1.Skład chemiczny komórki: Protoplazmy
organiczne : nieorganiczne :
-białka -woda
-cukrowce -jony różnych pierwiastków
-kwasy nukleinowe
-tłuszczowce(lipidy)
-związana:występuje w połączeniu z jonami i cząsteczkami obdarzonymi ładunkiem elektrostatycznym
-wolna:rozpuszczalnik dla wielu jonów i związków,środowisko dla metabolizmu komórkowego
Cukrowce (Węglowodany)
Stanowią ważne źródło energii w komórce,a w połączeniu z białkami (glikoproteiny) i lipidami (glikolipidy) wchodzą w skład różnych organelli
-proste (monosacharydy):pentozy lub heksozy
-złożone (polisacharydy):laktoza,sacharoza,glikogen
Tłuszczowce (lipidy)
Związki rozpuszczające w rozpuszczalnikach organicznych
-proste (trójglicerydy i woski)
-złożone (fosfolipidy,glikolipidy,sterydy,karoteoiny)
Białka (polimery aminokwasów)
W skład białek wchodzi 20 różnych aminokwasów
-strukturalne:aktywne
-proste:proteiny(zbudowane wyłacznie z aminokwasów)
-złożone:proteidy
Zbudowane z nukleotydów zbudowanych z cukru,reszty kw. fosforowego i zasady purynowej lub pirymidynowej
-kw. Dezoksynukleinowy (DNA)
(cukier dezoksyryboza,reszta kw. Fosforowego i jedna z zasad purynowych) Cząsteczka DNA zbudowana jest z 2 nici ułożonych równolegle względem siebie i łączących się poprzez zasady azotowe (charakter komplementarny)
-kw. Rybonukleinowy (RNA)
(cukier ryboza,reszta kw. Fosforowego i jedna z zasad purynowych lub pirymidynowych) RNA ma strukturę 1 niciową
2.Błona Cytoplazmatyczna
Zbudowana z półpłynnej dwuwarstwy fosfolipidowej, do której przylegają (białka powierzchniowe)lub są zatopione (białka integralne)białka
Egzocytoza -pozbycie się substancji odpadowych
Endocytoza –pochłanianie do środka (są 2 rodzaje)
-fagocytoza:włączenie do komórki stałych cząstek (bakterie)
-pinocytoza:wchłanianie różnych substancji płynnych
3.Cytoplazma
Podstawową część to Macierz Cytoplazmatyczna (MATRIX) jest to największy składnik komórki oraz główne źródło podstawowe zw. Chemicznych, z których komórka buduje swoje elementy strukturalne. Tworzy środowisko wewnątrz komórkowe, w którym zachodzi szereg złożonych procesów metabolicznych,zawiesza się w niej wszystkie organelle i inkluzja kom. Skład cytoplazmy to: głównie woda, jonów i związków organicznych
Macierz posiada zdolności zmiany stanu skupienia z płynnego zolu w sztywny i elastyczny żel
4.Reticulum Endoplazmatyczne (Siateczka śródplazmatyczna)
Jest wewnątrzkomórkowym układem kanalików,wakuoli lub też mniej lub więcej spłaszczonych cystern zbudowanych z błony o charakterze błony elementarnej
-gładka: szczególnie rozwinięta w komórkach o intensywnym metabolizmie lipidów i w komórkach wydzielających hormony sterydowe. Prawdopodobnie bierze ona udział w wytwarzaniu substancji niebiałkowych oraz uczestniczy w metabolizmie węglowodanów. Występuje w komórkach gruczołu śródmiąższowego jąder, komórkach kory nadnerczy i ciałka żółtego. Rola ochronna przed działaniem toksyn różnych zw. chemicznych np. leków. Magazynowane są w niej także różne jony
-szorstka: nazwa dzięki rybosomom występującym na niej, bierze udział w procesie syntezy białka w komórce. Łączy się ona z otoczką jądrową,błoną komórkową i aparatem Golgiego
5.Rybosomy
Biorą udział w syntezie białka, w skład każdej podjednostki wchodzi określona liczba białek oraz cząsteczka RNA o stałej sedymentacji, określonej liczbą „S”. Podjednostki rybosomów łączą się ze sobą w momencie rozpoczęcia procesu translacji po jego zakończeniu rozpada się. Mogą występować jako struktury wolne w cytoplazmie lub też mogą być związane z siateczką śródplazmatyczną. Wolne występują pojedynczo lub tworzą zespoły tzn. polirybosomy
6.Układ Geolgiego
Podstawowy element to digitosom złożony z 5-8 spłaszczonych woreczków, których ściany zbudowane są z błony o charakterze elementarnej. Można wyróżnić 2 powierzchnie:
-powierzchnia formowania: (biegun bliższy) od strony wypukłej tzn.od strony połączenia jej z siateczką śródplazmatyczną. W okolicy bieguna występują pęcherzyki transportujące
-powierzchnia dojrzewania: (biegun dalszy) od strony wklęsłej. Występują wokół bieguna wakuole zagęszczające i wydzielnicze oraz pęcherzyki okryte.
Błony aparatu Golgiego łączą się z siateczką śródplazmatyczną, a ponieważ nie maja na swojej powierzchni rybosomów, zalicza się je do błon gładkich
Białka, które powstały w części szorstkiej siateczki śródplazmatycznej, przemieszczane są do układu Golgiego, gdzie następuje ich chem.dojrzewanie, polegające na przykład na łączeniu się z polisacharydami. Następnie wydzielina ulega zagęszczeniu przez odciągnięcie wody i opuszcza cysterny digitosomu w postaci odpączkowujących pęcherzyków, w których wnętrzu zachodzi dalsze dojrzewanie. Zawartość tych wakuol wydzielniczych usuwana jest na zewnątrz komórki w wyniku połączenia się błony pęcherzyka z błoną komórkową. Procesowi wydzielania towarzyszy, więc zwiększanie się ilości plazmolemmy. Źródłem materiału błonowego jest błona wakuol wydzielniczych. Nadmiar błony usuwany jest poprzez tworzenie z błony komórkowej pęcherzyków okrytych lub ciał wielopęcherzykowych. Łączą się one z lizosomami, a zamknięte w nich fragmenty błony zostają strawione. Z układem Golgiego związana jest struktura zwana GERL, w której formie są lizosomy.
7.Lizosomy
Nazywane są układem trawiennym komórki. Mogą w komórce pełnić rolę trawienna lub degradować zbędne produkty metabolizmu, rozróżniamy:
- Lizosomy pierwotne: lizosomy powstałe w strukturze GERL i nie brały jeszcze udziału w trawieniu
-Lizosomy wtórne: zwykle zwakuolowane o nieregularnym kształcie, w którym proces trawienia właśnie się odbywa lub już się zakończył. Powstają w wyniku połączenia się lizosomów pierwotnych z wakuolami zawierającymi materiał egzogenny nazywa się heterolizosomami a drugi rodzaj to autolizosomy powstające z połączenia pierwotnych z wakuolami zawierającymi materiał endogenny
8.Mitochondria
-zawierają zespół enzymów zdolnych do przeprowadzenia złożonych reakcji biochemicznych związanych z oddychaniem komórkowym
-zbudowane jest z 2 błon elementarnych ograniczają jego wnętrze, które wypełnia macierz mitochondrialna. Powierzchnia błony zewnętrznej jest gładka. Błona wewnętrzna zawiera natomiast liczne wpuklenia do wnętrz, mitochondrium zwane grzebieniami mitochondrialnymi (kristami)Mitochondria mają zdolność do syntezy własnych białek oraz replikacji całych mitochondriów niezależnie od jądra komórkowego
-często określane są jako miejsce produkcji energii w rzeczywistości jej nie produkują tylko transformują.
Wykorzystywane sa głównie węglowodany, w cytoplazmie zachodzi proces rozpadu glukozy do kwasu pirynowego i następnie powstaje czynny octan, który wchodzi do wnętrz mitochondriów zachodzi cykl przemiany kilkuwęglowych kwasów organicznych nazywanych cyklem kwasu cytrynowego cykl Krebersa
Przekształcenie kolejnych kwasów przez oddzielenie Co2 i odłączenie przyłączenie H2O i odłączenie wodoru. Odszczepiony wodór przeniesiony na Tlen i powstaje H2O wyzwala się energia porcjami i magazynowana w postaci wytworzonego wiązania wysokoenergetycznego między fosforanem a ADP, co prowadzi do powstania ATP
9.Cytoszkielet
-Występują struktury włókienkowe i rureczkowate stanowią elementy cytoszkieletu. W skład wchodzą 3 struktury: mikrotobule, filamenty, mikrofilamenty (mikrofilamenty aktynowe i mizynowe)
Mikrotobule: struktura rureczkowata wchodzą w skład różnych struktur komórkowych takich jak: wrzeciono podziałowe, centriole, witki, rzęski i występują u Golgiego i w cytoplazmie. Zbudowane z protofilamentów ułożonych śrubowo wokół ich osi. Są elementami cytoszkieletu podlegającymi stałej przebudowie, uczestniczącymi w procesie ruchu komórki. Biorą udział w transporcie ziarenek neurosekretu w aksonach komórek nerwowych. Mikrotobule wchodzące w skład wrzeciona kariokinetycznego ulegają rozpadowi pod wpływem różnych związków chemicznych, co uniemożliwia rozejście się chromosomów do biegunów komórki.
Filamenty: (filamenty pośrednie) występują w komórkach różnych tkanek. Wyróżniamy filamenty keratynowe (zbudowane z keratyny występują w komórkach nabłonkowych), fibroblastów (zbudowane z białka wimetyny), komórek mięśniowych oraz neurofliamenty i filamenty glejowe.
Mikrofilamenty: aktyna występuje w komórkach różnych tkanek w postaci monomerów – aktyna G lub też w postaci spolimeryzowanych filamentów aktynowych – aktyna F. Tę ostatnią postać aktyny nazywamy mikrofilamentami. W tkance mięśniowej mikrofilamenty aktynowe nazywa się miofilamentami cienkimi, a mikrofilamenty zbudowane z białka miozyny miofilamentami grubymi
Występuje w pobliżu jądra komórkowego w postaci Diplosom (ograniczone zagęszczenie cytoplazmy, wewnątrz tego zagęszczenia leżą 2 ziarniste lub pałeczkowate twory, które nazywa się centriolami)
Centriola ma kształt walca, którego długiej osi biegnie dziewięć potrójnych mikrotobul, tworzących otoczkę zewnętrzną. Środek centrioli wypełnia ziarnisto-włóknista macierz, w skład, której wchodzą między innymi DNA i RNA.Centriole są organellami komórkowymi o pewnej autonomii, tzn. replikują się niezależnie od jądra. Centrum spełnia rolę organizatora wrzeciona kariokinetycznego w trakcie podziału jądra. Komórki, które nie posiadają zdolności dzielenia się nie posiadają także centrioli. W komórkach, które są zaopatrzone w rzęski lub wici, centriole powielają się i wędrują w pobliże błony komórkowej, gdzie tworzą ciałka podstawowe tych organelii komórkowych.
11.Jądro komórkowe
Występuje we wszystkich komórkach z wyjątkiem krwinek czerwonych ssaków. Niektóre komórki mają więcej niż jedno jądro(polikariocytami, synticium lub komórczaki). W komórce jądro wykonuje ruchy zgodnie z ruchami cytoplazmy, dodatkowo obraca się ruchem obrotowym wokół własnej osi.Jądro oddzielone jest od cytoplazmy otoczką jądrową złożoną z 2 błon. Zewnętrzna błona występują rybosomy, łączy się z siateczką śródplazmatyczną. W otoczce jądrowej występują pory umożliwiające wymianę substancji między jądrem i cytoplazmą. Wnętrze jądra wypełnia kariolimfa((sok jądrowy jest najbardziej uwodnioną częścią jądra, w której rozpuszczalne jest wiele białek, w tym enzymy, a także prekursory nukleotydów niezbędne do ich syntezy, oraz duże ilości jonów wapnia, magnezu i fosforu)), w której zawieszona jest chromatyna i jąderko.
W utrwalonym jądrze chromatyna występuje w postaci drobnych skupień zwanych nukleosomami Rdzeń, nukleosomów tworzą białka histonowe, a wokół rdzenia owinięty jest 200 nukleotydowy odcinek DNA. Chromatyna jest interfazalną postacią chromosomów, które uwidaczniają się w czasie podziału komórki. Część może tworzyć nieregularne skupienia, określane jako ziarna chromatynowe, które nazywa się heterochromatyną, w odróżnieniu od ich rozproszonych i słabo barwiących się części zwanych euchromatyną. Chromosony oprócz DNA zawierają RNA i białka. Chromosomowy RNA jest związany z aktywnością transkrypcyjną genomu. Do białek w chromosomie zalicza się białka histonowe(o charakterze zasadowym odpowiedzialne są za przestrzenną organizację DNA) i niehistonowe( należą białka o różnych funkcjach są wśród nich enzymy związane z funkcjonowaniem aparatu genetycznego, enzymy modyfikujące DNA oraz białka o charakterze regulatorowym.
Jąderko ma kształt kulisty lub owalny. Jego wielkość zależy od stanu czynnościowego komórki. W komórce występują przeważnie jedno rzadziej kilka jąderek. Głównymi składnikami chemicznymi są białka i RNA. Ma strukturę złożoną z elementów włóknistych i ziarnistych. Elementy ziarniste są prekursorami rybosomów, które mogą swobodnie przemieszczać się z kariolimfy do cytoplazmy przez pory w otoczce jądrowej. Do powierzchni przylega zwykle część chromatyny tworząc tzw. „chromatynę jąderkową”
12.Zapis i realizacja informacji genetycznej
Materiał genetyczny w którym zapisana jest informacja genetyczna jest kwas dezoksyrybonukleinowy – DNA (jest to łańcuch długi i ciągły nukleotydów, ale informacja jest przekazywana z pewnych odcinków. Takie fragmenty DNA nazwane są genami. Informacja gen. Dotyczy przede wszystkim struktury białek. -określa rodzaj syntetyzowanego białka i aminokwasów ,moment rozpoczęcia i zakończenia syntezy, a także jej intensywności. W cząsteczce informacja zakodowana jest w postaci trójek kolejnych nukleotydów (kodonów) Kod pozwala ułożyć 64 różne trójki nukleotydów ,kod jest niejednoznaczny jest ponadto bezprzestankowy (co oznacza że informacja jest zapisana w sposób ciągły. Jest niezachodzący (kolejne triplety nie mają wspólnych nukleotydów, Jest uniwersalny( te same triplety kodują te same aminokwasy.
13.Biosynteza białka
Synteza białek zachodzi w rybosomach na terenie cytoplazmy. Przekazywanie informacji odbywa się za pośrednictwem kwasu RNA. W jądrze zachodzi proces Transkrypcji (przepisanie informacji zawartej w DNA na RNA), uczestniczą tu enzymy, przy czym powstaje rozwinięcie łańcucha DNA na pojedyncze nici. Następnie syntetyzowany jest do nici DNA łańcuch RNA. Powstaje kwas RNA (matrycowym) mRNA lub (informacyjnym) iRNA Łańcuch mRNA przemieszcza się z jądra komórkowego do rybosomów gdzie odbywa się 2 etap biosyntezy białka, czyli translacja(polega na przełożeniu kolejności nukleotydów mRNA na kolejność aminokwasów w łańcuchu białkowym. Uczestniczy tu jeszcze inny rodzaj kwasu RNA -transportujący (tRNA)(dostarczają z cytoplazmy do rybosomów odpowiednie aminokwasy.Łańcuch tRNA ma specyficzną trójkę nukleotydów tzw.antykodon .Kody nonsowe są sygnałem do zakończenia syntezy białka (UAA, UAG, UGA).
14.Cykl komórkowy
Cykl komórkowy to inaczej cykl życiowy lub tez cykl mitotyczny- składają się z interfazy i mitozy stanowiącej okres podziału komórki.
Interfaza→3 fazy
-G1 – przerwa w syntezie DNA (rozpoczyna się bezpośrednio po zakończeniu mitozy charakteryzuje się przewagą procesów anabolicznych nad katabolicznymi, w czasie tym syntetyzowane są białka i wytwarzane z nich struktury cytoplazmatyczne. Dzięki temu komórki upodobniają się do komórek przed podziałem.)
-S - czas syntezy tego kwasu (następuje podwojenie ilości DNA na zasadzie semikonserwatywnej replikacji tego kwasu, a także synteza histonowych i niehistonowych białek chromatyny )
-G2 – okres do przygotowania mitozy (okres będący przygotowaniem do mitozy czego wyrazem jest wzmożona synteza tubuliny, białka bud. Mikrotobule wrzeciona podziałowego. Czas trwania faz wynosi od kilku do kilkunastu godzin. Niekiedy czas trwania fazy G1 wydłuża się wtedy mówimy o fazie G0. Istotną cechą komórek w fazie G0 jest ponowna możliwość wchodzenia w cykl mitozy pod wpływem określonych bodzców.
15.Mitoza
-Podział zachodzący w komórkach somatycznych. W wyniku podziału powstają 2 komórki potomne o tej samej liczbie chromosomów co komórka macierzysta. Proces mitozy składa się z podziału jądra(karikineza) i następnie po nim procesu podziału cytoplazmy(cytokineza) Podział komórki jest procesem ciągłym lecz dzielimy go na 4 części:
I Profaza- zanika błona jądrowa, zanikają jąderka zarysowuje się wrzeciono karikinetyczne, chromatyna w chromosony
II Metafaza- wykształciło się wrzeciono kariokinetyczne a chromosony układaja się równikowo w płaszczyżnie kariokinetycznej
III Anafaza- Nitki wrzecina skręcają się, zaś chromatydy ½chromosomu odciągane są do przeciwległych biegunów .
IV Teofaza- Chromosomy skupiają się na przeciwległych częściach komórki, tworzy się sieć chromatynowa, odtwarza się błona i zanika wrzeciono, powstają jąderka.
-Krople pektyny odkładają się po środku komórki na końcach jej odkłada się błona komórkowa
-okres między 1 a 2 podziałem komórki. Restrukturyzacja materiału genetycznego. 2 młode komórki rosnąć osiągają wielkość komórki macierzystej i są zdolne do następnego podziału.
16.Mejoza
-Podział zachodzi w czasie powstawania podziału komórek płciowych (gamet)w wyniku tego podziału z 1 komórki macierzystej zawierającej diploidalną liczbę chromosomów (2n) powstają 4 komórki o zredukowanej do połowy liczbie chromosonów (n). Takie komórki nazywa się haploidalnymi. Zachodzą również zmiany jakościowe w chromosomach będące rezultatem zjawiska crossing-over.
Podczas podziału mejotycznego zachodzą 2 podziały:
I- Redukcyjny
II- Mitotyczny
W I-podziale mejotycznym najdłużej trwającą fazą jest profaza podzielono ją na 5 stadiów:
Leptoten- (stadium nici cienkich) z chromatyny wyodrębniają się cienkie nici chromosonów
Zygoten- (stadium koniugacji chromosomów) chromosony homologiczne układają się w pary i łączą się ze sobą tworząc biwalety, liczba biwaletów stanowi połowę liczby chromosomów w leptotenie
Pachyten- (stadium nici grubych) chromosony ulegają skróceniu stają się grubsze, a chromosony homologiczne skręcają się w wokół własnej osi. Powstają w ten sposób biwalety, twory złożone z dwóch chromosomów homologicznych, z których każdy złożony jest z 2 chromatyd.
Diploten- ramiona chromosomów ulegają stopniowemu rozczepieniu na 2 chromatydy tak że każdy biwalent składa się z 4 wyrażnych chromatyd (tetrada). Chromatydy homologicznych chromosomów stykają się ze sobą w pewnych miejscach, w których mogą się krzyżować Miejsca te zwane chiazmami, stanowią punkty, w których następuje wzajemna wymiana odpowiadających sobie odcinków pomiędzy chromosomami homologicznymi (crossing-over)
Diakineza- w wyniku spiralizacji chromosony ulegają skracaniu i pogrubianiu, zanika otoczka jądrowa
Metafaza- chromosony tworzące biwalenty układają się równolegle do siebie w płaszczyźnie równikowej i do centromerów chromosomów homologicznych doczepiają włókienka wrzeciona podziałowego.
Anafaza- chromosony homologiczne rozchodzą się do przeciwległych biegunów komórki. Jest to stosunek chromosomów do komórki
Telefaza- dochodzi do wytworzenia 2 komórek potomnych ze zmniejszaną o połowę liczbie chromosomów
17.Różnica pomiędzy Mitozą a Mejozą
-Komórki somatyczne -Komórki rozrodcze
-1 podział -2 podziały
-profaza jest krótka -profaza 1 trwa długo zachodzi crossing-over
-metafaza (chromosony na płytce) -anafaza 1 do (biegónów odchodzą chromosony
-cytokineza zachodzi po podziale -cytokineza zachodzi po 2 podziale
-służy do wzrostu ciała, jest formą -służy do zachowania stałej liczby chromosomów
namnażania komórek i do rekombinacji
Następstwem mejozy jest zmienność informacji genetycznej dzięki mitozie przekazywana jest stale ta sama informacja genetyczna
18.I i II prawo Mendla
I- W gametach allele tej samej pary wzajemnie się wykluczają i występują zawsze pojedyńczo.
II- Cechy wzajemne dla jednej pary dziedziczone są niezależnie od cech należących do drugiej pary genów
ewelinka02407