background image

2011-09-27 

 

Ćwiczenie 3 

Budowa komórek Eucaryota  

 
 

struktura 

Komórka prokariotyczna 

Komórka eukariotyczna 

roślinna 

Komórka eukariotyczna 

zwierzęca 

Jądro kom. 

-/nukleoid 

Błona kom. 

Ściana kom. 

cytoplazma 

chloroplasty 

-/chromatofory 

Retikulum 

endoplazmatyczne 

wakuole 

-/wodniczki 

rybosomy 

Aparat Golgiego 

lizosomy 

miotchondium 

-/mezosom 

Wici, rzęski 

+/wiele 

+/rzadko 

+/rzadko 

Komórka  prokariotyczna 

Komórka  eukariotyczna 

Prosta struktura aparatu jądrowego w formie 
nukleoidu/genoforu nie otoczonego błoną; 

Występuje jądro otoczone  podwójną błoną, 
zawierające (zwykle liczne) chromosomy; 

Struktura chromosomu-  kolista (mogą  
dodatkowo występować plazmidy o DNA 
liniowym, kolistym)  jest stosunkowo prosta, DNA 
związane z  białkami histonopodbnymi; 

Struktura chromosomu złożona ; DNA związane z 
białkami histonowymi (nukleosomy); 

Organizmy  haploidalne, mejoza i mitoza nie 
występują; 

Organizmy diploidalne; podział komórki wymaga 
mitozy  i mejozy; 

Ściana komórkowa występuje u większości 
przedstawicieli; u większości bakterii zawiera 
mureinę; u archeonów występuje pseudomureina; 
dodatkowo zbudowana z polisacharydów, białek i 
glikoproteidów;  

Ściana komórkowa jeśli występuje zawiera 
składniki strukturalne w postaci celulozy lub 
chityny, nigdy nie zawiera mureiny; 

Nie występują mitochondria , plastydy, siateczka 
endoplazmatyczna,  aparat Golgiego, brak  
lizosomów; natomiast są kolejno: mezosomy, 
chromatofory; 

Występują mitochondria,  u organizmów 
fotosyntetyzujacych  także chloroplasty, Obecność 
gładkiej i szorstkiej siateczki endoplazmatycznej, 
obecność aparatu Golgiego; obecne lizosomy; 

Komórki zawierają rybosomy  70S; 

Dwa typy rybosomów:  70S (organellowe ) i 80S 
(cytoplazmatyczne); 

U bakterii ruchliwych najczęściej występują 
rzęski o budowie odmiennej niż u eukariotów; 

Mogą występować wici o złożonej strukturze; 

Jadro komórkowe 

Jest to najbardziej charakterystyczny element komórki 
eukariotycznej; 

W większości komórkach występuje jedno jądro komórkowe, ale są 
i takie, w których występuje więcej – wówczas mówi się o 
komórczakach; 

Składniki chemiczne jadra komórkowego: 
 

OTOCZKA

JĄDROWA

LIPIDY

OTOCZKA

JĄDROWA

ENZYMY

CHROMATYNA

BIAŁKA

ZASADY

AZOTOWE

DEOKSYRYBOZA

RYBOZA

CUKRY -

PENTOZY

DNA, RNA

WODA

SKŁADNIKI

Jądro komórkowe 

 Składa się z otoczki jądrowej (1), 
kariolimfy (4), chromatyny (6) oraz 
jąderka (3). Otoczka jądrowa składa 
się z dwóch błon plazmatycznych. Jest 
„poprzebijana” otworami – porami 
jądrowymi
 (2), dzięki którym 
możliwa jest wymiana substancji 
pomiędzy jądrem a cytoplazmą. 
Zewnętrzna błona jądrowa przechodzi 
w błony siateczki śródplazmatycznej 
szorstkiej 
(5) pokrytej rybosomami 
(7). Wnętrze jądra wypełnia kariolimfa 
– sok jądrowy. Tworzy ona płynne 
środowisko, w którym zanurzona jest 
chromatyna (6)  

 

Jąderko 

Jąderko stanowi nieobłoniony twór, zbudowany z RNA i białek. W jąderku 
powstają podjednostki rybosomów; 

Kariolimfa  wypełnia  przestrzenie  miedzy  strukturami  jądra,  jest  silnie 
uwodniona, a jej podstawowym składnikiem są białka, a wśród nich szereg 
enzymów związanych z funkcjami jądra; 

background image

2011-09-27 

Organizacja materiału genetycznego 

Badania przy użyciu mikroskopu 
elektronowego wykazały, że nici 
chromatynowe  zbudowane są z kwasu 
deoksyrybonukleinowego – DNA 
(1) 
„nawiniętego” na specjalne białka 
histonowe 
(2). Połączenie 8 cząsteczek 
histonów tworzy rdzeń, na który nawija się 
odcinek DNA. W ten sposób powstaje 
nukleosom 
(8) czyli podstawowa jednostka 
fibryli chromatynowej (3). Następnie każda 
fibryla zwija się ciasno tworząc solenoid (4), 
czyli nić chromatynową. Długa i cienka nić 
tworzy pofałdowane pętle ułożone jedna 
przy drugiej, czyli domeny (5). Poprzez 
spiralizację chromatyny powstają 
chromosomy (7). 

 

Postacie chromatyny 

Chromatyna przechodzi zmiany strukturalne podczas cyklu 
życiowego komórki; 

Najwyższy stopień kondensacji chromatyny występuje w 
chromosomach pojawiających się podczas podziału jądra; 

W jądrze interfazowym (nie dzielącym się lub miedzy 
podziałami) w zależności od stopnia kondensacji wyróżnia się 
chromatynę luźną, aktywną w procesie syntezy RNA 
(transkrypcji) – euchromatynę (1), oraz chromatynę 
skondensowaną, zbitą
, nieaktywną transkrypcyjnie – 
heterochromatynę (2).  

Budowa chromosomu 

Pojedynczy chromosom składa się z 
ramion rozdzielonych przewężeniem 
pierwotnym (centromerem) – jest to 
odcinek pozbawiony DNA, zawiadujący 
ruchem chromosomu. W niektórych 
chromosomach występuje także 
przewężenie wtórne (określane jako 
region jąderkotwórczy). Dystalny 
fragment chromosomu poza 
przewężeniem wtórnym to tzw. trabant 
(satelita). Widoczny jest także podział 
podłużny chromosomu na dwie połówki – 
chromatydy.  

Procesy zachodzące w jądrze 

komórkowym 

Replikacja DNA – podwojenie DNA, tuż przed podziałem 
komórki; 

Transkrypcja –  przepisanie  informacji  genetycznej  z DNA 
na RNA; 

Procesy potranskrypcyjne związane z dojrzewaniem RNA; 

Rola jądra komórkowego 

PROGRAM DLA DANEJ

KOMÓRKI

CZY ORGANIZMU

PROGRAM DLA POTOMSTWA

CENTRALA INFORMACJI

GENETYCZNEJ DLA

KOMÓRKI LUB CAŁEGO

 ORGANIZMU ZAWIERAJĄCA:

ZAWIERA SUBSTANCJĘ

DZIEDZICZONĄ W POSTACI

DNA W CHROMOSOMACH

REPLIKACJA

DNA

TRANSKRYPCJA

INFORMACJI

KOMÓRKOM

POTOMNYM DROGĄ

PODZIAŁU JĄDRA

KOMÓRKOWEGO

DO CYTOPLAZMY

W BIOSYNTEZIE

BIAŁEK

PRZEKAZYWANIE

INFORMACJI:

JEST REGULATOREM

FUNKCJI KOMÓRKI

ROLA

Mitochondria 

Są  to  organella  występujące  u  wszystkich  Eucaryota  (z  wyjątkiem 
erytrocytów ssaków); 

Zalicza  się  je  do  struktur  błoniastych  –  otoczone  są  podwójną  błoną 
lipidowo  –  białkową.
  Błona  zewnętrzna  jest  gładka  i  dość  łatwo 
przepuszczalna,  natomiast  wewnętrzna  jest  trudno  przepuszczalna  i 
tworzy  do  wnętrza  mitochondrium  głębokie,  prostopadłe  wpuklenia, 
inaczej grzebienie

Pomiędzy  błonami  znajduje  się  niewielka  strefa,  którą  nazywa  się 
przestrzenią perymitochondrialną; 

Wnętrze  mitochondium  wypełnia  jednorodna  macierz,  w  której 
znajdują  się  cząstki  mitochondrialnego  DNA,  RNA,  enzymy, 
rybosomy; 

background image

2011-09-27 

Budowa mitochondrium 

Mitochondria 

Są organellami półautonomicznymi, zawierającymi własny, 

mitochondrialny DNA w formie podwójnej helisy nie związanej z 

białkami, przypominającej nukleoid prokariotyczny. Nukleoid ten 

znajduje się w macierzy mitochondrialnej, w której zawarte są 
rybosomy typu 70 S oraz enzymy. Informacja genetyczna zawarta w 

mitochondrialnym DNA pozwala jednak na syntezę tylko niewielkiej 

części białek znajdujących się w mitochondriach; 

Podobieństwo mitochondriów do komórek prokariotycznych 

(nukleoid, rybosomy 70S, podwójna błona jak u bakterii 

gramujemnych) stanowi podstawę hipotezy o pochodzeniu tych 

organelli od jednokomórkowych organizmów prokariotycznych, które 

w zamierzchłych ewolucyjnie czasach wniknęły jako symbionty do 

komórek eukariotycznych i na tyle uzależniły się od swego partnera, że 

utraciły zdolność do samodzielnego życia i stały się jego integralnym 

składnikiem; 

Mitochondria 

Mitochondria są zazwyczaj pod względem kształtu i wymiaru podobne do 
bakterii, aczkolwiek ich właściwości mogą się różnić w zależności od tylu 
komórki. Są niezwykle ruchliwymi organellami, stale zmieniają kształt i 
położenie. Występują w dużej ilości i mogą tworzyć długie łańcuchy 
związane z mikrotubulami cytoszkieletu. W niektórych komórkach 
komórkach pozostają jednak nieruchome, np. w komórce mięśnia 
sercowego mitochondria przylegają do aparatu kurczliwego, natomiast w 
plemniku ciasno oplatają ruchomą witkę.  

MITOCHONDRIA 

Mitochondria – fabryki energii 

Mitochondria dostarczają energii użytecznej biologicznie w postaci ATP.  
 

ATP

 (adenozynotrifosforan) nazywany jest uniwersalnym akumulatorem i 

przenośnikiem energii, głównym jego źródłem jest proces 

oddychania 

wewnątrzkomórkowego

, polegającego na utlenianiu związków 

organicznych w następującej kolejności: węglowodany, tłuszcze i białka. 
Najwydatniejsze  - tlenowe etapy tego procesu zachodzą właśnie w 
mitochondriach 

 

ATP 

Siateczka śródplazmatyczna (ER) 

ER  (endoplasmic  reticulum)  jest  najlepiej  rozwiniętym 
systemem  błonowym  w  komórce  eukariotycznej.  Struktura  ta 
jest bardzo powszechna u Eucaryota (z wyjątkiem erytrocytów 
ssaków). W komórkach Procaryota ER nie występuje; 

Stanowi  układ  spłaszczonych  błon,  tworzących  kanaliki, 
cysterny i pęcherzyki. Ma połączenie z błoną jądrową i błoną 
cytoplazmatyczną. 

Retikulum endoplazmatyczne - rodzaje 

Z uwagi na charakter błon ER wyróżnia się: 

Siateczkę śródplazmatyczną gładką – retikulum 
endoplazmatyczne agranularne, w skrócie SER. Na jej błonach 
nie występują rybosomy; 

 

Siateczkę śródplazmatyczną szorstką – retikulum 
endoplazmatyczne granularne, w skrócie RER. Na błonach tej 
siateczki występują ziarnistości. Są to przytwierdzone do 
powierzchni błony liczne rybosomy. 

 

 

background image

2011-09-27 

ER gładkie (agranularne) 

Na powierzchni zewnętrznych błon nie występują rybosomy. Jej 
główną funkcją jest synteza lipidów. SER jest szczególnie 
rozwinięta w komórkach specjalizujących się w syntezie 
niebiałkowych składników organicznych.  

 
 

BŁONY ER 

ER szorstkie (granularne) 

Na zewnętrznych powierzchniach błon ER zlokalizowane są 
rybosomy. Jej główną funkcją jest synteza białek 
przeznaczonych na „eksport”, stąd też licznie występuje m.in. w: 

komórkach nabłonka gruczołowego trzustki (wydzielają enzymy 
trawienne); 

neuronach bez- i kręgowców (o dużej ilości białek 
przenośnikowych); 

komórkach kościotwórczych (wydzielają enzymy pomagające 
przy rekonstrukcji i przebudowie kości); 

RYBOSOMY 

Aparat Golgiego 

Jest to system błon złożony z płaskich cystern, rurek i 
pęcherzyków, blisko związany z siateczką śródplazmatyczną, 
stanowiący jakby jej przedłużenie pod względem pochodzenia i 
funkcji; 

Strukturą podstawową aparatu Golgiego jest diktiosom – stos 
płaskich woreczków (

cystern - 1

). Na brzegach cystern tworzą się 

liczne rozdęcia, które odłączają się następnie w postaci kulistych 

pęcherzyków – 2 

.  

 

DIKTIOSOM 

Aparat Golgiego nie występuje u Procayrota.  
Najlepiej rozwinięty jest natomiast w komórkach wydzielniczych 

Funkcje Aparatu Golgiego 

Modyfikacja  i  sortowanie  białek,  zwłaszcza  przyłączanie  do 
nich reszt cukrowych; 

Synteza niektórych cukrów; 

udział w procesach wydzielniczych komórki; 

transport wydzielin w kierunku błony komórkowej; 

 

Lizosomy 

Są to otoczone pojedynczą błoną biologiczną pęcherzyki, 
powszechne tylko u Eucaryota; 

Zawierają enzymy hydrolityczne, które prowadzą kontrolowane 
wewnątrzkomórkowe trawienie zarówno materiału 
zewnątrzkomórkowego jak i zużytych organelli; 

Enzymy te są optymalnie aktywne w środowisku kwaśnym 
utrzymywanym w lizosomach, dzięki czemu nawet gdyby nastąpił 
jakiś przeciek, zależność enzymów od dużego zakwaszenia chroni 
zawartość komórki przed strawieniem; 

 

ENZYMY HYDROLITYCZNE 

Plastydy 

Organelle otoczone podwójną 
błoną plazmatyczną, 
występujące tylko u roślin oraz 
protistów roślinopodobnych; 

Plastydy rozwijają się z 
proplastydów – jednego rodzaju 
struktur wyjściowych, a niekiedy 
mogą się przekształcać z jednego 
rodzaju w inny; 

Protoplastydy posiadają słabo 
wykształconą lub 
niewykształconą strukturę 
wewnętrzną. Występują w 
komórkach embrionalnych i 
merystematycznych; 

background image

2011-09-27 

Plastydy dzielimy na: 

 

Bezbarwne, wytwarzane bez udziału światła, aktywne podczas procesów metabolicznych: 

            - leukoplasty, których główną funkcją jest przechowywanie  materiałów zapasowych, 

do których zaliczają się: 

                * lipidoplasty,  olejoplasty,  elajoplasty  (magazynujące  tłuszcze) 
                * amyloplasty  (magazynujące  węglowodany  – w postaci ziaren skrobi, 
uczestniczące  w zjawisku geotropizmu  statolity)  
                * proteoplasty,  proteinoplasty  (magazynujące  białka – w postaci ziaren 
aleuronowych) 
         - etioplasty, powstają z proplastów  w etiolacji zawieraja protochlorofil 

Barwne wytwarzane z udziałem światła: 

         - aktywne w procesie fotosyntezy i innych  procesach metabolicznych: 
                * chloroplasty  oraz inne różnobarwne aktywne chromatofory,  występujące  w 
niektórych  glonach,  mające za zadanie produkowanie  glukozy z wykorzystaniem  energii 
świetlnej (fotosynteza)  
       - nieaktywne podczas fotosyntezy i innych  procesów metabolicznych 
                * chromoplasty  – zawierające barwnik czerwony karoten lub żółty ksantofil, czyli 
barwniki nadające barwę kwiatom,  owocom,  a czasem również korzeniom  (np. marchwi); 

 
Nie wszystkie komórki bez jądra komórkowego to 
komórki prokariotyczne -> erytrocyty tracą jądro 
podczas dojrzewania, przez co NIE STAJĄ SIĘ 
komórkami prokariotycznymi.