Budowa komórki eukariotycznej 

cz. VI

Mitochondrium i jądro komórkowe

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. 

Mitochondria  nie  występują  u  Procaryota,  tam  ich  rolę  pełnią 

mezosomy.

1

2

3

4

5

6

7

8

1-mitochondrium, 2-przestrzeń perymitochondrialna, 3-błona zewnętrzna, 4-błona
 wewnętrzna, 5-grzebienie mitochondrialne, 6-matriks, 7-mitochondrialny DNA,
 8-rybosomy

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  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

Jądro komórkowe

• Jest  to  najbardziej  charakterystyczny  element  komórki 

eukariotycznej.  U  Procaryota  odpowiednikiem  jądra  jest 
nukleoid,  który  stanowi  centralny  obszar  cytoplazmy 
zawierający  cząsteczkę  DNA,  nazywaną  genoforem  lub 
chromosomem prokariotycznym. 

• W większości komórkach występuje jedno jądro komórkowe, 

ale są i takie, w których występuje więcej – wówczas mówi 
się o komórczakach. Powstają one w dwojaki sposób:

- poprzez  wielokrotne  podziały  jądra,  którym  nie  towarzyszą 

podziały cytoplazmy,

- na drodze zlewania się komórek jednojądrowych – powstają 

wówczas syncytia (np. włókna mięśni szkieletowych).

Składniki chemiczne jądra 

komórkowego

O T O C Z K A
J Ą D R O W A

L I P I D Y

O T O C Z K A
J Ą D R O W A
E N Z Y M Y
C H R O M A T Y N A

B I A Ł K A

Z A S A D Y
A Z O T O W E

D E O K S Y R Y B O Z A
R Y B O Z A

C U K R Y   -
P E N T O Z Y

D N A ,   R N A

W O D A

S K Ł A D N I K I

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) 

1

2

5

3

6

7

4

• 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.

JĄDERKO

PORY 
JĄDROWE

KARIOLIMFA

OTOCZKA 

JĄDROWA

POR
JĄDROWY

BŁONA 

WEWNĘTRZNA

BŁONA 

ZEWNĘTRZNA

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).

1

2

3

4

5

7

8

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). 

JĄDRO 
KOMÓRKOWE

1

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. 

Rodzaje chromosomów – w 

zależności od położenia 

centromeru

• A  -  metacentryczny  -  to  taki  chromosom,  w  którym 

centromer  jest  położony  dokładnie  w  połowie  długości 
chromatyd.

• B  -  submetacentryczny  chromosom,  w  którym 

centromer położony jest w pobliżu środka chromosomu, 
ale nie dokładnie w środku.

• C  -  akrocentryczny  to  taki  chromosom,  w  którym 

centromer położony jest blisko końca chromatyd.

• D  -  telocentryczny  -    jest  to  chromosom,  w  którym 

centromer położony jest na końcu chromosomu dlatego 
posiada tylko jedną parę ramion. 

Chromosomy człowieka

• U  człowieka  we  wszystkich  komórkach  (z  wyjątkiem 

komórek linii płciowej) występują 22 pary autosomów i 1 
para chromosomów płciowych (u kobiet złożona z dwóch 
chromosomów  X,  u  mężczyzny  z  chromosomu  X  i 
chromosomu Y). 

X

Y

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

P R O G R A M   D L A   D A N E J

K O M Ó R K I

C Z Y   O R G A N I Z M U

P R O G R A M   D L A   P O T O M S T W A

C E N T R A L A   I N F O R M A C J I

G E N E T Y C Z N E J   D L A

K O M Ó R K I   L U B   C A Ł E G O

  O R G A N I Z M U   Z A W I E R A J Ą C A :

Z A W I E R A   S U B S T A N C J Ę

D Z I E D Z I C Z O N Ą   W   P O S T A C I

D N A   W   C H R O M O S O M A C H

R E P L I K A C J A

D N A

T R A N S K R Y P C J A

I N F O R M A C J I

K O M Ó R K O M

P O T O M N Y M   D R O G Ą

P O D Z I A Ł U   J Ą D R A

K O M Ó R K O W E G O

D O   C Y T O P L A Z M Y

W   B I O S Y N T E Z I E

B I A Ł E K

P R Z E K A Z Y W A N I E

I N F O R M A C J I :

J E S T   R E G U L A T O R E M

F U N K C J I   K O M Ó R K I

R O L A

Literatura:

• Lewiński  W.,  Walkiewicz  J.,  2000.  Biologia  1.  Operon, 

Rumia

• Alberts  B.  i  in.,  1999.  Podstawy  biologii  komórki.  PWN, 

Warszawa

• Szweykowska  A.,  Szweykowski  J.  2004.  Botanika. 

Morfologia, PWN, Warszawa

• Rozmus  M.,  Drewniak  M.,  Kornaś  A.  1997.  Botanika 

ogólna, Wydawnictwo Naukowe WSP, Kraków