5 lutego, 2021

Przegląd struktur komórkowych w komórce prokariotycznej i eukariotycznej.

Błona komórkowa, cytozol, jądro komórkowe, rybosomy, otoczka bakteryjna, genofor, plazmidy

Większości żywych komórek potrzebne są do poprawnego funkcjonowania podstawowe organelle komórkowe, które posiada każda z nich – bez względu na to, czy jest to komórka prokariotyczna czy eukariotyczna.  


Takimi strukturami są:

Błona komórkowa – błona półprzepuszczalna, oddzielająca protoplazmę komórki od środowiska zewnętrznego. Złożona jest głównie z dwuwarstwy fosfolipidowej oraz licznych białek, pełniących m.in. funkcje receptorowe, adhezyjne i transportowe. Białka występujące po jednej stronie błony mogą różnić się od tych po drugiej stronie, co określane jest mianem asymetrii błony. W błonie komórkowej występują też cząsteczki cholesterolu, modulujące jej sztywność. Pełni ona funkcję ochronną, zabezpieczając komórkę przed czynnikami zewnętrznymi i patogenami oraz reguluje transport substancji z komórki i do jej wnętrza. 

 

Cytozol – płynny składnik, złożony nawet do 90% z wody, która wraz z zawieszonymi w niej związkami organicznymi i nieorganicznymi, tworzy układ koloidalny, wypełniający wnętrze komórki. W cytozolu zawieszone są pozostałe organelle. Jest on także środowiskiem przeprowadzania niektórych niezbędnych do życia komórki procesów, m.in. glikolizy

Należy pamiętać, że cytoplazma jest pojęciem szerszym niż cytozol i obejmuje oprócz niego wszystkie inne organelle w komórce (poza jądrem komórkowym). W przypadku komórek bezjądrowych (np. komórek bakteryjnych) cytoplazma jest tożsama z pojęciem protoplazmy. 

 

Rybosomy – struktury składające się z białek i rybosomalnego RNA. Z wykorzystaniem informacji zapisanych w mRNA, syntezowane są na nich białka. Wszystkie rybosomy posiadają dwie podjednostki  –  dużą i małą, które łączą się w rybosom tylko wtedy, gdy zachodzi proces translacji. 

Komórki prokariotyczne wyposażone są w rybosomy o stałej sedymentacji równej 70S, natomiast eukariotyczne – 80S. Ponadto rybosomy o innych stałych sedymentacji mogą znajdować się w organellach półautonomicznych – plastydach i mitochondriach.  

 

Inne organelle komórek prokariotycznych to: 

 

Otoczka bakteryjna – najbardziej zewnętrzna część komórki o strukturze przypominającej żel lub śluz, obecna u niektórych gatunków. Ułatwia ona adhezję do powierzchni, często zwiększając zjadliwość bakterii w przypadku, gdy jest ona organizmem chorobotwórczym. Ponadto zapobiega wysychaniu i chroni przed fagocytozą. 

 

Ściana komórkowa – w przypadku prokariontów jest to położona za błoną komórkową struktura, zbudowana głównie z mureiny (mureina usieciowana mostkami peptydowymi nazywana jest peptydoglikanem), otaczająca komórkę. Definiuje ona kształt komórki oraz chroni przed czynnikami chemicznymi, fizycznymi i mechanicznymi, mogącymi uszkodzić jej wnętrze.  

Ściana komórkowa występuje ponadto w komórkach archeonów (mureina, pseudomureina), części protistów (chityna, celuloza i krzemionka u okrzemków), grzybów (chityna) i roślin (celuloza), gdzie spełnia podobne funkcje.

 

Genofor – inaczej „chromosom bakteryjny” to koliście zamknięta, dwuniciowa cząsteczka DNA, będąca podstawowym nośnikiem informacji genetycznej; w komórce eukariotycznej odpowiada mu jądro komórkowe.

 

Nukleoid – tym pojęciem określane jest miejsce występowania genoforu w cytozolu. 

 

Wici – włosowate struktury, odpowiadające za ruch komórki. Oprócz bakterii, wici o różnej budowie mogą posiadać również komórki pierwotniaków, niektórych grzybów, roślin niższych i zwierząt (np. plemniki).

 

Pile i fimbrie – włosowate struktury uczestniczące głównie w procesie koniugacji, czyli horyzontalnego transferu genów za pośrednictwem plazmidów. 

 

Plazmidy – pozagenoforowe cząsteczki DNA bakterii, zawieszone w cytozolu komórki. Nie posiadają genów regulujących niezbędne do przeżycia szlaki metaboliczne, ale mogą kodować sekwencje zapewniające m.in. odporność na antybiotyki. 

 

Opisane powyżej komórki prokariotyczne nie posiadają wewnątrz struktur otoczonych błonami.  Takie organelle występują u eukariontów i są nimi: 

 

Jądro komórkowe – otoczona podwójną błoną struktura, zawierająca materiał genetyczny komórki w postaci dwuniciowego DNA, które wraz z białkami histonowymi tworzy chromosomy. Jądro jest obecne w niemal wszystkich komórkach eukariotycznych. Wyjątkami są m.in. dojrzałe erytrocyty, które zyskują dzięki temu dodatkową przestrzeń do transportowania tlenu i dwutlenku węgla. 

 

Retikulum endoplazmatyczne (RE) – rozbudowany system kanalików, otoczonych błoną zwanych również siateczką śródplazmatyczną. W komórkach eukariotycznych występują dwa rodzaje RE:

  • gładkie – odpowiada za syntezę lipidów oraz usuwanie toksycznych substancji z komórki 
  • szorstkie – zawiera rybosomy, a co za tym idzie pełni istotną funkcję w powstawaniu białek 

 

Aparat Golgiego – zbudowany jest z obłonionych pęcherzyków, rurek oraz cystern, ułożonych w stos i tworzących wspólnie diktiosom. Struktura ta pełni istotną funkcję w modyfikacji i rozprowadzaniu syntezowanych przez komórkę substancji – po obróbce opuszczają one aparat Golgiego, zamknięte m.in. w lizosomach.

 

Lizosomy – pęcherzyki wytwarzane przez aparat Golgiego, zawierające enzymy trawiące białka, tłuszcze, węglowodany oraz kwasy nukleinowe. Do ich funkcji należy m.in. wchłanianie i rozkładanie obumarłych części komórki.

 

Mitochondria – tzw. „piece energetyczne” komórek. Są otoczone dwiema błonami – zewnętrzną i wewnętrzną. Zewnętrzna odpowiada głównie za transport substancji. Wewnętrzna natomiast jest pofałdowana i tworzy grzebienie mitochondrialne, na których w większości zachodzi proces oddychania komórkowego, w wyniku czego wydzielana jest energia związana w cząsteczkach ATP. 

 

Wakuole – struktury występujące głównie w komórkach roślin i grzybów. Są wypełnione sokiem komórkowym złożonym z wody oraz innych substancji nieorganicznych i organicznych. Służą głównie jako magazyn wspomnianych związków. Odpowiadają także za utrzymanie turgoru komórki oraz gromadzą substancje zapasowe – np. w postaci ziaren aleuronowych w komórkach roślinnych. 

 

Chloroplasty – plastydy, znajdujące się w komórkach roślin, zawierające zielony barwnik – chlorofil. Podobnie jak mitochondria otoczone są dwiema błonami, z czego wewnętrzna tworzy wpuklenia – tylakoidy. Zachodzi na nich proces fotosyntezy, w wyniku którego z wody i dwutlenku węgla powstaje glukoza, będąca niezbędnym do życia składnikiem odżywczym. 

W zależności od posiadanego barwnika (lub jego braku), w niektórych komórkach można wyróżnić inne plastydy – leukoplasty i chromoplasty

 

Opisane powyżej organelle spełniają specjalistyczne funkcje, z których każda odgrywa ważną rolę w życiu i funkcjonowaniu komórek żywych. Należy pamiętać, że w zależności od pełnionych funkcji, występowanie i ilość poszczególnych struktur może ulegać zmianie, np. hepatocyty (komórki wątroby), ze względu na mnogość pełnionych funkcji, posiadają bardzo dużo mitochondriów oraz świetnie rozwinięty system kanałów siateczki śródplazmatycznej i aparatu Golgiego.

 

 

 

8 0 komentarze

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *

This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.