Struktura komórek

Wszystkie organizmy z wyjątkiem wirusów są zbudowane z komórek. U organizmów wielokomórkowych komórki są mocno zróżnicowane, jednak wszystkie organizmy powstają zawsze z jednej komórki. Komórki mogą mieć różną wielkość, kształt i skład chemiczny

Wielkość komórki:

*zwierzęcej- 10mikrometrów

*roślinnej- 20-50 mikrometrów

*bakterii- 0,2- 0,4 mikrometrów

*pierwotniaki – nawet do 5 mm

Komórki mogą przybierać różny kształt:

*kulisty

*owalny

*wrzecionowaty

*nitkowaty

*rurkowaty

*rozgałęziony

Ze względu na różnice strukturalne:

*komórki prokariotyczne

*komórki eukariotyczne

1. Komórka prokariotyczna

Komórki prokariotyczne charakterystyczne są dla bakterii (również sinic), archeony (organizmy występujące w ekstremalnych środowiskach).

Budowa komórki prokariotycznej

1 – Kapsuła, 2 – Ściana komórkowa, 3 – Błona komórkowa, 4 – Cytoplazma, 5 – Rybosomy

6 – mezosom, 7 – DNA, 8 – wić.

Ścianę komórkową można oddzielić, komórkę prokariotyczną bez ściany komórkowej nazywamy protoplastem. Ściana komórkowa jest wielowarstwowa i sztywna.

Błona protoplazmatyczna- półpłynna mozaika złożona z lipidów i białek, umożliwia pobieranie związków z otoczenia, a także wydzielanie na zewnątrz ściśle określonych związków elementarnych i jonów. Jest to swoistego rodzaju sito molekularne, które w sposób wybiórczy wypuszcza jedne związki, a zatrzymuje inne. Od wewnątrz tworzy charakterystyczne pofałdowania (mezosomy). Są one odpowiedzialne za oddychanie i rozmnażanie.

U sinic od strony wewnętrznej błony przylega warstwa promatoplazmy, w których znajdują się związki i substancje odpowiadające za proces fotosyntezy.

Wnętrze komórek prokariotycznych wypełnia protoplazma - gęsty, lepki roztwór koloidalny, gdzie znajdują się różnorodne substancje organiczne i nieorganiczne oraz zawieszone są prymitywne organelle.

Rybosomy- odpowiedzialne za syntezę białka.

Brak wyraźnie wykształconego jądra oddzielonego od protoplazmy błoną jądrową. Funkcje jądra pełni pojedyncza cząsteczka dwuniciowego DNA, u większości bakterii nosi ono nazwę nukleotydu, u sinic- ziarno centralne.

1. Komórka eukariotyczna

   Budowa komórki eukariotycznej

1 – jąderko; 2 – błona jądra komórkowego; 3 – rybosom; 4 – pęcherzyk; 5 – szorstkie retikulum endoplazmatyczne; 6 – aparat Golgiego; 7 – mikrotubule; 8 – gładkie retikulum endoplazmatyczne; 9 – mitochondrium; 10 – wakuole; 11 – cytoplazma; 12 – lizosom; 13 – centriola.

Komórki eukariotyczne różnią się znacznie od komórek prokariotycznych.

Mają kilka wyspecjalizowanych struktur subkomórkowych, których brak w komórkach prokariotycznych:

*wyosobnione jądro komórkowe

*mitochondria

*lizosomy

*rediculum

Ściana komórkowa występuje tylko u roślin, wyjątkiem są niektóre pierwotniaki posiadające pelikulę. Wewnątrz komórek znajduje się protoplazma zróżnicowana na cytoplazmę i jądro.

Jądro oddzielone jest od cytoplazmy dwuwarstwową błoną, jest ona stosunkowo ciągła, jednak poprzedzielana porami. Podstawowym składnikiem jest nukleoplazma (karioplazma).

Wewnątrz jądra znajduje się jąderko oraz włókna chromatynowe stanowiące komplet DNA, RNA, zasadowye białka- chistony i białka o charakterze kwaśnym.

W jądrowym DNA zlokalizowane są wszystkie informacje genetyczne.

Cytoplazma złożona jest z koloidalnego roztworu zawierającego sole nieorganiczne oraz wolne cząsteczki związków organicznych. Ten roztwór koloidalny nosi nazwę cytozolu i w nim zawieszone są liczne organelle.

Najważniejsze:

*reticulum endoplazmatyczne szorstkie (z rybosomami) i gładkie

*mitochondria

*aparat Goldiego

*lizosomy

*wakuole (wodniczki)

*plastydy (tylko w komórkach roślinnych)

Reticulum endoplazmatyczne- złożony system kanalików i pęcherzyków ograniczony podwójnymi błonami, błony te z jednej strony łączą się z błoną jądrową, a z drugiej z błoną protoplazmatyczną.

W kanalikach i zbiorniczkach reticulum odbywa się transport substancji w kierunku od błony protoplazmatycznej do jądra i odwrotnie. Są to drogi transportu.

Błony pełnią dodatkową rolę przecinając protoplazmę w różnych kierunkach i dzieląc ją na szereg podziałów zamkniętych. Reticulum umożliwia jednoczesne zachodzenie wielu reakcji chemicznych jednocześnie.

Rybosomy- specyficzne organelle na powierzchni których odbywa się łączenie białek.

Mitochondria- autonomiczne organelle o kształcie kulistym lub cylindrycznym otoczone podwójną błoną. Wnętrze mitochondriom wypełnione jest jednorodną masą, w której są liczne białka enzymatyczne i inne związki chemiczne, które biorą udział w procesie utleniania biologicznego.

Podczas procesu oddychania powstaje ATP- związek wysokoenergetyczny. Mitochondria nazywamy centrami energetycznymi komórki.

Aparat Goldiego - ograniczony błonami i przylegającymi woreczkami, wewnątrz nich dochodzi do syntezy węglowodanów. Organella ta uważana jest za podstawowy narząd wydzielania komórkowego. W komórce zwierzęcej uczestniczy w wydzielaniu śluzów, pigmentów.W komórce roślinnej produkuje materiały do budowy ściany komórkowej.

Lizosomy- otoczone pojedynczą błoną, wewnątrz nich znajdują się enzymy trawienne, które katalizują proces hydrolizy wielu różnorodnych wielocząsteczkowych związków organicznych (białek, węglowodanów nasyconych, estrów). Odbywa się w nich trawienie własnych zużytych substancji komórkowych. W roślinach są to zbiorniki trawienne.

Wakuola - różnorodnego kształtu i wielkości pęcherzyki otoczone błona i wypełnione sokiem komórkowym. W roślinie- magazyn i składnica odpadków.

Plastydy:

*chromoplasty- nadają komórce zabarwienie żółte lub czerwone(nie mogę się rozczytac co napisałam dalej, jak rozszyfruje to doadam)

*chloroplasty- zawierają zielony barwnik, grają podstawową rolę podczas fotosyntezy jasnej

*leukoplasty- pozbawione barwników i odbywa się w nich synteza i gromadzenie różnych substancji zapasowych, np. skrobi.

Wszystkie organelle możemy rozpatrzeć jako elementy stanowiące błony w cytoplazmie.

Jedną z zasadniczych cech rozróżniającą komórkę eukariotyczną oprócz jądra komórkowego jest rozwinięcie organelli.

Charakterystyczne cechy	prokariota	eukariota
systematyka	Bakterie, sinice	Pozostałe organizmy jedno i wielokomórkowe- rośliny, grzyby, zwierzęta
Aparat jądrowy	Brak jadra komórkowego, funkcjonalny ekwiwalent jądra to nukleoid, czyli obszar cytoplazmy z wielokrotnie zwiniętą nicią DNA.	Jądro komórkowe jedno lub kilka osłonięte otoczką jądrową, zawierające chromatynę, kariolimfę i jąderka,
Organelle energetyczne	Mezonom- zbudowany z koncentrycznie ułożonych błon połączonych z błoną cytoplazmatyczną	Mitochondrium
Organelle fotosyntetyczne	Tylakoidy- ciałka chromatoforowe zawierające barwniki asymilacyjne, dotyczy bakterii zielonych i purpurowych oraz sinic	Chloroplast (tylko w komórce roślinnej)
Ściana komórkowa	Zbudowana z mureiny, celulozy	Zbudowana z celulozy w komórkach roślinnych, u grzybów z chityny, a u zwierząt brak
cytoszkielet	brak	Mikrofilamenty, mikrotubule
rybosomy	obecne	obecne
Aparat Goldiego	brak	obecny
Reticulum entoplazmatyczne	brak	obecne
lizosomy	brak	obecne
centriole	brak	Obecne u pierwotniaków, zwierząt, rzadko u roślin
Materiały zapasowe	obecne	obecne

Komórki zwierzęce	Komórki roślinne
*brak plastydów *brak fotosyntezy (cudzożywne) *pośrednie zdobywanie energii *brak ściany komórkowej *wiele małych wodniczek *odmienne funkcje i zawartość wodniczek *centriole *lizosomy zwierzęce *obecne mikrokosmki *obecne organelle ruchu (pełzakowaty, rzęskowy, mięśniowy)	*obecne plastydy *fotosynteza (samożywne) *bezpośrednie wykorzystywanie energii słonecznej *obecna ściana komórkowa a wraz z nią obecne jamki *jedna lub kilka dużych wodniczek *odmienne funkcje i zawartość wakuol *centriole występują rzadziej raczej u roślin wyższych *lizosomy roślinne *brak mikrokosmków *raczej brak organelli ruchu (wyjątek: gamety, zarodniki, niektóre glony)

Związki chemiczne występujące w komórkach:

*woda

*białka

*peptydy i wolne aminokwasy

*tłuszcze i inne substancje lipidowe

*węglowodany

*kwasy nukleinowe

*wolne nukleotydy

*inne substancje organiczne

*substancje mineralne