W 1 – KOMÓRKOWA BUDOWA ORGANIZMÓW. PORÓWNANIE KOMÓREK PROKARIOTYCZNYCH I EUKARIOTYCZNYCH. ORGANELLA KOMÓRKOWE
Różnorodność organizmów powiązana z taksonomią
Organizmy modelowe:
- krótki cykl życiowy; łatwe w hodowli, mało chromosomów
· Muszka owocówka (Drosophila melanogaster) – ma mało chromosomów
· Nicień (C. Elegans ) – łatwy w hodowli; hermafrodyczny, ma dokładnie 959 komórek
· Mysz – tworzenie modeli chorób genetycznych
· Xenopus levis – duże jaja; łatwo indukować rozmnażanie
· Arabidopsis- rzodkiewnik – mały genom; krótki cykl życiowy
Grupy komórek: bakteryjna; roślinna, zwierzęca
Teoria komórkowa:
1670 – R. Hooke- jednostki budujące korek u roślin to komórki
1838 – teoria komórkowa – Schleiden i Schwann
1 – komórka stanowi jednostkę struktury, funkcji i organizacji wszystkich organizmów
2 – kom. pozostaje odrębną jednostką budulcową
3 – kom. tworzy się spontanicznie
1855 – R. Virchow „omnis cellula e celula”> każda komórka powstaje z komórki
Współczesna teoria:
- wszystkie organizmy z komórek
- najprostsza strukturalna i funkcjonalna jednostka
- powstają jedynie z innych żywych kom.
- mają materiał gentyczny, dziedziczony
- ślady życia pochodzą od pierwszych komórek, dlatego jest to podobieństwo na szczeblu
Ograniczenia rozmiarów:
- kom. nie może rosnąć w nieskończoność. Wzrost powierzchni nie jest tak szybki jak wzrost objętości 2x średnica 4x powierzchnia 8x objętość
Kształty:
-cienkie, płaskie, kanciaste, owalne, okrągłe, nieregularne, dyskowate, sześcienne, wrzecionowate itd...
- kom. Lactobacillus – kilka nm długości>> jajo żaby – kilka mm
- ludzie: - na ogół 10 –15 nm>>> kom. jajowa 100 nm>> kom. nerwowa ok. 1 m.>> kom. mięśniowa ok. 30 cm.
- kształty komórek są bardzo różne, inaczej wyglądają i są inaczej zbudowane.
PROKARIOTYCZNE – proste komórki bez organelli; należą tu Bakterie i Archeony (grupa oddzielona od wspólnego pnia ale zachowała budowę); są 10 do 100 razy mniejsze nić kom. zwierzęce i roślinne
EUKARIOTYCZNE – mają organelle oraz jądro kom.; wiele wielokomórkowców to eukarioty; jednokomórkowce to Protisty
- ziarniaki, krętki, pałeczki
- tylko haploidalne (1n)
- replikacja aseksualna – szybki podział bez mitozy
- bez organelli (chloroplastów, mitochondriów, jądra, ER)
- występują: cytoplazma, nukleoid, rybosomy
- nukleoid i w tym obszarze są cząsteczki kolistego DNA
- mają ścianę kom. >> macierz zewnątrzkomórkowa
- mitochondria, ER gładkie i szorstkie, centriole, rybosomy, aparat Golgiego, jądro; brak chloroplastów; mobilny kształt
- ściana kom., wakuola, chloroplasty; kształt stabilizowany ścianą
Pojedyncze błony mają:
- aparat Golgiego
- ER
- Błona kom.
- Lizosomy i peroksysomy
Podwójną błonę mają:
- jądro kom.
- mitochondria
- chloroplasty
cytoplazma = cytozol + organelle + różnego rodzaju cząsteczki
cytozol (płynna faza cytoplazmy)= przedział od błony kom. do wnętrza kom. ; ciecz o konsystencji półpłynnej bez organelli; skład: lipidy, kw. Nukleinowe, węglowodory, białka
Rybosomy- zbudowane z RNA i białek; są miejscem syntezy białek; nie posiadają błony; występują w cytozolu lub na powierzchni ER
Błona kom.
- określa granice komórki
- nie jest błoną symetryczną, tylko asymetrzyczną; jest półprzepuszczalna, nie jest homogenna
- jest płynną mozaiką- struktury błonowe są często w stanie dynamicznej płynności>> białka zmieniają swoje położenie
- określenie , że jest asymetryczna oznacza, że część zewnętrzna ma doczepione cukry, czego nie ma część wewnętrzna
- dwuwarstwa białkowo-lipidowa
funkcje:
1- nadanie komórkom cech indywidualnych i kontrola środowiska wewnętrznego
2- komunikacja między- oraz wewnątrzkomórkowa
3- uczestniczenie w tworzeniu połączeń międzykom. > powstanie tkanek
4- nadaje kształt komórce
Białka:
- integralne
- peryferyczne
- cytoszkieletu błonowego
Transport:
- bierny – zgodny z gradientem stężeń; nie wymaga ATP (dyfuzja prosta- małe cząsteczki gazowe; dyfuzja ułatwiona – dzięki przenośnikom)
- aktywny – niezgodny z gradientem stężeń, np. pompa sodowo- potasowa; wymaga ATP,za pośrednictwem przenośników, kanałów
- reguluje potencjał kom.
- utrzymuje potencjał błonowy
Funkcje białek błonowych:
- receptory
- wtórne przekaźniki
- enzymy
- białka kanałów błon.
- Nośniki
- Białka motoryczne
- Cząsteczki adhezji komórkowej
- jest miejscem wejścia dla białek, później następuje poprzez pęcherzyki
- Szorstkie > związane z syntezą białek, zakończenie syntezy białek, transport białek do aparatu Golgiego
- Gładkie > związane z syntezą lipidów (i nie tylko)glicerolofosfolipidy; sfingolipidy i ceramidy; cholesterol>> zwiększenie powierzchni działania>> w kom. wątroby- miejsce metabolizowania glikogenu>> w gonadach – metabolizm hormonów
- Białka które są syntetyzowane muszą mieć odpowiednią sekwencję...
· gdy synteza białka nie jest zakończona – dochodzi do transportu > polipeptyd łączy się z SRP – rozpoznaje receptor w błonie ER i białko dalej może się przemieszczać do ER; sekwencje sygnałowe odciete
· białka STOP-TRANSFER – nie przechodzą do światła ER tylko budują błonę ER
- system cystern
- ilość AG zależy od typu komórek >>w kom. wydzielniczych (hepatocyty, kom. trzustki) kilka warstw
- jest spolaryzowany na strony cis i trans
- funkcja> modyfikacja białek i lipidów np. poprzez glikozylację
- składanie proteoglikanów
- sortowanie przed transportem
- droga>> ER>aparat Golgiego>pęcherzyki> błona kom.
- polarność struktury>> CIS- fuzja pęcherzyków ; TRANS- paczkowanie pęcherzyków
- kontrola sekrecji różnego typu białek w a. Golgiego
- otoczone pojedynczą błoną
- zmienne w kształcie; są „śmietnikami” komórki
- pochodzą z aparatu Golgiego, nie ulegają podziałowi
- funkcja – trawią niepotrzebne związki
- lizosomy pierwotne – zamykają w sobie bakterie
- lizosomy wtórne (autofagosomy)- zamykają w sobie zdegenerowane organelle
- zwykle między chloroplastami a mitochondriami
- nie są tworzone w a. Golgiego
- peroksydaza, katalaza
- ulegają podziałowi
- pozbywają się związków toksycznych i wolnych rodników
Jądro kom.
- otoczka z porami
- matrix jądrowa
- chromatyna
- jąderko
· otoczka jądrowa – 2-warstwowa (2 błony)> błony zlewają się w niektórych miejscach tworząc pory> transport z jądra i do jądra
· jąderko – brak błon; miejsce syntezy rRNA przy udziale polimerazy I; niezależna całość, strukturalna odrębność;ma organizator jąderkowy (kawałek DNA); jest miejscem tworzenia się prekursorów rybosomów
· matrix – nadaje kształt jądru; organizuje wewnątrzjądrowe domeny chromatyny; podtrzymuje strukturę jąderka
· chromatyna – włókno nukleosomowe> włókno solenoidowe >>>> chromatyna interfazowa i metafazowa >>> euchromatyna – aktywna transkrypcyjnie; heterochromatyna- nieaktywna transkrypcyjnie, max. Kondensacja.
· rybosomy – z zewnętrzną błoną >> wewnętrzna błona – białka laminy do rozpadu otoczki jądrowej
- cytoplazmatyczny system białkowych filamentów; występuje tylko u Eukariota
- elementy: mikrofilamenty, filamenty pośrednie, mikrotubule
- umiejscowienie organelli w komórce (rusztowanie)
- biorą udział w ruchu komórkowym
- ruch wici i rzęsek (rzęska 9+1)
- skurcz mięśni
- ruch kom. w środowisku
- transport organelli
- proces cytokinezy
Podstawą ruchu jest:
1- proces polimeryzacji i depolimeryzacji mikrotubul i mikrofilamentów
2- współdziałanie tych elementów z białkami motorycznymi
Mitochondria i chloroplasty – dziedziczone wraz z cytoplazmą gamety żeńskiej
Chloroplasty:
- 2 błony
- kanały tylakoidu
- białka kompleksowe
- tu cykl Krebsa i transport elektronów wytwarzających energię w oddychaniu tlenowym
- materiał genetyczny jest użyteczny w badaniu chorób mitochondrtialnych
* mitochondria i chloroplasty są SEMIAUTONOMICZNE- zależne od jądra ale maja pewną część genów potrzebnych do syntezy własnych białek
- funkcje> magazynuje wodę i roztwory różnych substancji
· Nukleoid jest miejscem w komórce – nie mylić z DNA
· U prokariota mezosom= odpowiednik mitochondrium
·...
bzdetsterta