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 teoria 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 śródplazmatyczna (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 ściśle 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 drodze 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 pojedynczą 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 1:1 i 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, oddzielając komórkę od środowiska zewnętrznego, co ogranicza zdolność do odkształcenia się. Wraz ze wzrostem komórki ściana komórkowa rosnąc zwiększa swoją powierzchnię i grubieje. Tworzy się wówczas wtórna ścianka komórki.
Chloroplasty – są plastydami 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 roślinnej. 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 wyróżnić 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 komórki 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 jądra 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.