Komórka jest podstawowym i uniwersalnym budulcem wszystkich organizmów żywych
Jest zdolna do funkcjonowania jako samodzielny organizm .
Ma potencjalne możliwości spełniania wszystkich funkcji życiowych jest także zdolna do skrajnej specjalizacji.
Komórki będące samodzielnymi organizmami wyróżniają się własnym cyklem życiowym.
Istotną cechą komórki jest jej plastyczność w zakresie morfologii i funkcji.
Jedną z teorii leżących u podstaw współczesnej biologii jest teoriia komórkowej budowy organizmów.
Teoria ta została pełni sformułowana w XIX wieku .
Zasadnicze jej stwierdzenia zebrali Kuźmicki i Urbanek
W myśl tej teorii komórka jest podstawowym elementem strukturalnym i funkcjonalnym ,budującym ciało roślin ,zwierząt oraz pierwotniaków.
Komórki zarówno pierwotniaków jak i tkankowców mogą mieć różną postać ,co pozostaje w związku z ich różnorodnymi czynnościami. Zawsze jednak zawierają te same elementy i można powiedzieć , że mają ten sam „plan budowy”.
Komórka zwierzęca jak i roślinna posiadają w swej morfologii organella charakterystyczne dla obu z nich , a także takie , które je odróżniają.
Organella charakterystyczne dla komórki zwierzęcej i roślinnej :
- Błona komórkowa
- Jądro komórkowe
- Cytoplazmatyczny system wakuolarny
- Siateczka śródplazmatyczna (ER)
- Aparat Goldiego
- Lizosomy
- Rybosomy
- Cytoplazma podstawowa
- Mitochondrium
Organella ,które występują w komórce roślinnej , a nie ma ich w komórce zwierzęcej to:
- Ściana komórkowa
- Plastydy : -Chloroplasty
- Kukoplasty
- Chromotydy
Elementy komórki zwierzęcej
a) Błona komórkowa (tak zwana plazmolema ) zbudowane z trzech warstw
Skrajnie położone są dwie warstwy białkowe , a pomiędzy nimi znajduje się
Warstwa lipidowa. Ostatecznie ma ona strukturę mozaikową.Plazmoleme tworzy
Wpuklenie ,łączące się czasem z systemem błon cytoplazmy.
Dzięki nim zachowuje się jakby była porowata.Wykazuje też selektywną przepuszczalność,która jest jej istotną właściwością.Przenikanie cząsteczek przez błonę zależy od ich wielkości , ładunku elektrycznego ,rozpuszczalność w lipidach przez błonę komórkową odbywa się odbywa się ruch jonów i cząsteczek na zasadzie osmozy oraz wbrew gradientowi stężeń ,ze zużyciem energii. Plazmolema nie jest tworem statycznym , może zmieniać swoją powierzchnię i przepuszczalność ,jak tworzyć i zamykać pory. Wchłanianie substancji do wnętrza komórki odbywa się też niezależnie od przepuszczalności plazmolemy , w ten sposób ,że błona tworzy wpuklenie ,obejmując substancję wchłaniane , a następnie wpuklenie to odłącza się od błony i wpada do środka komórki. Gdy w ten sposób ulegają pochłonięciu cząsteczki stałe , mówimy fagocytozie , gdy płynne o pinocytozie . Wydalanie z komórki to cytopempsja (egzocytoza).Opisowa błona nosi nazwę elementarnej.
b) Jądro komórkowe - w żywej komórce na tle cytoplazmy widać jaśniejsze jądro z jednym lub kilkoma jąderkami komórki pozbawione jądra giną w krótkim czasie.
Niektóre komórki mają więcej niż jedno jądro.Twory wielojądrne , powstałe przez zanik błon komórkowych , komórek macierzystych nazywamy zespólniami lub syncytiami . Komórczaki powstają poprzez wielokrotne podziały jądra bez podziału komórki.Kształt jądra uzależniony jest od kształtu komórki.Wielkość zależy od wielkości D.N.A. i białek w jądrze .Jądro wykonuje obroty dookoła własnej osi i ruchy wędrujące. Wnętrze jądra oddziela od cytoplazmy białkowo-lipidowa błona jądrowa. Poprzez pory w tej błonie , do cytoplazmy przenoszone są tylko fragmenty R.N.A i D.N.A nie opuszcza jądra.Rolą jądra jest przechowywanie informacji zawartej w D.N.A , jej powielanie w procentach podziału komórki , a także kontrolowanie całości metabolicznej komórki dzięki kopiowaniu fragmentów D.N.A.(kopiowane są odcinki R.N.A) odpowiednich dla syntezy potrzebnych enzymów.
c) Cytoplazmatyczny system wakularny
Tworzą go :
-Błona jądrowa
-Siateczka sródplazmatyczna (ER)
-Aparat Goldiego
W związku z systemem wakuolarnym pozostają :
-Lizosomy
-Wodniaczki
C1) Siateczka Śródplazmatyczna to system koralików i spłaszczonych pęcherzyków zwanych cysternami.Jest to struktura dynamiczna to znaczy jej stan jest ścisle związany ze stanem czynnościowym komórki. Niektóre partie błony siateczki magą być pokryte z zewnątrz rybosomami partie ER ziarnistej wraz z obszarem cytoplazmy ,które zajmują noszą nazwę ergastoplazmy . Jest dobrze rozwinięte w komórkach intensywnie syntetyzujących białko. Siateczka śródplazmatyczna gładka rozwija się w komórkach zmuszonych do czynności detoksykacyjnych .Poza tym ER spełnia szereg najróżniejszych funkcji podporową w stosunku do koloidalnych struktur cytoplazmy, transportową w stosunku do R.N.A na drodzę z jądra do cytoplazmy , regulacyjną odnośnie do wymiany między systemem wakuolarnym i cytoplazmą podstawową , co wyraża się istnieniem aktywnego transportu przez jego błony ,fagocytozy i pinocytozy .ER jest prawdopodobnie samodzielnym systemem cyrkulacyjnym komórki . Funkcje te są możliwe dzięki enzymom zawartym w błonach ER . Błony ER tworzą się i zanikają w sposób ciągły , przy czyn budowa błon przebiega od ziarnistych do gładkich.
C2)Aparat Goldiego składa się z diktiosomów - zlokalizowanych najczęściej dookoła jądra .
Wdiktiosomach występują błony ułożone podobnie do stosików talerzy.W strukturach Goldiego odbywa się sortowanie i dojrzewanie białek i lipidów , modyfikacje reszt cukrowych glikoprotein i glikolipidów ,synteza polisacharydów : glikozoaminoglihomów , hemicelulozy ,pektyny.Struktury błoniaste są strukturami dynamicznymi ,odbywa się między nimi przepływ substancji zawartych wewnątrz kanałów i pęcherzyków oraz błon.
C3)Lizosomy pozostają w genetycznym związku z aparatem Goldiego . Są to pęcherzyki otoczone pojedyńczą półprzepuszczalną błoną .Zawierają około dwudziestu enzymów hydrolizujących ,czynnych przy …….. . Stanowią one układ trawienny i resorbcyjny komórki .Jeżeli błona lizosomu zostawi zniszczone to wydalające się enzymy trawią wszystko po drodze .Trawiąc ciało obce stają się wodniczkami trawiącymi .
Rodzaje Lizosomów :
-Trawienne - rozkład substancji
-Magazynujące
-….Rozkład obumarłych składników cytoplazmy podjednostek (małej i dużej).
Obie podjednostki są zbudowane z białek i R.N.A
D)Rybosomy występują w ziarnistym ER również w jądrach jądrach mitochondriach .Oraz swobodnie w cytoplazmie .Sąt o drobne ciałka ,żłożone z dwu podjednostek , podjednostek różnej wartości i sedymentacji .Licznie występują w komórkach intensywnie syntezujących białko.Zawierają rybosomy R.N.A (rR.N.A) , białko , w stosunku prawie 1:1i czasem niewielkie ilości lipidów . W obecności mR.N.A , aminokwasów , energii , enzymów enzymów tR.N.A ,prowadzą synteza swoistych białek jak zwykle w ……… 5-6 rybosomów , osadzonych na nitce mR.N.Azespół taki nosi nazwę polirybosomu.
E)Cytoplazma podstawowa - zajmuje miejsce wewnątrz plaznolemy bez przestrzeni odgraniczonych siateczką śródplazmatyczną .O właściwościach fizycznych cytoplazmy decydują składniki włókienkowe (białko i kwasy nukleinowe) i woda . Wspomniane struktury włókienkowe mogą łączyć się , tworząc „rusztowanie”.W innych sytuacjach drobinki te mogą przesuwać się swobodnie w stosunku do siebie . Cytoplazma może przyjmować postać żelu lub ……… . Jest więc wkładem koloidalnym .Strefa zewnętrzna , bardziej sztywna to egzoplazma .Wnętrze komórki wypełnia plazma o konsystencji żelu (bardziej płynna , zawierająca ziarnistości ) tak zwaną endoplazmę.
F) Centrum komórkowe (Centrole) - W pobliżu jądra komorkowego , znajduje się , obszar nieco gęstej cytoplazmy (centrosfera), pozbawiony uformowanych składników komórki . Ma on strukturę promienistą zawiera dwie centriole , tworzące razem diplosom . Liczba centrów komórkowych odpowiada liczbie jąder . Centrum komórkowe odpowiada za ruch wewnątrz komórkowy . Odgrywa istotną rolę w procesie formowania wrzeniowe podziałowego komórki zwierzęcej .Wyznaczają bieguny komórki podczas jej podziału .
G)Mitochondrium - Stanowią one znaczną część komórki ,są równomiernie rozmieszczone w cytoplazmie .Mają charakterystyczną budowę wewnętrzną.Jch ścianę tworzą dwie błony elementarne .Błona wewnętrzna jest pofałdowana , przez co powstają grzebienie mitochondrialne ,dzielące wnętrze mitochondrium ma wiele komórek .Funkcją jest rozkład kwasów tłuszczowych do CO2 i H2Oprzy użyciu O2 wyzwalające się w trakcie tych procesów energia ulega zmagazynowaniu w wiązaniach A.T.P i może być zużyta , w miarę potrzeba na działalność biologiczną komórki . Poza tym współdziałają w syntezie białek ,fosfolipidów i kwasów tłuszczowych , dzięki zawartości odpowiednich enzymów .Mitochondria mogą gromadzic się w miejscach miejscach większej intensywności procesów metabolicznych w komórce .
2) Elementy Komórki roślinnej.
A) Ściana komórkowa - okrywa ona od zewnątrz protoplasty , występuje u roślin i grzybów . Jest ona martwym składnikiem komórki . Jest przepuszczalna dla wody i soli mineralnych .Nadaje komórce kształt i pełni funkcje ochronne , oddzielająć komórkę od środowiska zewnętrznego , co ogranicza zdolność do odkształcenia się .Wraz ze wzrostem komórki sciana komórkowa rosnąc zwiększa swoją powierzchnię i grubieje . Tworzy sięwówczas wtórna ścianka komórki.
Chloroplasty - są plstydami biorącymi udział w procesie fotosyntezy. Zawierają zielony barwnik asymilacyjny -chlorofil.Chloroplasty mają bardzo dobrze wykształcony system błon wewnętrznych ( w postaci spłaszczonych woreczków)tak zwane tylakoidy. Rozszerzone tylakoidy ułożone w stosy tworzą tak zwane grona. Chlorofil i inne barwinki jak karoten i ksomtofil wbudowane są w błony (lamelle) tylakoidów .Plastydy to charakterystyczne organella dla komórki roślinej . Mają kulisty lub elipsoidalny kształt .Otoczone są dwiema błonami cytoplazmatycznymi. Wnętrze plastyków stanowi ośrodek zwany ………, plastykowy D.N.A i rybosomy.
Leukoplasty- są bezbarwne ,zdolne do syntezy i gromadzenia skrobi .
Chromoplasty -zawierają czerwone ,żółte i pomarańczowe barwniki karotenoidowe . Barwniki te występują w formie rozpuszczalnej w kroplach tłuszczu lub w formie kryształów.
Można wyróżnic dwa typy budowy komórki :
-Prokariotyczny
-Eukariotyczny
Procaryota , czyli organizmy bezjądrowe ,są organizmami jednokomórkowymi i mimo ,że budowa ich jest bardzo prosta , to pozwala spełniać wszystkie czynności życiowe. Do Procaryota zaliczamy sinice i bakterie.Kształt komorki jest mało zróżnicowany , najczęściej kulisty ,pałeczkowaty lub przybiera postać spiralnie wygiętego walca ; bardzo rzadko jest nieregularny . Kształt komórce nadaje ściana komórkowa, zbudowana ze specyficznego związku - mukopeptydu , występującego tylko u Procaryota.Wnętrze komórki osłonięte jest błoną cytoplazmatyczną i wraz z nią stanowi protoplast . Błona cytoplazmatyczna zbudowana jest z białek i lipidów . Błona ta spełnia ważne funkcje związane z wydalaniem i pobieraniem różnych substancji przez komórkę . Procaryota nie ma jąda komórkowego organelli komórkowych , takich jak mitochondria i plastydy oraz nie mają błon retikulum endoplazmatycznego (siateczki cytoplazmatycznej). W cytoplazmie występują kuleczkowate twory w średnicy do 20 nm,zbudowane z kwasu rybonukleinowego rybonukleinowego białek , zwane rybosomami , będące miejscami syntezy białek .Funkcje jądra komórkowego spełnia nukleoid , czyli koliście zwinięta nić kwasu dezoksyrybonukleinowego nie oddzielona od reszty protoplastu podwójną błoną białkowo - lipidową . Funkcje oddechowe w komórce spełniają drobne twory - mezosomy , zbudowane z współśrodkowo ułożonych wpukleń błony cytoplazmatycznej otaczającej protoplast . U fotosyntetyzujących bakterii i sinic wpuklenia , które oderwały się od błony i zawierają barwniki asymilacyjne , nazywane są tylakoidami lub ciałkami , chromatofoowymi. Mają one postać spłaszczonych woreczków rozmieszczonych zwykle w peryferyjnej części komórki.Struktury te pełnią funkcje chloroplastów, chociaż mają znacznie prostszą budowę. Komórki Eucaryota mają bardziej złożoną strukturę . Albo stanowią samodzielne organizmy (pierwotniaki , niektóre glony , grzyby jedno komórkowe), albo wchodzą w skład organizmów wielokomórkowych .Różnorodność wymiarów wymiarów kształtów tych komórek jest ogromna . Mimo tej różnorodności budowy i funkcji , wynikających ze specjalizacji , komórki eukariotyczne mają podstawowe cechy wspólne.
Protoplast komórki ogranicza zawsze od zewnątrz białkowo lipidowa błona cytoplazmatyczna zwana błoną komórkową ( u roślin też plazmolemą ). Można w nim wyróżnić cytoplazmę ,jądro komórkowe ,mitochondria ,lizosomy,sferosomy,aparat Goldiego , rybosomy oraz plastydy ( w komórce roślinnej ) i inne. W komórce eukariotycznej istnieje system błon przenikających całą cytoplazmę i połączonych z błoną jądrową . Ten siateczkowaty system nosi nazwę retikulum endoplazmatycznego (siateczki sródplazmatycznej) i dzieli cytoplazmę na małe przedziały .