Porównanie komórek prokariotycznych i eukariotycznych.

1. Komórka prokariotyczna:

Charakteryzuje się brakiem jądra komórkowego. DNA znajduje się w pewnym rejonie cytoplazmy, nie oddzielony od niej błoną. Cząsteczki DNA w większości komórek prokariotycznych są koliste i połączone z niewielką ilością białek.

Komórki prokariotyczne są to komórki małe (wymiary rzędu kilku mikrometrów).

Są to komórki bakterii.

2. Komórka eukariotyczna

Charakteryzuje się obecnością jądra komórkowego, utworzonego przez linowe DNA (z wolnymi końcami) otoczone przez dwie błony śródplazmatyczne (otoczkę jądrową). DNA eukariotyczny tworzy kompleks z dużą ilością białek

Poza jądrem, komórki eukariotyczne mają wiele rejonów oddzielonych błonami od cytoplazmy (mitochondria, chloroplasty, siateczka śródplazmatyczna).

Są to komórki zwierząt, roślin, grzybów i protistów. Ich rozmiary to zazwyczaj kilkanaście do kilkudziesięciu mikrometrów, ale niektóre z nich osiągają rozmiary nawet do kilku centymetrów (jaja ptasie).

Nie wszystkie komórki bez jądra komórkowego to komórki prokariotyczne -> erytrocyty tracą jądro podczas dojrzewanie, przez co NIE STAJĄ SIĘ komórkami prokariotycznymi.

3. Porównanie komórek prokariotycznych i eukariotycznych:

Struktura	Komórka prokariotyczna	Komórka eukariotyczna
Ściana komórkowa	Obecna	Brak u zwierząt i niektórych protistów
Błona komórkowa	Obecna	Obecna
Jądro komórkowe	Brak	Obecne
Chromosomy	Koliste DNA, niewielka ilość przyłączonych białek	Liniowe DNA połączone z licznymi białkami
Mitochondria	Brak	Obecne
Chloroplasty	Brat	Obecne w komórkach fotosyntetyzujących
Siateczka śródplazmatyczna	Brak	Zwykle obecna
Rybosomy	Obecne	Obecne
Aparat Goldiego	Brak	Obecny
Lizosomy	Brak	Obecne
Wakuole	Brak	Obecne u roślin, grzybów i niektórych protistów
Cytoszkielet	Brak	obecny

Błony komórki

1. Budowa błon komórki

Mają one strukturę ciągłą, zbudowane są z lipidów i białek (wagowo około tyle samo obu składników)

Fosfolipidy - tworzą w wodzie dwuwarstwową błonę, charakteryzującą się płynnością (cząsteczki lipidów budujące błonę poruszają się. Ruch ten ograniczony jest do płaszczyzny błony - cząsteczki poruszają się w obrębie jednej warstwy)

Płynność błony zależy od kilku czynników. Najważniejszym z nich jest jej skład lipidowy.

Poza fosfolipidami i glikolipidami do składników lipidowych błony należy również cholesterol. Zanurza się on w błonie zbudowanej z podwójnej warstwy lipidów tak, że polarna grupa -OH kieruje się w stronę wody otaczającej błony, natomiast pozostała część wnika do wnętrza błony.

Obecność cholesterolu zmienia właściwości błony - w rejonach, gdzie jest go więcej, płynność błony jest mniejsza i jej składniki trudniej się przemieszczają. Zawartość cholesterolu w poszczególnych błonach komórki znacznie się różni.

Cząsteczki lipidów poruszają się w płaszczyźnie błony w obrębie warstwy, w której się znajdują. Bardzo rzadko jednak `przeskakują' z jednej warstwy do drugiej. Dzięki temu dwie warstwy lipidowe znacznie różnią się składem lipidów; glikolipidy zlokalizowane są w tej części błony, która skierowana jest na zewnątrz - dzięki temu łańcuchy cukrowe glikolipidów `wystają' do środowiska zewnętrznego komórki.

Białka są drugim ważnym składnikiem błon komórki. Niektóre z nich są doczepione do błony tylko dlatego, że do ich łańcuchów polipeptydowych dołączone są łańcuchy kwasu tłuszczowego lub inny niepolarny fragment, który łatwo wnika między niepolarne części lipidów. Inne białka zanurzają w błonie swoje łańcuchy polipeptydowe. Łańcuchy te układają się w taki sposób, że na zewnątrz wyeksponowane są ugrupowania boczne aminokwasów niepolarnych- dzięki temu mogą się zanurzyć w niepolarnym środowisku lipidów błonowych.

Białka błonowe zanurzone są w warstwie lipidowej na różne sposoby: skierowane w jedną lub drugą stronę błony, bądź przechodzą przez całą błonę, wystając z obu jej stron.

Podobnie jak lipidy, białka mogą wykonywać ograniczone ruchy w płaszczyźnie, nie mogą jednak przemieszczać się w poprzek błony. Asymetria błon komórki dotyczy więc obu jej składników: Każda warstwa błony komórki ma swój własny skład lipidowy i własny zestaw białek.

Białka znajdujące się po zewnętrznej stronie błony komórkowej komórek eukariotycznych często mają dołączone do swych łańcuchów polipeptydowych łańcuchy zbudowane z cukrów. Razem z łańcuchami cukrowcowymi glikolipidów tworzą one glikokaliks, który chroni błonę komórkową przed urazami mechanicznymi i przeciwdziała niektórym uszkodzeniom chemicznym, nie dopuszczając wielu substancji do błony.

Cukry znajdujące się na powierzchni komórki odgrywają istotna rolę podczas rozpoznawania jej przez układ immunologiczny.

2. Funkcje błon komórki:

a). Ograniczenie wymiany materii między różnymi przestrzeniami, w których zachodzą reakcje metaboliczne

b). Są częścią kompleksów wielo enzymatycznych integrujących rozległe i ukierunkowane procesy biologiczne. Zróżnicowanie cytoplazmy opiera się na istnieniu błon o różnym składzie i łączności i rozmaitymi organoidami komórkowymi.

Każda błona plazmatyczna dysponuje własnym układem wytwarzania energii i wykorzystywania jej w procesach transportu substancji.

3. Funkcje poszczególnych elementów budujących błony komórki:

1. fosfolipidy - pełnią funkcje czysto strukturalne

2. cholesterol - zmniejsza płynność błony

3. glikokaliks - chroni błonę komórkową przed uszkodzeniami (mechanicznymi i chemicznymi).

4. Białka - pełnią funkcje strukturalne. Ponadto mogą być receptorami (do których dołączają się cząsteczki sygnałowe docierające z zewnątrz i przekazujące sygnał do wnętrza komórki); wzmacniać błonę, czyniąc ją odporną na bodźce mechaniczne (spektryna); lub też tworzą kanały przez które do komórki przedostają się cząsteczki polarne.

4. W pewnych warunkach błony komórki mogą zlewać się ze sobą. Zjawisko to wykorzystywane jest przez komórki do transportu substancji na zewnątrz komórki (egzocytoza) lub do pobierania substancji ze środowiska zewnętrznego (endocytoza).

Egzocytoza: pęcherzyk powstający wewnątrz komórki dociera do błony komórkowej i jego błona zlewa się z nią, wyrzucając na zewnątrz swą zawartość

Endocytoza: komórka otacza substancję znajdującą się w środowisku zewnętrznym i pobiera ją do wnętrza komórki. Jest kilka rodzajów endocytozy:

1. pinocytoza - w błonie komórki tworzy się zagłębienie, do którego dostają się pęcherzyki transportujące do wnętrza komórki część roztworu stanowiącego jej środowisko zewnętrzne;

2. fagocytoza - błona komórkowa otacza duża cząstkę, bądź całą komórkę i transportuje ją do wnętrza komórki;

3. komórka może także selektywnie pobierać cząsteczki ze środowiska zewnętrznego. Taka endocytoza przebiega przy udziale receptora swoistego dla pobieranej cząsteczki;

5. Transport przez błony

Transport ten może odbywać się na zasadzie:

• dyfuzji prostej

• poprzez kanał błonowy (również dyfuzja prosta)

• białek przenośnikowych (dyfuzja wspomagana)

• transport aktywny

Dyfuzja prosta dotyczy cząsteczek o charakterze niepolarnym i małych cząstek polarnych, nie posiadających ładunku elektrycznego

Kanały błonowe - ten typ transportu dotyczy małych cząsteczek, które nie mogą swobodnie przenikać przez część lipidową błony. Kanały błonowe to białka przechodzące z jednej strony błony na drugą, Są dostępne dla polarnych lub naładowanych cząsteczek. Przez kanał mogą swobodnie przepływać cząsteczki lub jony, dla których lipidowa część błony jest nieprzepuszczalna. Białka tworzące kanały charakteryzują się dwiema cechami:

• nie przepuszczają wszystkich jonów lecz są swoiste wobec jednego z nich;

• dostęp do nich jest regulowany (komórka otwiera je i zamyka w zależności od potrzeby);

Białka przenośnikowe (przenośniki) są to białka zanurzone w lipidach błony komórkowej. Łączą się one z transportowana cząsteczką po jednej stronie błony, przenoszą ją na drugą stronę i tam uwalniają.

Transport aktywny jest jedynym sposobem transportowania cząsteczek wbrew gradientowi stężeń - biorą w nim udział przenośniki wykorzystujące energię z ATP.

Jądro komórkowe

Jest to największa organella komórkowa. Na ogół ma kształt kuli, rzadziej owalny (soczewkowaty) lub wrzecionowaty. Położone jest zazwyczaj centralnie, jednak w starszych komórkach może być położone peryferyjnie.

Jądro komórkowe otoczone jest dwiema błonami, tworzącymi tzw. otoczkę jądrową, w której występują otwory zwane porami jądrowymi, dzięki którym wnętrze jądra kontaktuje się z cytoplazmą. Przedostają się przez nie tylko określone substancje (do jądra wnikają m.in. nukleotydy i pewne białka; wydostają się z niego specyficzne cząsteczki kwasów rybonukleinowych przenoszące informację genetyczną z DNA do cytoplazmy).

Jądro steruje metabolizmem komórki, uczestniczy w jej podziale, a także jest nośnikiem informacji genetycznej.

W nie dzielącej się komórce materiał genetyczny zapisany jest w postaci chromatyny, w której skład wchodzą białka, kwas dezoksyrybonukleinowy i niewielkie ilości kwasu rybonukleinowego. Chromatyna dzieli się na aktywną genetycznie euchromatynę (zawierającą geny); oraz nieaktywną genetycznie heterochromatynę.

W czasie podziału komórki włókienka chromatynowe ulegają kondensacji, polegającej na ich spiralizacji, skracaniu i pogrubieniu. Wskutek tego procesu tworzą się z nich pałeczkowate struktury - chromosomy. Proces ten umożliwia precyzyjne rozdzielenie chromatyny podczas podziału jądra komórkowego.

Każdy chromosom buduje jedna, bardzo długa, cząsteczka DNA, połączona z pełniącymi różne funkcje białkami. Część białek (białka histonowe) wprowadza przestrzenny ład w chromosomie, zapobiegając splątywaniu się nici DNA; inne pełnią role różnego rodzaju regulatorów i enzymów.

W jądrze można wyróżnić charakterystyczne zagęszczenie chromatyny, zwane jąderkiem; w jednym jądrze może być kilka jąderek. W obrębie jąderka powstają rybosomy - struktury komórkowe, które na terenie cytoplazmy biorą udział w biosyntezie białek. Rybosomy przedostają się z jądra do cytoplazmy poprzez pory w otoczce jądrowej.

W komórkach eukariotycznych znajduje się zazwyczaj jedno jądro. Może ich być jednak więcej (komórczaki), lub też w ogóle nie być (erytrocyty).

Najważniejsze funkcje jądra komórkowego:

• powielanie zawartego w nim materiału genetycznego i przekazywanie go do komórek potomnych;

• przekazywanie materiału genetycznego z pokolenia na pokolenie, dzięki udziałowi w tworzeniu komórek płciowych;

• sterowanie podstawowymi procesami życiowymi komórki poprzez regulację dwóch ważnych procesów: odczytywania informacji ukrytych w cząsteczkach DNA i dostosowania instrukcji w postaci RNA do biosyntezy białek.

Mitochondrium

Mitochondria przybierają różne kształty; te, które możemy zaobserwować w komórkach to wydłużone cylindry. W każdej komórce wątroby jest około 1000-2000 mitochondriów. Zajmują one około 1/5 objętości komórki i są rozmieszczone w cytoplazmie mniej więcej równomiernie.

W większości komórek mitochondria gromadzą się w tych rejonach komórki, gdzie zapotrzebowanie na ATP jest największe.

Mitochondria są organellami autonomicznymi (niezależnymi); posiadają własne DNA. W organellach tych przebiega proces utleniania komórkowego, w wyniku którego powstaje energia gromadzona w postaci ATP.

Dzięki obecności kanałów białkowych zewnętrzna błona mitochondrium jest przepuszczalna dla małych cząsteczek. Zupełnie inne właściwości ma wewnętrzna błona mitochondrialna - jest ona nieprzepuszczalna dla wielu cząsteczek, a przede wszystkim dla jonów.

Pomiędzy dwoma stronami wewnętrznej błony powstaje różnica stężeń protonów, poprzedzająca syntezę ATP. Mitochondria przystosowane są do bardzo wydajnej produkcji energii. W przeciwieństwie do gładkiej zewnętrznej błony, błona wewnętrzna tworzy fałdy zwane grzebieniami. Dzięki temu powierzchnia błony zaangażowana w produkcję ATP jest bardzo duża. Przestrzeń ograniczona wewnętrzną błoną mitochondrialną nazywana jest matriks mitochondrialną i zawiera wiele białek uczestniczących w procesie przetwarzania energii.

Podział plastydów:

1. Chromoplasty

Nadają barwę korzeniom, kwiatom, owocom (barwniki: karoten, ksantofil - żółty);

2. Chloroplasty

zawierają chlorofil; zlokalizowane są głównie w liściach, biorą udział w procesie fotosyntezy;

3. Leukoplasty

Nie zawierają żadnych barwników; gromadzą substancje zapasowe powstałe w wyniku procesu fotosyntezy (np. amyloplasty - gromadzą skrobię)

Chloroplasty:

Są to organella należące do grupy plastydów, powstają z niewielkich struktur zwanych proplastydami.

Chloroplasty to tzw. zielone plastydy; zachodzi w nich proces fotosyntezy. Swoje zabarwienie i zdolność wykorzystywania światła do syntezy związków organicznych zawdzięczają obecności chlorofilu.

Chloroplasty zbudowane są według podobnego planu, jak mitochondria. Otoczone są dobrze przepuszczalną błoną zewnętrzną, pod którą znajduje się słabo przepuszczalna błona wewnętrzna. Otacza ona wewnętrzną przestrzeń chloroplastu, zwaną stromą (podobną do matriks mitochondrialnej). Wewnętrzna błona chloroplastu nie jest pofałdowana!

Wewnątrz organelli znajdują się obłonione tylakoidy. Podczas przemian energetycznych w chloroplastach, błony tylakoidów pełnią rolę podobna do tej, jaką odgrywa błona grzebieni w mitochondriach. Między obiema stronami tej błony powstaje różnica w stężeniu protonów.

Chloroplasty mają zdolność do samoodtwarzania się.

-> przypuszcza się, że mitochondria i chloroplasty mają pochodzenie bakteryjne. Półtora miliarda lat temu zostały one wchłonięte do wnętrza przodka obecnej komórki eukariotycznej i nie uległy strawieniu. Najpierw wchłonięte zostały bakterie, które dały początek mitochondriom - świadczy o tym powszechne ich występowanie w komórkach eukariontów. Natomiast wchłonięcie bakterii fotosyntetyzujących (sinic), z których powstały chloroplasty musiało nastąpić później.

Jednym z dowodów na bakteryjne pochodzenie tych organelli jest obecność ich własnego DNA i pozostałych elementów aparatu potrzebnego do produkcji białek. Ponadto zarówno mitochondria, jak i chloroplasty samodzielnie wytwarzają niektóre ze swych białek; jest to jednak niewielki procent tych, które potrzebne są do zbudowania nowej organelli. Pozostałe białka powstają w cytoplazmie i są transportowane do wnętrza organelli przez otaczające je błony.

Nowe mitochondria i chloroplasty tworzą się przez podział istniejących już organelli. W większości komórek podział mitochondriów i chloroplastów nie odbywa się w tym samym czasie, co podział jądra komórkowego.

Cytoplazma i jej elementy

Cytoplazma to przedział komórkowy nie należący do żadnej organelli. Znajdują się w niej - w postaci roztworów - liczne białka i metabolity komórkowe. Dwa pojęcie ściśle związane z cytoplazmą to cytoszkielet i siateczka śródplazmatyczna (retikulum endoplazmatyczne)

1. Cytoszkielet

Jest to sieć struktur białkowych tworząca się w cytoplazmie komórek eukariotycznych. Dzięki jego obecności organelle i kompleksy białkowe znajdujące się w cytoplazmie znajdują się na stałe w określonych rejonach komórki.

Cytoszkielet tworzą: filamenty aktynowe, filamenty pośrednie i mikrotubule; przy czym każda z tych struktur pełni inne funkcje. Ich cechą wspólną jest to, iż powstają poprzez polimeryzacje wielu cząsteczek białek, układających się w struktury o znacznej długości.

Filamenty aktynowe (mikrofilamenty) zbudowane są ze splecionych łańcuchów aktyny. Znajdują się głównie tuż pod błoną komórkową; odpowiadają za zmianę kształtu i ruch komórki.

Aktyna stanowi około 5% białek komórkowych, jednak w komórkach mięśniowych kręgowców zawartość aktyny dochodzi nawet do 20%.

Filamenty pośrednie - ich nazwa wynika ze średnicy, która jest większa niż filamentów aktynowych i jednocześnie mniejsza niż mikrotubul. Układają się one pod błoną komórkową, ale także przebiegają przez cytoplazmę. Ich rolą jest zapewnienie wytrzymałości mechanicznej komórki. Gęsta sieć filamentów pośrednich występuje np. w komórkach naskórka, które są bezpośrednio narażone na urazy mechaniczne.

Mikrotubule - zbudowane są z jednego rodzaju białka - tubuliny, jednak w różnych miejscach dołączone są do nich inne białka. W odróżnieniu od stabilnych filamentów pośrednich mikrotubule są strukturami dynamicznymi - te długie, puste w środku rurki nieustannie wydłużają się i skracają.

W większości komórek polimeryzacja tubuliny w mikrotubule rozpoczyna się od niewielkiego tworu, zlokalizowanego najczęściej w pobliżu jądra, zwanego centrosomem. Kolejne cząsteczki tubuliny dołączają się do wolnego końca mikrotubul, powodując ich wydłużenie, podczas gdy inne mikrotubule skracają się od strony centrosomu.

Sieć mikrotubul ogranicza swobodne przemieszczanie się organelli w komórce. Mikrotubule stanowią też szlaki transportowe w komórce; porusza się po nich wiele białek. Dwa rodzaje białek - dyneiny i kinezyny poruszają się po mikrotubulach w przeciwnych kierunkach. Białka te często zabierają ze sobą inne cząsteczki, dostarczając je do miejsca przeznaczenia.

Mikrotubule budują też rzęski i wici, umożliwiające niektórym komórkom eukariotycznym poruszanie się lub przesuwanie dużych cząstek. Rzęski i wici poruszają się przez wyginanie. (Różnica między rzęską i wicią: wici jest najwyżej kilka i są długie, natomiast rzęsek jest wiele i są krótkie).

Wici komórek prokariotycznych różnią się budową od wici komórek eukariotycznych.

Wici bakteryjne poruszają się w inny sposób - wirują z ogromną szybkością wokół własnej osi (ponad 100 obrotów na sekundę).

W centrosomie większości komórek zwierząt i protistów znajdują się struktury zbudowane z mikrotubul, nazywane centriolami. Są one centrum powstawania mikrotubul tworzących wrzeciono podziałowe podczas podziału jądra komórkowego.

Taką samą budowę, jak i centriole, mają ciałka podstawowe rzęsek i wici.

2. Siateczka śródplazmatyczna

Tworzy ona w komórce eukariotycznej labirynt błon przecinających cytoplazmę. W komórkach zwierzęcych jej błony stanowią ponad 50% wszystkich błon komórki.

Kanały retikulum przebiegają we wszystkich kierunkach, a system jego błon połączony jest z zewnętrzną błoną otoczki jądrowej.

Istnieją dwa rodzaje siateczki śródplazmatycznej:

• siateczka śródplazmatyczna szorstka - przyłączone są do niej rybosomy

• siateczka śródplazmatyczna gładka - na której nie ma rybosomów; i której obszary biorą udział w metabolizmie lipidów i w procesie detoksykacji (komórki wątroby)

Proces detoksykacji polega na chemicznej modyfikacji obcych związków chemicznych docierających do wątroby - zmienione chemicznie substancje łatwiej rozpuszczają się w wodzie i łatwiej jest usunąć je z organizmu.

W większości komórek eukariotycznych retikulum gromadzi jony wapnia. W komórkach mięśniowych uwolnienie tych jonów z kanalików retikulum jest sygnałem do skurczu mięśnia.

Retikulum jest miejscem intensywnej obróbki cząsteczek białka, zsyntezowanych wcześniej na rybosomach. Obróbka polega przede wszystkim na dołączeniu do głównych łańcuchów polipeptydowych fragmentów zbudowanych z cukrów. W ten sposób powstają glikoproteiny. Nie wszystkie białka zsyntezowane w komórce podlegają obróbce w retikulum. Te, których to dotyczy dostają się do wnętrza jego kanałów podczas powstawania łańcuchów polipeptydowych. Na końcu łańcucha, który ma przedostać się przed błonę retikulum, znajduje się sygnał - krótki fragment zbudowany z kilku aminokwasów, stanowiący informację o przeznaczeniu powstającego białka. Taki sygnał zostaje rozpoznany przez białka receptorowe, znajdujące się na powierzchni błony retikulum i rybosom wraz z tworzącym się łańcuchem polipeptydowym dołącza się do błony. W ten sposób powstaje szorstka siateczka śródplazmatyczna.

Rybosomy

Rybosomy występują w cytoplazmie wszystkich komórek. Są to cząsteczki strukturalne, czynne w biosyntezie białka. Topograficznie związane są z błonami szorstkimi retikulum i błony jądrowej; znajdują się także wewnątrz mitochondriów i chloroplastów; w niektórych komórkach występują w postaci wolnej, w cytoplazmie podstawowej.

Zbudowane są z dwóch podjednostek złożonych z RNA i białek - małej i dużej.

Rybosomy mogą łączyć się w łańcuch za pomocą m-RNA; układ taki nazywa się polisomem i na nim przebiega proces biosyntezy białek z aminokwasów. Proces ten polega na kondensacji aktywowanych aminokwasów i układaniu ich w łańcuchy polipeptydowe zgodnie z informacją genetyczną, jaką otrzymują z DNA za pomocą m-RNA.

W szybko rosnących komórkach znajduje się dużo rybosomów. W komórce bakterii Escherichia Coli jest ich od kilkunastu do dwudziestu tysięcy (ok. ¼ masy komórki).

Aparat Golgiego

Jest to system mocno spłaszczonych cystern, zbudowanych z błon nie mających bezpośredniego kontaktu z siateczką śródplazmatyczną, ani z błoną komórkową.

Jest on szczególnie wyraźny w komórkach o zwiększonej aktywności wydzielniczej, gdzie uważany jest za strefę gromadzenia i magazynowania różnych substancji - głównie lipidów i białek.

Do Aparatu Golgiego przemieszczają się białka zmodyfikowane w siateczce śródplazmatycznej. Transport białek między tymi strukturami odbywa się dzięki obłonionym pęcherzykom, które odrywają się i przemieszczają z siateczki śródplazmatycznej do aparatu Golgiego.

W aparacie Golgiego białka są sortowane i kierowane do ostatecznych miejsc przeznaczenia: z powrotem do retikulum, do lizosomów lub w stronę błony komórkowej.

Droga transportu: rybosomy- retikulum - aparat Golgiego - miejsce docelowe; dotyczy jednak tylko niektórych białek. Białka dostarczane do mitochondriów i chloroplastów, a także te, które pozostają w cytoplazmie i nie przemieszczają się przez żadną błonę komórki, powstają na rybosomach niezwiązanych z retikulum endoplazmatycznym.

Aparat Golgiego nie jest wyłącznie miejscem sortowania cząsteczek białek zmodyfikowanych w retikulum. W komórkach roślinnych powstają w nim wielocukry wykorzystywane przez komórkę do budowy ściany komórkowej.

Lizosomy

Są to niewielkie pęcherzyki, występujące w cytoplazmie. Są one otoczone pojedynczą błoną i wypełnione enzymami hydrolitycznymi rozkładającymi białka, kwasy nukleinowe, lipidy i cukry (większość substancji występujących w komórce).

Ich podstawową funkcją jest trawienie substancji wprowadzanych do komórki, oraz cząsteczek komórki, które stały się dla niej bezużyteczne.

Zamknięcie z lizosomach agresywnie działających enzymów zabezpiecza białka i inne składniki cytoplazmatyczne przed przypadkowym zniszczeniem. Dodatkowym zabezpieczeniem jest kwaśne środowisko wewnątrz lizosomów. Enzymy działające w lizosomach przystosowane są do działania w środowisku kwaśnym; gdy przypadkiem wydostaną się do cytoplazmy, gdzie pH jest o wiele wyższe nie wyrządzą zbyt wiele szkody białkom cytoplazmatycznym.

Cząsteczki przeznaczone do trawienia docierają do lizosomów w obłonionych pęcherzykach. Niektóre produkty trawienia przedostają się do cytoplazmy, gdzie są wykorzystywane przez komórkę do nowych syntez; pozostałe są usuwane na drodze egzocytozy.

Peroksysomy

Są to organelle występujące tylko w komórkach eukariotycznych, otoczone pojedyncza błoną i wypełnione enzymami biorącymi udział w reakcjach utleniania związków organicznych.

Znajduje się w nich też enzym- katalaza - rozkładający powstający w wielu reakcjach i bardzo reaktywny i bardzo szkodliwy dla komórki nadtlenek wodoru (H₂O₂) do wody i tlenu.

Wodniczki (wakuole)

Występują w komórkach roślin, grzybów i protistów. W przypadku komórek roślinnych jest to zwykle jedna większa wodniczka (zapełniająca nawet do 90% objętości komórki), natomiast w komórkach zwierzęcych znajduje się zwykle szereg mniejszych wodniczek.

Utworzone są przez błonę zwaną tonoplastem

Wewnątrz znajdują się enzymy trawiące dostarczane tam cząsteczki (rola podobna do lizosomów); oraz inne związki organiczne (rozpuszczone w soku wypełniającym wodniczkę) takie, jak: glikozydy (barwniki) czy alkaloidy (np. kofeina, teina, strychnina, nikotyna, morfina, chinina, kokaina..)

Podstawową funkcją wodniczek jest chłonięcie wody, przez co wywierają one nacisk na ścianę komórkową komórki roślinnej i zapewniają jej w ten sposób jędrność zwaną turgorem.

Biorą one również udział w utrzymywaniu stałego pH cytoplazmy, magazynując nadmiar protonów.

Ściana komórkowa

Występuje ona w komórkach roślin, grzybów, większości bakterii i niektórych protistów. W każdej z tych grup organizmów jest ona zbudowana z innych substancji, jednak zawsze pełni tę sama funkcję: chroni komórkę przed uszkodzeniami mechanicznymi.

Tworzywem ścian komórkowych bakterii jest spotykany tylko u tych organizmów związek chemiczny zwany mureiną, składający się z połączonych ze sobą cukrów i peptydów. Niektóre bakterie mają także dodatkową błonę lipidowo-białkową na zewnątrz ściany komórkowej.

Komórki grzybów otoczone są ścianą komórkową zbudowaną z chityny.

Ściana komórkowa komórek roślinnych składa się z kilku rodzajów wielocukrów, z których najważniejszą rolę odgrywa celuloza. Tworzy ona pęczki zwane mikrofibrylami, pomiędzy którymi układają się inne wielocukry, zapewniające ścianie wytrzymałość na rozciąganie i zgniatanie.

W celu wzmocnienia ściany komórkowej związki chemiczne mogą być:

• odkładane między łańcuchami celulozowymi (inkrustacja)

• nakładane na łańcuchy celulozy (adkrustacja)

---