Porównanie komórki pro – i eukariotycznej

Porównanie

komórki

pro – i

eukariotycznej

Ewa Ostapowicz

Komórka prokariotyczna.

Komórka eukariotyczna.

otoczka śluzowa

ściana komórkowa

błona cytoplazmatyczna

DNA

cytoplazma

rybosomy

błona cytoplazmatyczna

siateczka
śródplazmatyczna

lizosom

struktury
Golgiego

cytosol

rybosomy

Mitochon-
drium

Komórka:



podstawowy element strukturalny i

czynnościowy każdego organizmu, zdolny do

spełnienia różnych funkcji życiowych, tj.

oddychania, odżywiania, rozmnażania, wzrostu



wielkość i kształt - bardzo różne (najmniejsza

komórka mierzy 0,2

m (bakterie), największa

ok. 50 cm (włókna indyjskiej rośliny ramii))

Na podstawie struktury i stopnia złożoności

komórek

organizmy można zaliczyć do dwóch grup

różniących się

zasadniczo planem budowy:

EUKARIOTA

(gr.

– prawdziwy,

karyon

– jadro)



organizmy, których komórki zawierają organelle

otoczone błoną



najważniejszą wśród tych organelli jest jądro, w

którym zlokalizowany jest materiał genetyczny

(DNA)



w istocie nazwa eukariont oznacza posiadający

„prawdziwe jądro

”

PROKARIOTA



organizmy, których komórki pozbawione są

otoczonych błoną organelli typowych dla

komórek eukariotycznych



w istocie nazwa prokariont oznacza

„przedjądrowy”, nie mający wyodrębnionego

jądra

Charakterystyczne cechy komórek prokariotycznych i

eukariotycznych

Charakterystyczne cechy

Grupy organizmów

Prokariota

Eukariota

Systematyka

bakterie, sinice

rośliny, zwierzęta, grzyby,

pierwotniaki

Aparat jądrowy

nukleoid

jądro komórkowe

Organelle energetyczne

mezosom

mitochondrium

Organelle fotosyntetyczne

ciałka chromatoforowe;

tylakoidy

chloroplast

Ściana komórkowa

obecna

obecna (wyj. zwierzęta)

Rybosomy

obecne

Cytoszkielet

brak

mikrotubule;

mikrofilamenty

Materiały zapasowe

obecne

Podział aparatu jądrowego

amitoza

mitoza; mejoza

Retikulum

endoplazmatyczne

brak

obecne

Aparat Golgiego

brak

obecne

Lizosomy

brak

obecne

Mikrociała (peroksysomy;

glioksysomy)

brak

obecne

Otoczki (śluz)

obecne

brak

Fimbrie (pile)

obecne

brak

Przetrwalniki (endospory)

obecne

brak

Jądro komórkowe:



podstawowa i nadrzędna organella każdej komórki



wielkość: od

0,5

m do

600

m (przeciętnie 5

m )



kształt: kulisty, owalny, wrzecionowaty, nieokreślony



najczęściej w komórce występuje jedno (ale można spotkać komórki zawierające wiele jąder

– komórczaki np. pełzak, pleśniak lub kom. ich pozbawione np. erytrocyty ssaków)



organella otoczona podwójną błoną białkowo-lipidową tzw. otoczką jądrową

por jądrowy



zawiera prawie cały DNA zlokalizowany w komórce (chromatyna = kompleks DNA

z białkami, zorganizowana w struktury zwane chromosomami)

włókniste składniki jąderka

ziarniste składniki jąderka

chromatyna jąderkowa

kariolimfa

otoczka

jądrowa

por otoczki jądrowej

chromatyna

zwarta

chromatyna luźna

kanał siateczki

śródplazmatycznej

APARAT JĄDROWY EUKARIOTA

rybosomy

por jądrowy

jąderko

ziarniste ER

por jądrowy ziarniste



rola:



steruje poprzez DNA przemianami

biochemicznymi komórki



gromadzi i przechowuje w DNA informacje

genetyczną o cechach organizmu, a następnie

przekazuje ją do cytoplazmy na rybosomy za

pośrednictwem mRNA



bierze udział w podziałach komórek

somatycznych (mitoza) i macierzystych

komórek gamet lub zarodników (mejoza)

APARAT JADROWY PROKARIOTA

Nukleoid:



komórkowy DNA występujący w

cytoplazmie jako gęsto zwinięty

kłębek o wyraźnym, lecz

nieregularnym zarysie, tworzący w

komórce obszar jądropodobny (brak

oddzielonego błoną od cytoplazmy

jadra komórkowego)



nić DNA stanowi normalną, podwójną

spiralę, ma długość 300-1400

m i

jest zamknięta w kolistą pętlą, tzn.

pozbawiona jest wolnych końców



DNA nie tworzy regularnych

połączeń z białkami, jak DNA

chromosomów w jądrach komórek

eukariotycznych

DNA

Komórka prokariotyczna.

Mitochodria:



organelle energetyczne eukariota o wysokim stopniu organizacji, wyspecjalizowane

w przemianach tlenowych i będące wyrazem przystosowania komórek

eukariotycznych do tlenowych warunków życia



organelle półautonomiczne (własny DNA; rybosomy typu 70S; enzymy syntezy

DNA,RNA, białka)



kształt: kulisty, podłużny, lub nieregularny (mogą zmieniać szybko swój kształt i

rozmiary)



średnica: 0,5-1,0



długość: od 2 do 8



liczba: różna, zależna od typu komórki



otoczone podwójną błoną, która tworzy wewnątrz tej organelli dwa różne

przedziały: przestrzeń miedzybłonową i matriks (macierz)



zewnętrzna błona jest gładka i dość łatwo przepuszczalna; wewnętrzna głęboko

pofałdowana, trudno przepuszczalna – tworzy skierowane do wewnątrz wypustki

zwane grzebieniami (blaszkowate, woreczkowate lub rurkowate)



rola:



„

siłownia” komórki bedąca głównym miejscem produkcji energii w formie

wysokoenergetycznego związku, adenozynotrifosforanu (ATP)

Błona zewnętrzna

Błona wewnętrzna

Przekroje przez mitochondria
z wpukleniami A. blaszkowatymi,
B. woreczkowatymi, C. rurkowatymi.

Mezosomy:



błoniaste woreczki zawierające koncentrycznie ułożone błony wewnętrzne



powstają poprzez wpuklenia błony cytoplazmatycznej do wnętrza komórek



pełnią różnorodne funkcje:



zawierają enzymy oddechowe – min. cytochromy, ATPazę (prawdopodobnie organelle

związane poprzez to z procesami oddechowymi, w szczególności z transportem

elektronów w łańcuchu oddechowym i produkcją ATP)



zawierają enzymy biorące udział w syntezie składników ściany komórkowej



stanowią miejsce przyczepienia nukleoidu do błony



obszar procesów oksydoredukcyjnych

Schemat budowy prokaryotycznej komórki

bakteryjnej:  1  -  otoczka  śluzowa,  2  -  ściana
komórkowa,  3 -  przestrzeń  peryplazmatyczna,  4  -
błona  cytoplazmatyczna,

5 - mezosomy

, 6 -

substancje zapasowe, 7 - cytoplazma, 8 - nukleoid,
9 - rybosomy, 10 – rzęska.

mezosom

błona cytoplazmatyczna

Rozwój mezosomu

Organellum fotosyntetyczne eukariota -

chloroplasty

rola:

przekształcanie energii świetlnej w energię chemiczną w procesie
fotosyntezy



charakterystyczne tylko dla komórek roślinnych

 kształt: najczęściej elipsoidalny

 długość: 3-10 µm; średnica: 4-10 µm; grubość: 1µm

 zazwyczaj w komórce występuje kilkadziesiąt (wahania od 1 do ponad 100)

 struktury ograniczone błonami: zewnętrzną i wewnętrzną

przestrzeń ograniczona błoną wewnętrzną – stroma, zawiera enzymy
uczestniczące w wytwarzaniu glukozy z dwutlenku węgla i wody z
wykorzystaniem energii światła słonecznego

wewnętrzna błona chloroplastu odgranicza układ błonowy, złożony z
połączonych stosów płaskich, dyskowatych woreczków, zwanych tylakoidami

stosy tylakoidów noszą nazwę gran

błony tylakoidów tworzą kolejny przedział chloroplastu – przestrzeń tylakoidową
(w błony te wbudowany jest cały aparat fazy świetlnej fotosyntezy; enzymy fazy
ciemnej znajdują się w stromie)

podwójna
błona
plastydowa

tylakoidy stromy

stroma

fragment modelu
przestrzennego

układu tylakoidów

Ciałka chromatoforowe:



organelle fotosyntetyczne prokariota



powstają w wyniku wpukleń do wnętrza komórki błony

cytoplazmatycznej



błoniaste pęcherzyki lub rurki, często zawierające

warstwowo ułożony system błon wewnętrznych



barwniki fotosyntetyczne – chlorofil i karotenoidy –

wbudowane są w białkowo-lipidowe błony ciałek

chromatoforowych



wystepują u bakterii fotosyntetyzujących; sinice - tylakoidy

Ściana komórkowa eukariota



dotyczy:

komórek roślinnych, grzybów

Uogólniony schemat komórki roślinnej.

Uogólniony schemat komórki zwierzęcej.

ściana komórkowa

błona komórkowa

otoczka
jądrowa

pory
jądrowe

chromatyna

ziarniste
retikulum
endoplazmatycz
ne

układ Golgiego

chloroplast

stroma

grzebienie
mitochon-
drialne

gładkie retikulum

endpolazmatyczne

grzebie
nie
mitocho
n-
drialne

błona komórkowa

gładkie retikulum
endpolazmatyczne

pory

jądrowe

otoczk
a
jądrow
a

chromatyna

jąderko

ziarniste retikulum
endoplazmatyczne

centriole

Ściana komórkowa eukariota cd.



charakterystyczny składnik –

celuloza

(stanowi włóknisty

szkielet ściany komórkowej)



wielocukier o bardzo

długim, nie

rozgałęzionym łańcuchu,

utworzonym z wielu (od

tysiąca do kilku tysięcy)

reszt glukozowych



łańcuchy celulozy łączą

się w równoległe wiązki –

mikrofibryle



układ cząsteczek

celulozy w pewnych

obszarach jest bardzo

regularny, tak że tworzą

one na pewnych

odcinkach określoną

przestrzenną siatkę

molekularną – micele;

obszary pomiędzy

micelami – przestrzenie

międzymicelarne

(celuloza

bezkrystaliczna)

celuloza bezkształtna

blaszka środkowa

ściana pierwotna

micela

celuloza amorficzna

Schemat budowy ściany komórkowej.

Mikrofibryle celulozy z obszarami krystalicznymi
(micelami)
i obszarami międzymicelarnymi.

Ściana komórkowa eukariota cd.



młode komórki: ściana komórkowa cienka,

delikatna, elastyczna, tzw. ściana

pierwotna



skład:



około 20% suchej masy – celuloza



reszta - substancje macierzy

podstawowej: wielocukry o niezbyt

długich łańcuchach (pektyny i ich

pochodne, hemicelulozy) i białka

(enzymatyczne: glikozydazy,

peroksydazy; blałka bogate w nietypowy

aminokwas – hydroksyprolinę; białka

bogate w reszty seryny)



mikrofibryle stosunkowo cienkie,

układają się zawsze równolegle do

powierzchni ściany, poza tym

przebiegają i splatają się w płaszczyźnie

ściany w różnych kierunkach, tworząc

nieregularną sieć



komórki dorosłe (komórki które osiągnęły

swe ostateczne rozmiary, przestały rosnąć)

– ściana wtórna



skład:



około 60% - celuloza (włoski nasion

bawełny – 90%)



substancje macierzy podstawowej



inne substancje (drewnienie,

korkowacenie, kutynizowanie,

woskowacenie, mineralizowanie,

śluzowacenie)



mikrofibryle celulozy są tu grubsze i

układają się w ścianie regularnie

Schemat budowy ściany komórkowej.

kolejne warstwy ściany wtórnej

ściana pierwotna

Budowa ściany komórki roślinnej.

Modyfikacje ściany komórkowej

eukariota



dotyczą ściany wtórnej



wyróżniamy

drewnienie, korkowacenie, kutynizowanie,

woskowavenie, mineralizowanie, śluzowacenie



drewnienie:



między mikrofibrylami celulozowymi odkłada się lignina –
bezpostaciowy polimer zbudowany z podjednostek
zawierających pierścień aromatyczny, głównie w postaci
pochodnych fenylopropanu



drewnienie nadaje sztywność ścianom komórkowym,
uodparnia je na działanie czynników mechanicznych
(rozerwanie, zgniecenie)



korkowacenie:



ściany komórkowe powleczone są suberyną (tłuszczowa
substancja organiczna)



ochrona roślin przed: nadmiernym parowaniem,
działaniem niskich temperatur, wnikaniem pasożytów
przez ściany



woskowacenie:



na zewnątrz ścian komórkowych skórki odkłada się wosk

w postaci szarobiałego nalotu



( na skórce jabłek, winogron)



razem z kutyną tworzy warstwę ochronną kutykule



mineralizowanie:



ściany komórkowe przesycone są substancjami

mineralnymi (sole wapnia lub krzemionka)



śluzowacenie:



wydzielany śluz roślinny tworzy otoczki wokół komórek

(nasiona lnu)

suberyna

Ściana skorkowaciała komórki korka,
z warstwą suberyny pomiędzy
pierwotną i wtórną ścianą
komórkową.

kutykula

warstwa
kutykularna
ściany

Występowanie warstwy
kutykularnej w zewnętrznych
partiach ściany oraz warstwa
kutykuli na powierzchni ścian
komórkowych skórki.

Rola ściany komórkowej

eukariota



nadaje kształt komórce



zabezpiecza przed nadmierną utratą wody



osłania i ochrania protoplast komórek

przed niekorzystnymi wpływami

środowiska



tworzy mocne rusztowanie dla całej rośliny

Ściana komórkowa prokariota



sztywna, porowata



składa się z peptydoglikanu (mureiny) – cząsteczki zbudowanej z długich łańcuchów polisacharydowych,

które są połączone w sieci mostkami peptydowymi



ze względu na różnice w budowie ściany komórkowej, co często ma bezpośredni związek z barwieniem,

bakterie można podzielić na dwie grupy: Gram-dodatnie (absorbują i zatrzymują fiolet krystaliczny

podczas wybarwiania) i Gram-ujemne (nie zatrzymują barwnika)

Ściana komórkowa bakterii Gram-dodatnich:



mureina – 30-70% suchej masy (składa się z ok. 40 warstw, stanowi sztywną część ściany komórkowej)



na zewnątrz – cienka polisacharydowa warstwa plastyczna z wiązaniami kowalencyjnymi, w której występują kwasy

tejchonowe

Ściana komórkowa bakterii Gram-ujemnych:



mureina – 4-10% suchej masy (od jednej do trzech warstw peptydoglikanu)



dominująca cześć – warstwa plastyczna (fosfolipidy, białka, lipoproteid Brauna, lipopolisacharyd, antygen wspólny)



warstwa lipopolisacharydowa – inkrustacja jonami wapnia (odporność bakterii Gram-ujemnych na działanie lizozymu)



rola:



nadaje kształt komórce



stanowi warstwę ochronną

PROKARIOTA –

rybosom 70S

EUKARIOTA –

rybosom 80S



podjednostka duża 50S



podjednostka mała 30S

50S =23S i 5S rRNA +31

różnych białek

30S = 16S rRNA + 21 różnych

białek



podjednostka duża 60S



podjednostka mała 40S

60S = 28S, 5,8S i 5S rRNA i

białka

40S = 18S rRNA i białka

Rybosomy:

kompleksy nukleoproteinowe, na których zachodzi synteza białek (rola)

znaczna część występujących w dowolnym momencie w komórce
rybosomów
(dot. kom. euk.) związana jest z powierzchnią ER; wolne rybosomy w
cytoplazmie

komórka prokariotyczna - rybosomy w cytoplazmie

Wielkość S =

liczbowa wartość współczynnika sedymentacji, s, opisuje

szybkość, z jaką makrocząsteczki lub cząsteczki sedymentują w polu
grawitacyjnym wirówki; wartość współczynnika sedymentacji zależy od
masy i kształtu cząsteczki lub cząstki.

Podział aparatu jądrowego

eukariota



Mitoza



podział jądra komórkowego (kariokineza), w wyniku

którego dochodzi do podziału cytoplazmy (cytokineza)



zachodzi w komórkach somatycznych , prowadzi do ich

namnażania



w jej wyniku powstają komórki potomne zawierające

taka sama liczbę chromosomów jak jądro komórki

macierzystej



Mejoza



podział jądra komórkowego (kariokineza), podczas

którego następuje redukcja liczby chromosomów



zachodzi w macierzystych komórkach zarodników oraz

gamet i prowadzi do powstania haploidalnych

zarodników, plemników i komórek jajowych



haploidalne gamety zawierają 1 n chromosomów

Podział aparatu jądrowego

prokariota



Amitoza



bezpośredni podział aparatu jądrowego poprzedzony podwojeniem

genoforu (DNA)



połączony z równoczesnym przewężeniem i rozdzieleniem treści

komórkowej



powstają dwie komórki potomne, które następnie dobudowują treść

komórki i dorastają do wielkości wyjściowej

Podział genoforu u Escherichia coli. Miejsce rozpoczecia replikacji
zaznaczono strzałką.

Podział komórki prokariotycznej.Błona cytoplazmatyczna
wzrasta do wnętrza komórki bakteryjnej i rozdziela przyczepione
do błony siostrzane genofory.

Podział komórki sinicy.

Prokariotyczny DNA w postaci kolistej nici nie
zaczyna replikacji równocześnie na całej długości,
ale w określonym miejscu związanym z błoną
cytoplazmatyczną, po czym podział posuwa się wzdłuż
cząsteczki aż do powstania dwóch oddzielnych kolistych
nici DNA. Obie kopie przyczepiają się do specjalnych miejsc
błony cytoplazmatycznej , po czym następuje podział
cytoplazmy przez stopniowe wrastanie błony do wnętrza
komórki pomiędzy nowo powstałymi nukleoidami.
Na koniec tworzy się ściana komórkowa odgradzająca
nowo powstałe komórki

Struktury charakterystyczne dla komórek

eukariotycznych:



Cytoszkielet



Retikulum endoplazmatyczne



Aparat Golgiego



Lizosomy



Mikrociała



Wodniczki (wakuole)

błona cytoplazmatyczna

siateczka
śródplazmatyczna

lizosom

struktury
Golgiego

cytosol

rybosomy

mitochon-
drium

Komórka eukariotyczna.

Cytoszkielet

Komórki eukariotyczne mają rozmaite kształty, często zmienne, zmieniać

może się również położenie organelli w komórkach, a także położenie

samych komórek, jeśli są one obdarzone zdolnoscią do wykonywania

ruchów. Te właściwości zawdzięczają komórki złożonej sieci włóknistych

struktur tworzących jakby ich wewnętrzny szkielet (cytoszkielet). Istnieją

dwie podstawowe grupy tych struktur: mikrotubule

i mikrofilamenty.

Mikrotubule:



cienkie (średnica ok. 25nm), długie (do kilkunastu

m), rurkowate włókienka

utworzone głownie z białka tubuliny



wystepują w cytoplazmie pojedyńczo lub układają się w równoległe pasma



rola:



udział w tworzeniu struktur cytoszkieletu



odpowiedzialne za ruch chromosomów w trakcie podziału komórkowego (tworzą

wrzeciono podziałowe; struktury labilne, powstające i zanikające w zależności od stanu

komórki)



główny składnik rzęsek i wici – specjalnych struktur służących do poruszania się

Mikrofilamenty:



delikatne (średnica ok.6nm) równolegle ułożone włókienka białka kurczliwego –

aktyny



rola:



uczestniczą w funkcjach komórki związanych z ruchami: ruchy cytoplazmy i organelli,

wpuklenia i fałdowanie się błony cytoplazmatycznej, zmiany kształtu i podział komórki

Rzęski. (a) Struktura rzęski. Każda

z rzęsek zawiera mikrotubule w

układzie 9+2. Dziewięć

połączonych par (dubletów) leży

na obwodzie, dwie nie połączone

mikrotubule znajdują się w

środku. Pokazane na rysunku

ramiona, to wytwarzające siłę

mechaniczną białka.

Wykorzystując energię zawartą w

ATP „kroczą" one to w górę, to w

dół, wzdłuż sąsiadujących z sobą

par mikrotubul, powodując

zginanie rzęsek..

(b) Mikrofotografia elektronowa

przekroju rzęsek ukazująca

mikrotubule w układzie 9+2.

(c) Mikrofotografia elektronowa

nasady rzęsek pokrywających

skrzela prymitywnego strunowca

Branchiostoma.

(d) Mikrotubule poruszają się w

wyniku

powstawania i rozpadania się

poprzecznych mostków,

tworzonych między sąsiadującymi

tubulami przez ramiona

dyneinowe. Dzięki temu jedna z

tubul może „kroczyć" wzdłuż

drugiej.

(e) Mikrofotografia elektronowa

przekroju podłużnego przez rzęski

jednokomórkowca Tetrahymena

(Protista), organizmu używanego

często w badaniach genetycznych.

Wyraźnie widoczne są niektóre z

wewnętrznych mikrotubul.

Mikrotubule wewnętrzne

Centriole:



występują w komórkach

eukariotycznych (wyjątek

rośliny wyższe)



parzyste twory, zbudowane z

9 zespołów mikrotubul

połączonych osią centrioli



rola (prawdopodobna)



inicjatory i organizatory

wrzeciona podziałowego

(kariokinetycznego)



na biegunach komórki tworzą

ciałka podstawowe

(kinetosomy) wici i rzęsek

Mikrofotografia pary centrioli wykonana w
tranmisyjnym mikroskopie elektronowym oraz
rysunek ułatwiający jej interpretacje. Jedna z
centrioli przecięta jest wzdłuż, druga
zaś w poprzek.

Organellum ruchu prokariota -

rzęski



narząd aktywnego ruchu bakterii



cylindryczne, nitkowate wypustki o

długości od

5 do 50

m i średnicy od 12 do 20



zaczepione w błonie cytoplazmatycznej



zbudowane z kurczliwego białka –

flagelliny



budowa - trzy części



spiralnie zwinięta pusta w środku nić (włókno) o

liczbie skrętów zależnej od gatunku + struktury

mocujące w błonie i ścianie komórkowej (hak;

haczyk) + ciałko podstawowe (ciało bazalne;

pierścienie)



występują u prawie wszystkich bakterii

spiralnych i u ponad połowy form

cylindrycznych



liczba i umiejscowienie rzęsek na

komórce mają znaczenie taksonomiczne



typy urzęsienia:



bezrzęsne



jednorzęsne



dwurzęsne



czuborzęsne



okołorzęsne

Rzęska bakteryjna.

Retikulum endoplazmatyczne

(siateczka śródplazmatyczna; ER)

Cytozol

rybosomy

gładkie
retikulum
endoplazmatyczne



rola ER:

synteza i składanie białek (ER ziarniste)

metabolizm fosfolipidów, sterydów i kwasów tłuszczowych (ER gładkie)

miejsce występowania enzymów rozkładających związki rakotwórcze
(funkcja detoksykacyjna) i przekształcających je w rozpuszczalne w wodzie
produkty, które mogą być usuniete z organizmu



ER tworzą błony uformowane w

połączony system rurek i
spłaszczonych woreczków – cystern

 błony tworzące spłaszczone cysterny
pokryte są
zazwyczaj rybosomami i tworzą wraz z
nimi tzw.
siateczkę ziarnistą

 rurkowate elementy siateczki nie są
na ogół pokryte rybosomami i stanowią
tzw. siateczkę gładką

 utworzona przez warstwy błonowe
przestrzeń
wewnętrzna nosi nazwę światła ER

 dane doświadczalne sugerują, że błony
ER
przechodzą w sposób ciągły w
zewnętrzną błonę
otoczki jądrowej

Synteza i składanie białek

Błona komórkowa

Układ Golgiego

Pęcherzyki
wydzielnicze

Lizosomy

Gładkie retikulum
endoplazmatyczne

Otoczka jądrowa

Wiele białek eksportowanych z
komórki
(takich jak enzymy trawienne) lub
przeznaczonych dla innych
organelli
powstaje na rybosomach
związanych z
błoną ER. Białka te są
transportowane
przez błonę do światła ER, gdzie
mogą
być modyfikowane przez enzymy,
które
dołączają do nich złożone
węglowodany
lub lipidy. Inne enzymy obecne w
świetle
ER mogą być zaangażowane w
proces
fałdowania się białek, ułatwiając
przyjęcie
właściwej dla nich konformacji.
Białka
przenoszone są następnie na inne
błony
za pośrednictwem małych
pęcherzyków
transportujących (przejściowych),
które
odrywają się od błony ER i ulegają
fuzji
z błoną docelową. ER i inne błony
plazmatyczne komunikują się z ER
w ten
sposób określane są niekiedy
łącznie
jako wewnętrzny układ błon
plazmatycznych.
Obejmuje on ER, błonę
komórkową, błonę otoczki jądrowej,
aparat Golgiego i błony lizosomów.

Aparat Golgiego (układ Golgiego; ciałko

Golgiego)



system błon złożony z płaskich cystern, rurek i pęcherzyków, blisko związany z

ER, stanowiący jej przedłużenie pod względem pochodzenia i funkcji



strukturą podstawową jest diktiosom

Diktiosom – fragment aparatu Golgiego.

tra
ns

rybosomy

siateczka
sródplazmatyczna

Diktiosom.

strona formowania tzw. strona cis –
część wypukła diktiosomu zbliżona do ER

strona dojrzewania lub tzw. strona trans –
część wklęsła diktiosomu

stos płaskich cystern, w części centralnej lekko
wygiętych na kształt spodeczka

średnica: 1µm

liczba w 1 diktiosomie: 4-6

na brzegach cystern tworzą się liczne rozdęcia,
które odłączają się następnie w postaci kulistych pęcherzyków

od części obwodowych cystern mogą też odchodzić rurki,
które prawdopodobnie łączą z sobą diktiosomy i nadają
ciągłość aparatowi Golgiego komórki

Rola aparatu Golgiego



cysterny diktiosomu są miejscem dalszej „obróbki”, modyfikowania struktury białek

wytworzonych w ER



udział w transporcie wewnątrz protoplastu oraz poza protoplast i poza komórkę (zawartość

pęcherzyków w postaci cystern przenoszona jest do miejsc przeznaczenia)

APARAT GOLGIEGO = obróbka substancji + synteza substancji + segregacja substancji

Na górnej ilustracji literami od (a) do (d)

oznaczono etapy wędrówki białek przez

układ Golgiego w cyklu wydzielniczym

przebiegającym w wydzielających śluz

komórkach kielichowatych nabłonka

śluzówki wyściełającej jelito. Krótkotrwałe

znakowanie nowo powstających białek za

pomocą radioaktywnych aminokwasów

umożliwia śledzenie ich losów w komórce w

różnym czasie od chwili syntezy.

(a) Bezpośrednio po zsyntetyzowaniu

białka znajdują się w ER, gdzie powstały

na związanych z błoną rybosomach.

(b) W kilka minut później niektóre ze

znakowanych białek przemieściły się już

do wewnętrznych warstw układu

Golgiego. (c) Po upływie krótkiego czasu

znakowane białka pojawiają się na

zewnętrznej stronie układu Golgiego.

Wiele z nich znajduje się wewnątrz

pęcherzyków tworzących

się na zewnętrznej powierzchni organelli.

(d) W końcowej fazie wydzielania

znakowane białka wykrywa się

w pęczerzykach błonowych znajdujących się

pomiędzy układem Golgiego a błoną

komórkową. Niektóre z pęcherzyków zlały

się z błoną komórkową, uwalniając swą

zawartość na zewnątrz komórki

(e) Mikrofotografia elektronowa

ukazująca przekrój przez układ Golgiego

w komórce plemnikowej tryka.

Lizosomy:



małe, wypełnione enzymami trawiennymi woreczki (enzymy trawienne = enzymy

hydrolityczne; aktywność w roztworze pH około 5; protezay, nukleazy, glikozydazy, lipazy,

fosfatazy)



umiejscowienie: cytoplazma komórek zwierzęcych



powstają przez pączkowanie z gładkiej siateczki śródplazmatycznej sąsiadującej

aparatem Golgiego



rola:



enzymy lizosomów rozkładają cząsteczki złożonych substancji: lipidów,

węglowodanów, białek, kwasów nukleinowych, powstających zarówno w komórce, jak i

poza nią



w komórkach, którym brakuje substancji energetycznych (paliwa) lizosomy mogą

rozkładać organelle, umożliwiając wykorzystanie ich składników jako źródła energii



degradacja wchłoniętych przez komórkę cząsteczek substancji obcych

Mikrofotografia elektronowa ukazująca
różne stadia tworzenia się lizosomu.
Pierwotne lizosomy odrywają się od
układu Golgiego. Lizosom, który napotkał
substancję przeznaczoną do strawienia,
nosi nazwę lizosomu wtórnego. Pokazane
tu
wtórne lizosomy zawierają różne
substancje,
które są w trakcie trawienia.

Mikrociała:



przedziały, które przeprowadzają wysoce wyspecjalizowane reakcje chemiczne



organelle o średnicy 0,5-1,5



otoczone pojedynczą błoną



powstają prawdopodobnie przez pączkowanie z ER



zawierają duże ilości katalazy (enzym rozkładający nadtlenek wodoru na wodę i tlen)



wyróżniamy: peroksysomy i glioksysomy

Peroksysomy:



wystepują prawie we wszystkich komórkach eukariotycznych



obecność enzymów utleniających - oksydaz



wyspecjalizowane w przeprowadzaniu reakcji utleniania z wykorzystaniem tlenu cząsteczkowego



miejsce zużycia dużych ilości tlenu (obok mitochondrium), jednakże nie powstaje w nich ATP

Glioksysomy:



obecne tylko w tkankach roślinnych (tkanki magazynujące tłuszcze np. nasiona oleiste)



zawierają enzymy cyklu glioksylanowego umozliwiającego szybki rozkład kwasów tłuszczowych i ich

zamianę na cukier; proces przebiega przy współudziale mitochondriów i cytoplazmy podstawowej,

pełni kluczową rolę w przemianie tłuszczów na cukry podczas kiełkowania nasion

Dwa peroksysomy w komórce liscia tytoniu.
W sąsiedztwie peroksysomów widoczne
są trzy mitochondria i fragmenty dwóch chloroplastów.

Wodniczki (wakuole)



mniejsze lub większe pęcherzyki



oddzielone od cytoplazmy pojedynczą błoną –

tonoplastem



zawierające wodny roztwór – sok

komórkowy, w skład którego wchodzą

zarówno związki organiczne i nieorganiczne



charakterystyczne dla komórek roślin i

grzybów (występują również w wielu

rodzajach komórek zwierzęcych,

powszechne u pierwotniaków: wodniczki

pokarmowe, tętniące)



powstają w młodych, dzielących się

komórkach przez stopniowe zlewanie się

pęcherzyków pochodzących z siateczki

śródplazmatycznej lub aparatu Golgiego



organelle o rozmaitych funkcjach



magazynowanie substancji, szczególnie

substancji, które w większych steżeniach

działałyby szkodliwie na cytoplazmę np.

alkaloidy, kauczuk



magazynowanie metabolitów oraz materiałów

zapasowych



trawienie wewnątrzkomórkowe (związane z

występowaniem w nich enzymów

hydrolitycznych)



„

wypełniacz” komórkowy



nadawanie komórkom stanu jędrności

(turgoru) wskutek ciśnienia wywieranego na

cytoplazmę i ścianę komórkową

Pierwotniak Chilodonella. Wewnątrz jego ciała znajdują się
wakuole zawierające wchłoniete okrzemki.

Struktury charakterystyczne dla komórek

prokariotycznych



Otoczki (śluz)



chronią bakterie przed wysychaniem,

zwiększają ich chorobotwórczość,

uczestniczą w przyczepianiu się bakterii do

powierzchni (adhezja)



dobry antygen indukujący wytwarzanie

przeciwciał, biorących udział w niszczeniu

bakterii



zbudowane z polimerów cukrów,

aminocukrów lub kwasów uronowych



Fimbrie (pile)



włosowate struktury



z reguły proste i krótsze niż rzęski



zbudowane z białka



wyróżnia się dwa typy:

zwykłe (pospolite)

– odpowiedzialne za adhezję bakterii i

płciowe

– uczestniczą w przekazywaniu

DNA pomiędzy bakteriami



charakterystyczne dla bakterii Gram -

ujemnych



Przetrwalniki (endospory)



charakterystyczne dla bakterii Gram –

dodatnich



tworzą się w niekorzystnych warunkach

środowiska



położenie w komórce może być róże i jest

cechą diagnostyczną



proces ich tworzenia - sporulacja

Endospora wewnątrz komórki
Clostridium tetani, bakterii
powodującej tężec.. Każda komórka
bakteryjna zawiera tylko jedną
cndosporę, która jest oporną,
odwodnioną pozostałością po
pierwotnej komórce.

Charakterystyczne cechy komórek prokariotycznych i

eukariotycznych

Charakterystyczne cechy

Grupy organizmów

Prokariota

Eukariota

Systematyka

bakterie, sinice

rośliny, zwierzęta, grzyby,

pierwotniaki

Aparat jądrowy

nukleoid

jądro komórkowe

Organelle energetyczne

mezosom

mitochondrium

Organelle fotosyntetyczne

ciałka chromatoforowe;

tylakoidy

chloroplast

Ściana komórkowa

obecna

obecna (wyj. zwierzęta)

Rybosomy

obecne

Cytoszkielet

brak

mikrotubule; mikrofilamenty

Materiały zapasowe

obecne

Podział aparatu jądrowego

amitoza

mitoza; mejoza

Retikulum

endoplazmatyczne

brak

obecne

Aparat Golgiego

brak

obecne

Lizosomy

brak

obecne

Mikrociała (peroksysomy;

glioksysomy)

brak

obecne

Otoczki (śluz)

obecne

brak

Fimbrie (pile)

obecne

brak

Przetrwalniki (endospory)

obecne

brak

Document Outline