądrowy lub nukleoplazma. Płyn ten charakteryzuje się dużą lepkością, a oprócz wody i substancji drobnocząsteczkowych, w skład kariolimfy wchodzą także substancje wielkocząsteczkowe takie jak białka czy kwasy nukleinowe. W kariolimfie znajduje się również sieć włókienek białkowych, m.in. filamentów aktynowych i laminowych, które w jądrze odpowiadają funkcji retikulum endoplazmatycznego. W soku jądrowym znajdują się również enzymy, które uczestniczą w ważnych procesach odbywających się w jądrze, a są to replikacja, naprawa i transkrypcja DNA. Znajdują się tu również liczne rybosomy i cząsteczki RNA, przez co jądro staje się miejscem syntezy wielu rodzajów białek, m.in. histonów.
Otoczka jądrowa posiada liczne otwory, zwane porami jądrowymi. Pory otoczki umożliwiają kontaktowanie się kariolimfy z cytoplazmą. Średnica porów wynosi kilkadziesiąt nanometrów, co pozwala na przechodzenie przez nie związków wielkocząsteczkowych takich jak białka. Zewnętrzna warstwa otoczki jądrowej jest ściśle połączona z siateczką śródplazmatyczną szorstką, na jej powierzchni od strony cytoplazmy występują, zatem rybosomy, w których odbywa się translacja.
Na terenie jądra komórkowego, w kariolimfie znajduje się chromatyna jądrowa i jąderko (jedno lub kilka).
Chromatyna jest to włóknista substancja, składająca się z DNA, białek histonowych, białek niehistonowych i RNA. Jest to forma organizacji materiału genetycznego charakterystyczna dla wszystkich komórek eukariotycznych. Elementem budowy chromatyny są fibrylle, których liczba jest równa liczbie cząsteczek DNA w komórce i stała dla danego gatunku. Fibrylle w czasie spoczynku komórki – interfazy, przyjmują postać nieuporządkowanej, chaotycznej plątaniny, natomiast, gdy komórka wchodzi w okres podziału, następuje zjawisko kondensacji, którego efektem końcowym są chromosomy.
Fibrylla chromatynowa to jedna, bardzo długa cząsteczka DNA, która jest połączona w specyficzny sposób z białkami – histonami. Histony są to białka o budowie prostej i odczynie zasadowym. Posiadają w swym składzie dużą ilość aminokwasów zasadowych, stąd ich pH. Te aminokwasy to lizyna, histydyna i arginina. Wyróżniamy następujące histony: H1, H2A, H2B, H3 i H4. Histony wraz z DNA tworzą struktury zwane nukleosomami. Nukleosom składa się z dwóch połączonych tetrametrów histonowych, czyli oktamerów. Oktamery tworzą histony H2A, H2B, H3 i H4. Na oktamer histonowy nawinięta jest 1, 75 razy nić DNA. Histon H1, zwany łącznikiem, jest największym i najsilniej zasadowym z tych białek i jednocześnie najbardziej zmiennym, w przeciwieństwie do histonów H3 i H4. Jego funkcją jest spinanie DNA wchodzącego i schodzącego z nukleosomu.
W jądrze komórki podczas interfazy, w zależności od stopnia kondensacji, wymienia się 2 postacie chromatyny: euchromatynę - chromatynę luźną, aktywną w procesie syntezy RNA (transkrypcji) oraz heterochromatynę - chromatynę zwartą, całkowicie nieaktywną genetycznie, która nie ulega transkrypcji. Na czas podziału chromatyna ulega kondensacji. Jest to proces kilkuetapowy. Początkowo fibrylle chromatynowe ulegają skręceniu w formę zwaną solenoidem, po czym solenoid zaczyna wytwarzać nieregularne pętle nazywane domenami. Domeny zbliżając się do siebie, ulegają coraz silniejszemu upakowaniu. Metafaza jest to etap podziału komórkowego, w którym ma miejsce największy poziom kondensacji, a chromatyna nosi wtedy nazwę chromatydy. Wraz z rozpoczęciem podziału komórkowego (mitozy lub mejozy) chromatydy wiążą się w pary, tworząc chromosomy. Miejsce, w którym łączą się chromatydy to przewężenie zwane centromerem.
Po zakończeniu procesu podziału następuje dekondensacja chromatyny, a na czas interfazy chromatyna wraca do poprzedniej postaci, a więc nieuporządkowanej sieci fibrylli.
W komórkach somatycznych, a więc komórkach ciała, znajduje się podwójna liczba chromosomów – takie komórki określa się mianem diploidalne. Natomiast w komórkach rozrodczych, czyli w gametach, jest pojedyncza liczba chromosomów – są to komórki haploidalne.