Komórka (łac. cellula) - najmniejsza strukturalna i funkcjonalna jednostka organizmów żywych zdolna do przeprowadzania wszystkich podstawowych procesów życiowych (takich jak przemiana materii, wzrost i rozmnażanie).
BUDOWA KOMÓRKI:
-błona komórkowa
-rybosomy
-aparat Golgiego AG
-cytoplazma
-lizosomy
-siateczka wewnątrzplazmatyczna, ER
(reticulum endoplazmatyczne)
-jądro komórkowe
-mitochondrium
BŁONA KOMÓRKOWA jest zbudowana z:
- białek,
- podwójnej warstwy lipidów (zwróconych częściami hydrofilowymi na zewnątrz a hydrofobowymi do wnetrza)
- cukrowców, które rozpoznają substancje i umożliwiają ich dalszy transport do wnętrza komórki.
Błona jest półprzepuszczalna, selekcyjna, tzn. przepuszcza do środka komórki tylko te substancje, które są jej potrzebne.
FUNKCJE BŁONY KOMÓRKOWEJ:
- otacza komórke i oddzielaja ja od srodowiska zewnetrznego
- umożliwia utrzymanie kontaktu między sąsiadującymi komórkami
- uczestniczy w transporcie różnych substancji do i z komórki
Błona komórkowa ma za zadanie oddzielić ciało komórki od środowiska zewnętrznego, oraz utrzymywać jej kształt. Błony uczestniczą w transporcie różnych substancji między środowiskiem a wnętrzem komórki. Ze względu na hydrofobowość błon , transport odbywa się najczęściej przy użyciu odpowiednich przenośników białkowych. Stanowią barierę ochronną komórki. Plazmalemma uczestniczy w przewodzeniu i odbieraniu sygnałów, którymi z reguły są hormony łączące się z odpowiednimi receptorami umieszczonymi w błonie. Błona komórkowa ma charakter półpłynny, jej poszczególne składniki mogą przemieszczać się w jej obrębie. Ma to szczególne znaczenie w transporcie substancji przez błony.
Rodzaje transportu przez blony komórkowe:
transport bierny- zachodzi bez wykorzystania energii z hydrolizy ATP. Odbywa sie od stezenia wyzszego do nizszego. Naleza do niego dyfuzja prosta i dyfuzja wspomagana.
Dyfuzja prosta- swobodny przeplyw niewielkich, nienaladowanych czasteczek np. tlenu, dwutlenku wegla, mocznika przez dwie warstwy lipidowe.
Dyfuzja wspomagana- transport z wykorzystaniem kanalów lub przenosników blonowych, np transport glukozy.
transport aktywny- to transport wymagajacy wydatkowania energii. Odbywa sie z obszaru o nizszym stezeniu do obszaru o wyzszym stezeniu substancji transportowej. Energia wykorzystywana w tym procesie pchodzi z hydrolizy ATP, katalizowanej przez wyspecjalizowane bialka nosnikowe zwane transporterami blonowymi.
RYBOSOMY
Zbudowane są one z rybosomalnego RNA ( rRNA ) oraz specyficznych białek rybosomowych. Mają kształt kulisty, zbudowane są z dwóch podjednostek różniących się wielkością. Białka potrzebne do syntezy rybosomów dostarczane są z cytoplazmy do jądra i do jąderka. W jąderku następuje tworzenie podjednostek rybosomów. Po połączeniu się podjednostek, prawidłowe chromosomy opuszczają jądro przez pory jądrowe i dostają się do cytoplazmy. W cytoplazmie rybosomy uczestniczą w produkcji białek.
Do biosyntezy białek konieczne są trzy rodzaje RNA:
- iRNA informacyjny, zawiera informacje o kolejności aminokwasów w białku, które
ściąga z DNA
- tRNA transportujący, transportuje aminokwasy do rybosomów
- rRNA rybosomalny, buduje strukturę rybosomów.
Aparat Golgiego ( ciałko Golgiego )
Aparat Golgiego tworzą dość duże spłaszczone cysterny, przylegającymi do siebie. W miejscu przylegania cysterny te są dość wąskie, zaś w krańcowych częściach często poszerzone, ze względu na gromadzenie się tam produktów komórkowych. Każdy spłaszczony woreczek ( cysterna ) posiada światło ,czyli wewnętrzną przestrzeń. Jednak wszystkie te struktury aparatu Golgiego nie łączą się ze sobą i ich przestrzenie wewnętrzne nie mają ciągłości, tak jak ma to miejsce w retikulum endoplazmatycznym. W części komórek zwierzęcych występuje tylko jeden aparat Golgiego , który z reguły jest umieszczony w pobliżu jądra. Natomiast w większości komórek roślinnych i niektórych zwierzęcych ciałka Golgiego występują w większej ilości , umieszczone w różnych miejscach komórki.
Aparat Golgiego przystosowany jest przede wszystkim do modyfikacji i sortowania białek. Prawie każda cząsteczka białka wytworzona w komórce modyfikowana jest w strukturach aparatu Golgiego. Wytworzone w szorstkiej siateczce śródplazmatycznej białka transportowane są do ciałek Golgiego w pęcherzykach , które oddzieliły się od ER. Aby białka zawarte w tych pęcherzykach mogły przedostać się do światła pęcherzyków Golgiego musi dojść do połączenia się błony pęcherzyka ER z błoną cysterny aparatu. Białka w świetle cystern aparatu Golgiego ulegają rozmaitym przekształceniom, często zmieniających ich właściwości chemiczne. Każde białko przekształcane jest w sposób indywidualny.
Funkcje
CYTOPLAZMA wypełnia wnętrze komórki, jest substancją galaretowatą, lepką, ciągliwą, elastyczną. W niej zanurzone są wszystkie organella komórkowe. Zbudowana jest z:
- wody 60- 70 %
- lipidy
- białka fiblyralne tworzące cytoszkielet
- węglowodany
Funkcje cytoplazmy:
-stanowi srodowisko wewnetrzne komorki
Dzięki włókienkom białkowym cytoplazma porusza się, a wraz z nią wszystkie organella komórkowe (ruch pulsacyjny, ruch cyrkulacyjny, ruch rotacyjny).
Cytoplazma nie ma jednolitej struktury. Jest zróżnicowana na cytoplazmę podstawową i siateczkę śródplazmatyczną - retikulum endoplazmatyczne.
LIZOSOMY produkują substancje potrzebne komórce, przekazują je pęcherzykom, które transportują je do miejsc komórki, gdzie są potrzebne. Odrywające się pęcherzyki tworzą lizosomy.
Wyróżniamy ich trzy rodzaje (lizosomy):
- lizosomy trawienne rozkładają substancje pobrane przez komórki
- lizosomy magazynujące magazynują niestrawione resztki
- lizosomy „grabarze” rozkładają obumarłe składniki komórki
SIATECZKA WEWNĄTRZPLAZMATYCZNA ER - uklad kanalików róznej wielkosci i ksztaltów, otoconych pojedyncza bona bialkowo-lipidowa. Wystepuje w cytoplazmie, wokól jadra. ER dzieli wnętrze komórki na mniejsze rejony, aby łatwiej kierować i kontrolować procesy tam działające. Dzieli cytoplazme na obszary reakcji syntezy i rozkladu.
Siateczka środplazmatyczna bogata jest w system wielu enzymów, które są niezbędne w metabolizmie komórki , wpływające na wiele reakcji biochemicznych.
Zewnętrzna strona retikulum skierowana ku cytoplazmie jest pokryta dużą ilością kulistych cząstek- rybosomów, okreslana jako siateczka szorstka (zwiazana jest z synteza bialek). Strona wewnętrzna , skierowana do światła siateczki nie zawiera rybosomów i określana jest jako siateczka gładka( zwiazana z synteza lipidów).
Rybosomy umieszczone na błonie siateczki są swoistymi maszynami do produkcji białek. Produkcja białek zachodzi nie tylko w błonach siateczki szorstkiej , pewne białka wytwarzane są na wolnych rybosomach cytoplazmatycznych nie związanych z błoną .
Wytworzone białka na błonie siateczki przechodzą do jej światła i ulegają różnym procesom przekształcania. Po czym transportowane są one do pęcherzyków siateczki, które odrywając się od tego systemu przenoszą je do miejsc docelowych. Przekazanie białka z pęcherzyka do określonego organellum przebiega sprawnie dzięki fuzji na fuzji błony pęcherzyka błon
( pęcherzyka i organellum ).
Jądro komórkowe. Zawiera wiekszosc DNA komorki, otoczona podwójna blona jadrowa, w ktorej wystepuja otwory zwane porami, wyrozniamy w nim jaderko lub jaderka.
Jest najważniejszym organellum komórkowym, ze względu na to że zawiera w sobie nośniki informacji genetycznej, czyli geny. Jest najczęściej kształtu kulistego, choć występują także jądra soczewkowate i pałeczkowate. Z reguły pojedyncza komórka zawiera jedno jądro.
Zewnętrzna błona otoczki jądrowej połączona jest bezpośrednio z siateczką środplazmatyczną znajdującą się w pobliżu jądra. Do warstwy wewnętrznej przylegają specyficzne białka laminowe , które tworzą postawę szkieletu otoczki jądrowej. Biała te są niezmiernie istotne w odtwarzaniu tej otoczki po podziale komórkowym.
Wewnątrz jądra znajduje się koloid- kariolimfa, w której zawieszone jest jąderko oraz chromatyna. Chromatyna jest poskręcaną nicią DNA połączonej z silnie zasadowymi białkami histonowymi. Nici DNA są bardzo cienkie i długie i tworzą one silnie poskręcanie upakowane w regularny sposób struktury -chromosomy.
Największą strukturą w jądrze jest jąderko, w którym zachodzi synteza rybosomów. Jąderko nie jest otoczone błoną cytoplazmatyczną ani nie posiada skomplikowanej struktury. Znajdują się w nim specjalne enzymy niezbędne do tworzenia rybosomów.
Funkcje jadra komórkowego:
- warunkuje i reguluje metabolizm
- uczestniczy w podzialach komorki
- przechowuje wiekszosc informacji genetycznej
- 'kieruja' funcjonowaniem komorki
W okresie miedzy podzialami w jadrze znajduja sie hromosomy (23 pary,
22 somatyczne i 1 pciowych).
Homeostaza (gr. homoíos - podobny, równy i stásis - trwanie) stan równowagi dynamicznej środowiska, w którym zachodzą procesy biologiczne. Zasadniczo sprowadza się to do równowagi płynów wewnątrz- i zewnątrzkomórkowych.
Sposoby kontroli składu płynów wewnątrz- i zewnątrzkomórkowych
Utrzymanie wewnętrznej równowagi wymaga regulowania i/lub kontrolowania wartości najważniejszych parametrów wewnętrznego środowiska organizmu.
Należą do nich głównie:
* temperatura ciała (u organizmów stałocieplnych),
* pH krwi i płynów ustrojowych,
* ciśnienie osmotyczne,
* objętość płynów ustrojowych (stan nawodnienia organizmu),
* stężenie związków chemicznych w płynach ustrojowych (np. glukozy w osoczu),
* ciśnienie tętnicze krwi,
* ciśnienie parcjalne tlenu i dwutlenku węgla we krwi.
Mechanizmy utrzymania homeostazy
Mechanizmy wytwarzania odpowiedzi i tym samym regulacji wartości parametru można podzielić na dwie grupy:
* fizjologiczne (np. zwiększenie częstotliwości skurczów mięśni w celu podwyższenia temperatury) oraz
* behawioralne (np. wyjście z cienia w tym samym celu).
Cytoszkielet - sieć włóknistych struktur białkowych w komórce eukariotycznej, dzięki którym organella i substancje nie pływają swobodnie w cytoplazmie, ale zajmują pewne przypisane sobie miejsca.
Funkcje cytoszkieletu
* nadawanie kształtu komórkom i utrzymywanie tego kształtu
* utrzymywanie prawidłowej struktury tkanek (jeśli naciśnie się na skórę, to komórki naskórka nie rozlatują się na wszystkie strony między innymi dlatego, że cytoszkielet je usztywnia i łączy ze sobą)
* poruszanie się komórek (np. w pełzaniu komórek układu odpornościowego i w fagocytozie, czyli pożeraniu takich 'ciał obcych', jak bakterie i wirusy)
* skurcz mięśni
* udział w podziałach komórek (niektóre leki przeciwnowotworowe, np. taksol, niszczą szybko dzielące się komórki nowotworowe uniemożliwiając prawidłowe działanie cytoszkieletu)
* transport pęcherzyków i organelli przez cytoplazmę
* przekazywanie informacji między komórkami
* utrzymywanie polarności komórek
* ruch rzęsek i wici
* udział w apoptozie - genetycznie programowanym samobójstwie komórek.
Mitochondrium (w liczbie mnogiej mitochondria) – organellum komórki eukariotycznej pochodzenia endosymbiotycznego, w którym zachodzą procesy będące głównym źródłem energii (w postaci ATP) dla komórki, w szczególności proces fosforylacji oksydacyjnej, zachodzący w błonie wewnętrznej mitochondriów.