Komórka zwierzęca - budowa i funkcje.
Komórka jest podstawowym budulcem wszystkich organizmów żywych. Są one najmniejszymi częściami składowymi żywej materii oraz są odpowiedzialne za prawidłowy przebieg wszystkich procesów niezbędnych do podtrzymywania życia.
Komórki mogą być bardzo różnorodne, ich różnorodność objawia się w występowaniu różnych kształtów, wielk0ści czy rozmiarów. Jeśli chodzi natomiast o części wspólne dla wszystkich komórek to większość z nich zbudowana jest z cieniutkiej błony, otaczającej galaretowatą, częściowo przezroczystą substancje i z wielu maleńkich części wewnętrznych zwanych organellami. Wykonywana przez komórkę praca, jej funkcja, warunkuje jej wielkość, kształt oraz posiadane przez nią organelle.
W komórce zwierzęcej wyróżnić można następujące elementy:
Lizosomy
Są to pęcherzyki otoczone pojedynczą błoną, zawierające enzymy trawienne różnych typów. Umożliwiają wewnątrzkomórkowe trawienie substancji pobranych na drodze fagocytozy, trawienie pozakomórkowe (np. odżywienia gąbek, proces regeneracji kości - komórki kościogubne), mobilizację rezerw metabolicznych organizmu - tłuszczu. Szczególnie licznie występują w komórkach żernych (np. w układzie immunologicznym).
Mitochondria
Stanowią centra energetyczne komórek odpowiedzialne za oddychanie tlenowe. Wewnątrz mitochondriów zachodzą dwa etapy oddychania tlenowego:
Cykl Krebsa odbywający się w macierzy (matrix)
Praca łańcucha oddechowego na grzebieniach mitochondriów.
Liczba mitochondriów w komórce jest zależna od zapotrzebowania komórki na energię (licznie występują w mięśniach czy plemnikach). W komórkach prokariotycznych tlenowców funkcjonalnymi odpowiednikami są wpuklenia błony komórkowej - mezosomy.
Mitochondria i plastydy są organellami półautonomicznymi, które powstały na skutek endosymbiozy dawnych organizmów prokariotycznych. Dowody na symbiotyczne pochodzenie mitochondriów i plastydów są: otoczone dwiema błonami lipidowo - białkowymi; posiadają własne koliście zamknięte DNA bez białek histonowych; odrębny kod genetyczny - kilka kodów ma inne znaczenie; własne rybosomy o wielkośći 70S; własna polimeraza DNA; uporządkowany podział przed podziałem komórki.
Mitochondria i plastydy nie występują komórkach prokariotycznych.
Peryksysomy
Są to miktociała otoczone błoną, które zawierają różnorodne enzymy. Substancje wypełniające te organelle katalizują szereg reakcji metabolicznych. Podczas rozpadu lipidów produkowany jest nadtlenek wodoru - substancja toksyczna dla komórki. Peryksysomy zawierają enzymy rozkładające nadtlenek wodoru do produktów nieszkodliwych dla komórki. W komórkach wątroby i nerek peroksysomy mogą pełnić istotną rolę w detoksykacji takich substancji, jak etanol, występujący w napojach alkoholowych. Komórki roślinne zawierają mikrociała dwóch głównych typów. Peroksysomy występujące w komórkach liści pełnią rolę w fotosyntezie. Mikrociała zwane glioksysomami zawierają enzymy służące do przekształcenia tłuszczów zapasowych w nasionach w cukry. Cukry wykorzystywane są przez młode rośliny jako źródło energii i materiałów do syntezy innych związków. Komórki zwierzęce nie mają glioksysomów i nie mogą przekształcać kwasów tłuszczowych w cukry.
Jądro komórkowe
Jest odzielone od cytoplazmy dwiema błonami - otoczką jądrową z licznymi porami, mająca kontakt z cysternami siateczki śródplazmatycznej. We wnętrzu jądra komórkowego znajduje się kariolimfa (sok jądrowy) i chromatyna. Jądro komórkowe odpowiada za magazynowanie informacji genetycznej zapisanej w DNA, jest miejscem transkrypcji (powstawania wszystkich rodzajów RNA) i replikacji (powielenia DNA).
Jąderko stanowi okresowy składnik jądra komórkowego. Nie jest oddzielone żadna błoną; jest miejscem transkrypcji rRNA i składania podjednostek rybosomów.
Błona komórkowa (plazmalemma)
Niezbędny składnik żywych komórek; budowa identyczna jak błon wewnętrznych komórki (modle płynnje mozaiki błony elementarnej); błona jest spolaryzowana - po obu stronach błony nierównomiernie rozmieszczone SA jony sodu i potasu. Błona elementarna utworzona jest z dwóch warstw fosfolipidów, pomiędzy którymi rozmieszczone są białka (powierzchniowe i/lub elementarne). Fosfolipidy mają dwie części cząsteczki: skierowaną na zewnątrz błony hydrofilna główkę, utworzoną z reszty glicerolu, i zwrócony do wnętrza błony hydrofobowy ogonek, utworzony z dwóch długich łańcuchów kwasów tłuszczowych. Białka błonowe to receptory (np. hormonów, alkaloidów), przenośniki jonów (kanały jonowe, np. pompa sodowo - potasowa) i cząsteczek nienaładowanych, antygeny (np. główny kompleks zgodności tkankowej). W błonach wewnątrz komórki mogą znajdować się przenośniki elektronów. Dodatkowe składniki błony komórkowej do: cholesterol (tylko w komórkach zwierzęcych, usztywnia błony; w komórkach roślinnych SA jego analogi np. stigmasterol), łańcuchy cukrowcowe w glikolipidach i glikoproteidach. U pierwotniaków błona komórkowa jest dodatkowo wzmocniona skomplikowanym systemem białek, tworząc tzw. Pellikulę (np. u orzęsków).
Rola błony komórkowej:
Odziela środowisko zewnętrzne od wewnętrznego;
Kontroluje selektywną przepuszczalność;
Jest nośnikiem receptorów hormonów peptydowych (np. insulina) oraz alkaloidów (np. morfina)
Odbiera i przekazuje informacje z/do otoczenia;
Połączenia między komórkami (np. w nabłonkach, mięśniu sercowym);
Transport aktywny;
Pinocytoza i fagocytoza.
Rybosom
To organelle zbudowane z rRNA i białek, występujące licznie na szorstkiej siateczce śródplazmatycznej, zewnętrznej błonie otoczki jądrowej, wewnątrz mitochondriów i plastydów oraz luźno w cytoplazmie. Nie są otoczone błoną. W trakcie biosyntezy białka rybosomy łącza się z mRNA, tworząć polisom, na którym odbywa się synteza łańcucha polipeptydowego (translacja).
Powstawanie rybosomów: rRNA powstaje w jądrze komórkowy (w jąderku), białko na rybosomach w cytoplazmie, składanie w jąderkach. U bakterii wszystkie składniki powstają w cytoplazmie. Liczba rybosomów (i jąderek) jest zależna od zapotrzebowania komórki na białka.
Aparat Golgiego
Utworzony jest przez spłaszczone woreczki i cysterny z licznymi pęcherzykami (tzw. diktiosomy). Uczestniczy on w obróbce białek, syntezie polisacharydów ściany komórkowej, substancji międzykomórkowej, śluzów. Występuje tylko w komórkach eukariotycznych.
Retikulum endoplazmatyczne
Trójwymiarowy system błon elementarnych tworzących: kanaliki, cysterny i niewielkie wakuole - razem: siateczka śródplazmatyczna. Ta skomplikowana struktura jest niezwykle powszechna u Eucaryota (nie występuje jedynie w dojrzałych erytrocykach ssaków).W komórkach prokariotycznych nie występuje. ER jest organellum dynamicznym i jego rozwój zależy od wieku komórki, jej stanu czynnościowego i pełnionych w organizmie funkcji. Całość tworzą cienkie (5-6 mm) błony o niewyraźnie trójwarstwowej strukturze. Błony ER, w przeciwieństwie do błony komórkowej, nie są spolaryzowane. Z chemicznego punktu widzenia retikulum składa się z lipidów (35-52% masy) oraz z białek (48-65%) masy. Błony siateczki śródplazmatycznej występują w dwóch zasadniczych postaciach:
siateczki śródplazmatycznej szorstkiej - zawiera rybosomy, uczestniczy w syntezie białek, gównie wydzielanych poza komórkę
siateczki śródplazmatycznej gładkiej - jest pozbawiona rybosomów, odpowiada za syntezę lipidów błonowych, hormonów sterydowych, detoksykację - rozkład DDT, lekó uspokajających (wątroba)m stanowi magazyn jonów wapnia.
Bibliografia:
Sobolewska Magda Paszport maturzysty. Biologia. Wydawnictwo EREMIS, Warszawa 2005
Wyszukiwarka