CYTOLOGIA: nauka o komórce

org czł - 100bilionów komórek, około 200 typów; powstają z 1 zapłodnionej kom jajowej; proliferacja - proces dzielenia komórek,

proces różnicowania komórkowego - blasromery -> zygta 46 chromosomów -> ok 30 tys genów; polega na przestrijeniu materiału genetycznego tak żeby w każdej kom aktywne pozostały te geny ktore są potrzebne, pozostałe ulegają zablokowaniu (I etap - determinacja);

kom totipotencjalne - mają jeszcze możliwość pzrekształcić się we wszystkie komórki

różnicowanie ujawniające się fenotypowo - I etap to etap biochemiczny, polega na tym że na podstawie aktywnych genów komórka zaczyna produjkować właściwe sobie białka; II etap komórkowy, nabiera kształt właściwy danej komórce; III etap tkankowy, kom zaczynają się łączyć tworząc tkanki, iV ostatni etap funkcjoinalny - komórki zaczynają pełnić określone funkcje;

budowa kom eukariotyczna: błona kom i cytoplazma wraz z zawartośćią - organella (jądro)

błona komórkowa - funkcje: oddziela kom od środowiska zew i łączy jednocześnie, tworzenie gradientu stężeń po obu str -> zapewnia selektywny transport substancji do wnętrza kom i z wnętrza, zapewnienie potencjału elek, polaryzacja zapewnia (poprzecznie spolaryzowana) pobudliwość; przewodzenie impulsów elekt, czynosciowy, odbieranie sygnałów chemicznych wysyłanych przez inne kom i narządy, bogaty rezerwuar wielu ważnych substancji; budowa: płynna mozaika zbudowana z 2 warstw tłuczczowych - fosfolipidów (polarne głowy, niepolarne ogonki), - oddziela środowiska wodne oraz białek (dzielimy na 2gr: białka integralne są silnie związane z błoną, przechodzą przez całą szerokość błony, pelnią ważne funkcje: białka kanałowe, transportowe i receptorowe, białka powierzchniowe - często białka złożone - tworzą np glikoproteidy, pełnią funkcje antygenów - b antygenowe, są to białka enzymatyczne; funkcja:

selektywny transport - a) z udziałem ruchu błon - transcytoza, jeśli odbywa się do wnętrza - endocytoza, a na zew egzocytoza; dotyczy dużych cząsteczek; I) fagocytoza - dotyczy pobierania pzrez kom dużych stałych cząsteczek np całych kom; tworzy pęcherzyk fagocytalny, II) pinocytoza - substancji płynnych (białka, tłuszcze, enzymy); pęcherzyk pinocytalny ulega całkowitemu strawieniu

b) bez udziału ruchu błon - wchłanianie; 3 rodzaje: I) dyfuzja prosta - zgodnie z gradientem stężęń, dotyczy gazy tlenu i CO2, woda (przez aqaporyny) II) dyfuzja wspomagana/ułatwiona - białka pełnią funkcję transporterów, - glukoza, jony zgodnie z gradiętem stężeń, III) transrport aktywny wymaga nakładu energii podbieranej z ATP, wbrew gradiętowi stężęń, nosi nazwę pomp jonowych (pompa sodowo-potasowa - warunkuje potencjał błony kom, 30% energii idzie na pompę, pompa wapniowa i pompa wodorowa); dotyczy małych kom,

dyfuzja - przechodzenie sub przez błony ze stężenia większego do mniejszego,

receptory błonowe - dla sub nierozpuszczalnych w tłuszczach; to białka integralne ktore tkwia w blonie kom, maja czesc wystajaca na zew blony żeby łączyć się z sub, są różne typy, główne kanały jonowe - r. jonotropowe czyli taki kanał jonowy że 6 cząsteczek białka układa tak że po środku tworzy się kanał, zmieniając swoje położenie powodują otwieranie bądź zamykanie otworu-mogą bramkowane przez ligandy; r, metabotropowe - powodują zmianę metabolizmy kom;

każdą sub która jest w stanie zadziałać na receptor i wywołać w nim zmianę to ligand/nazywamy ligandem; mogą dziaać na 2 sposoby; wywołać włąsciwy efekt w komórce (agonisty) i tak żeby nie wywołać (antagoniści, blokerzy receptorów);

r wewnątrzkom - dla rozpuszczalnych w tłuszczach; po połączeniu się z ligandem powodują zmianę aktywności geny - transkrypcji/lacji, otwieranie zamykanie; hormon zadziała tylko przy połączeniu z odpowiednim hormonem;

receptory komórkowe - odbieranie sygnalów chemicznych ze środowiska zew; dzielimy na r błonowe i wewnątrzkomórkowe (cytoplazmatyczne/jądrowe); wysyłane przez inne kom

chormony tłuszczowe działają na r wewnątrzkom (stereoidowe) a białkowe na r błonowe;

organella:

cytoplazma - galaretka cytozol, cytoszkielet - mikrotubule, mikrofilamenty (ruch błony)filamenty pośrednie, zachodzi tu oddychanie beztlenowe

siateczka śródplazmatyczne (reticulum śrówplaznatyczne) - funkcja: podział cytoplazmy na obszary w których mogą zachodzić różne reakcje,; gładkie - synteza lipidów/tłuszczowe, szorskie - przyczepione rybosomy - synteza białek

aparat Golgiego - spłaszczone taerzykowato w stos, w jego obrębie odbywa się modyfikacja białek proste w złożone, zagęszczanie białek w dystalnych częśćiach talerzy -> funkcja wydzielnicza białek produkowanych w kom

lizosomy - drobne pecherzyki powstale z AG, zawierają enzymy trawienne,

peroksysomy - drobne pęcherzyki, najwięcej w kom wątrobowych; biorą udział w metaboliźmie tłuszczów, jedyne organella które zawierają enzym katalaza - ma zdolność rozkładania H2O2 (tlenek wodoru) umożliwia detoksykację/odtruwanie kom

mitochondria - "elektrownie" kom - produkcja energii w procesie oddychania tlenowego kom (cykl crebsa i łańcuch)

jądro komórkowe - otoczone podwójną błoną w której są pory, wewnątrz jest sok jądrowy (kariolimfa w której jest chromatyna jądrowa czyli nici DNA), nici DNA jest 46 w kom - chromatyna jądrowa (gdy kom się nie dzieli): euchromatyna - luźna, aktywna, cheterochromatyna - zbita, nieaktywnia; każda nić ulega spiralizacji i przekształca się w chromosom

rybosomy - struktury w którym zachodzi biosynteza białka

cykl komórkowy: pełny cykl życia komórki

1) okres dzielenia się 10-30%

2) interfaza (okres niędzy podziałami) - 70-90% czasu życia komórki

- G1 - kom po podziale syntetyzuje białka i rośnie; gdy przestaje być kom macieżystą przeechodzi okres dzielenia się -> G0

- S - synteza DNA, przygotowanie do podziału, replikacja DNA

- G2 - bezpośrednie przygotowanie do podziału, syntezowana tubulina, budowane wrzeciono podziałowe,

kom dzielą się na 2 sposoby:

- mitoza - zachodzi w kom naszego ciała (somatyczne), zachodzi po to żeby org móg rosnąć i żeby móc się regenerować, składa się z 1 cyklu podziałowego (4 etapy: profaza, metafaza, anafaza i telofaza); z 1 - 2 potomne; 46 chrom - każda potomna też po 46 (taka sama liczba przed i po podziale), skład chromosomów się nie zmienia po podziale (ani w ilości ani w jakości); zapewnia stałość cech org;

- mejoza- zachodzi w kom macieżystych gamet (w kom z których oowstaną plemniki i kom jajowe), zachodzi po to żeby org mógł się rozmnarzać płciowo; składa się z 2 cykli podziałowych, z 1 - 4 potomne, z 46 na 23 (zmniejsza o połowę liczbę chromosomów), po podziale inny skład chromosomów (crosing over - wymiana materiału genetycznego), zapewnia zmienność cech org; utrzymanie stałej liczby chrom w kolejnych pokoleniach potomnych;

śmierć komórkowa: PRZYKŁADY!

- martwica (nekroza) - patologiczna śmierć kom dokunująca się pod wpływem szkodliwych czynników zew działających na kom; zaczyna się od uszkodzenia integralności błony kom (utraty selektywnej przepuszczalnośći w efekcie czego napływa woda do kom co powoduje obrzęk kom i organelli kom ; materiał genetyczny się nie zmienia), w końcu obrzęg powoduje rozerwanie kom i organnelle wylewają się na zew co powoduje że powstaje naciekkomórkowy i odczyn zapalny, białe krwinki "wpierniczają" to; proces rozszerza się na sąsiednie komórki

- apoptoza - śmierć zaprogramowana genetycznie, zwana samobójstwem kom; proces fizjologiczny, potrzebny w naszym org; zapoczątkowany genetycznie - rozoczyna się zmianami w materiale genetycznym, DNA est cięte na krótkie drabinki, układają się... kom się obkurcza i zaczyna wyglądać jakby pączkowała, następnie każdy pączek otoczany jest i rozpada się na ciałko apoptatyczne otoczone błoną, nie ma inicjacni więc stanu zapalnego, ciałka są sfagocytowane przez sąsiednie kom; zachodzi nieustannie w org; po procesie embrionalnym - w kom hormonozależnych - cykl miesiączkowy - obumieranie kom błony śluzowej macicy;, obumieranie zmniejszanie gruczołu mlekowego po laktacji, ściana macicy po ciąży, w jajnikach - komórki jajowe, w prostacie u mężczyn w gruczole krokowym; rola obronna - układ odpornościwy - gdzie nie rozpoznaje własnych kom -> choroby autoimmunologiczne; gdy może rozwinąć się nowotwór komórka pobudzana jest do popełnienia samobójstwa must die; zaatagowane przez wirusy tak samo;

GENETYKA:

materiałem genetycznym są wszytskie kwasy nukleinowe w org żywych; dwa rodzaje

- DNA- deoksyrybonukleinowy, cukier deoksyryboza, zasady azotowe adneina, guanina, cytozyna i tymina; dwuniciowy; lokalizacja - jądro kom, mitochondria; funkcja przechowywanie materiału genetycznego

- RNA - rybonukleinowy, cukier ryboza, uracyl, adenina, guanina, cytozyna; jednoniciowy; cytoplazma; realizacja informacji zawartej w materiale genetycznym w postaci syntezy odpowiednich białek

podstawową jednostką kwasu nukl jest nukleotyd - w jeggo skład wchodzi cukier 5węglowy (w dna deoksyryboza, a RNA rynoza), drugim elementem jest zasada azotowa (Adenina,D,C,G,T,U - w dna jest T a rna U), a 3 to reszta fosforanowa;

rna jest jednonicowy i składa się z wielu nukleotydów (polinukleotyd - DNA też), DNA jest dwuniciowy poniewać te dwie nici łączą się ze zobą zasadami azotowymi wiązaniami wodorowymi wg zasady komplementarności (A=T, G=_C); łańcuch skręca się spiralnie tworząc hellisę;

replikacja - dotyczy DNA, kopiowani, powielanie e cząsteczki DNa, zachodzi przed każdym podziałem komórki w fazie S cyklu kom i ma charakter semikonserwatywny (półzachowawczy) i polega na tym że do każdej nici DNA dobudowywana jest nowa nić; zaczyna się od rozplecenia sieci DNA i następnie do każdej nicy dobudowywana jest komplementarna nić

proces transkrypcji - jest to przepisywanie inf gen z DNA na mRNA i tworzenie kopi roboczych potrzebną do syntezy białka; gqwno zachodzi w jądrze komórkowym;

są dwa rodzaje DNA:

- jądrowy - zawiera info o budowie i funkcjach całego org; tworzy długie cząsteczki o końcach 5' i 3'

- mitochondrialne mtDNA - 20 genów/białek biorących udział w procsach oddychania tlenowego; tworzy długie cząsteczki o końcach kulistych, dziedziczenie w lini żeńskiej/matczyne - cechy dziedziczone tylko po matce z tego DNA,

najwięcej mitochodriów kom nerw, mięsiowe,

cytopatie mitochondrialne - choroby powstałe z uszkodzenia

neuropatie - z kom nerw, zaniki nerwowe

miopatie - zaniki mięśniowe

rodzaje RNA:

- informacyjny/matrycowy mRNA - stanowy kopię roboczą DNA, długość jednego genu

- transportowe tRNA - dwie funkcje: transport aminokwasów z cytoplazmy do rybosomów oraz oczytywanie kody genetycznego

- rybosomowe rRNA - wchodzi w skłąd budowy rybosomów