Budowa komórki eukariotycznej
cz. IV
Budowa komórki eukariotycznej
cz. IV
Rybosomy
• Są obecne w komórkach roślinnych i zwierzęcych. Na
mikrofotografiach przypominają „spłaszczone grzybki”, ale w
rzeczywistości mają bardzo skomplikowane kształty.
• Kompletny rybosom składa się z dwóch podjednostek: mniejszej
(1) i większej (2).
• Z punktu widzenia chemicznego w rybosomach występują dwa
składniki: rRNA oraz białka.
• Ich liczba w komórce zależy od jej aktywności metabolicznej.
Szczególnie duża jest w komórkach szybko dzielących się oraz
produkujących dużo białek „na export”.
RYBOSOM
1
2
Główną funkcją rybosomów jest synteza białek. Rybosom
przyłącza się do nici mRNA i przesuwając się wzdłuż niej
buduje łańcuch białkowy.
Większość rybosomów znajduje się na zewnętrznej
powierzchni
cystern
siateczki
śródplazmatycznej
szorstkiej, syntetyzując łańcuchy białkowe wprost do
wnętrza cystern. Rybosomy mogą być również zawieszone
swobodnie w cytoplazmie podstawowej, zwłaszcza
podczas intensywnej syntezy białka w komórce. Do jednej
nici mRNA może być wtedy przyłączona większa liczba (5-
30) rybosomów, tworząc charakterystyczne łańcuszki
polirybosomów (polisomów).
ER
RYBOSOMY
CYTOPLAZMA
ER
WOLNE
RYBOSOMY
RYBOSOMY
ZWIĄZANE
RYBOSOMY
OBRAZ Z MIKROSKOPU
ELEKTRONOWEGO
RYBOSOM
POLIRYBOSOM
POLISOM
Rodzaje rybosomów
Rybosmy „małe”, które występują u Procaryota oraz w
mitochondriach i plastydach Eucaryota. Podjednostka
większa ma stałą sedymentacji (osadzania) Svedberga
50S, a mniejsza 30S – zaś połączone w funkcjonalną
całość 70S. Tego typu rybosomy nie są związane z
błonami.
70S
50S
30S
Rodzaje rybosomów
Rybosomy „duże” – występują w cytoplazmie komórek
eukariotycznych. Podjednostka większa ma stałą
sedymantacji 60S, mniejsza 40S, cały rybosom 80S.
Zwykle tego typu rybosomy związane są z błonami
retikulum, rzadko występują jako wolne organelle w
cytoplazmie.
60S
40S
80S
Powstawanie rybosomów
Proces syntezy rRNA zachodzi głównie w jąderku. Tam też zostaje
on opatrzony białkami, w wyniku czego powstają kompleksy
RNA-białko, nazywane pierwotnymi podjednostkami. Zanim
dostaną się do cytoplazmy ulegają procesowi „dojrzewania”,
po czym wędrują jako gotowe podjednostki do cytoplazmy,
gdzie łączą się w kompletne rybosomy.
• Synteza przeważającej większości białek w komórce
rozpoczyna się na rybosomach w cytoplazmie. Dalszy los
białka zależy od sekwencji aminokwasowej, która może
zawierać „informację” kierującą białko do innych
organelli
(jądra,
mitochondriów,
chloroplastów,
peroksysomów i do ER). Białka, które takiej „informacji”
nie posiadają pozostają stale w cytoplazmie.
• Wniknięcie białka do ER jest zazwyczaj pierwszym
etapem wędrówki białka do miejsca przeznaczenia,
którym, przynajmniej początkowo jest aparat Golgiego.
• Nowo powstałe białka, a także lipidy i cukrowce są
dostarczane z ER, poprzez aparat Golgiego do
powierzchni komórki przez pęcherzyki transportujące,
które ulegają fuzji z błoną komórkową w procesie
EGZOCYTOZY.
Szlaki egzocytozy
• We wszystkich komórkach eukariotycznych zachodzi stały
przepływ pęcherzyków, które pączkują z sieci trans Golgiego i
ulegają fuzji z błona komórkową. Ten szlak egzocytozy
dostarcza nowo powstałe lipidy i białka do błony komórkowej,
co zapewnia wzrost błony komórkowej w czasie powiększania
się komórek przed podziałem. Niesie on również do powierzchni
komórki białka, które mają być wydzielona na zewnątrz.
• Poza powyżej opisanym szlakiem egzocytozy działającej we
wszystkich komórkach eukariotycznych, istnieje egzocytoza
działająca tylko w komórkach wyspecjalizowanych w
wydzielaniu np. śluzu, hormonów, czy enzymów trawiennych.
Substancje
te
magazynowane
są
w
pęcherzykach
wydzielniczych, które odpączkowują z sieci trans Golgiego i
nagromadzają się w pobliżu błony komórkowej, a uwalniają
swoją zawartość na zewnątrz tylko wtedy, gdy komórka
zostanie pobudzona przez sygnał.
1,7 – glikoproteiny
transbłonowe
2,6 – cząsteczki białka
3 – glikolipidy
4 – aparat Golgiego
5 – pęcherzyk
8 – błona komórkowa
9 – strona cytozolowa
10 – strona
zewnątrzkomórkowa
11 – błonowy glikolipid
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Egzocytoza
Proces endocytozy
Komórki eukariotyczne ustawicznie pobierają zarówno płyn,
jak i duże oraz małe cząsteczki w procesie zwanym
ENDOCYTOZĄ. Niektóre mogą nawet wchłaniać duże
cząstki, a nawet inne komórki. Wyróżnia się dwa
zasadnicze typy endocytozy na podstawie wielkości
powstających pęcherzyków endocytarnych:
• PINOCYTOZA – to wchłanianie płynu i cząsteczek przez
małe pęcherzyki.
• FAGOCYTOZA – to wchłanianie dużych cząstek, np.
mikroorganizmów i szczątków komórkowych przez duże
pęcherzyki.
O ile wszystkie komórki eukariotyczne ustawicznie wchłaniają
płyn i cząsteczki przez pinocytozę, o tyle duże cząstki są
wchłaniane głównie przez wyspecjalizowane komórki
fagocytujące, np. fagocyty.
Fagocytoza
Jest najbardziej wyrazistą formą endocytozy. U
pierwotniaków jest formą pobierania pokarmu. U wielu
zwierząt, a także u człowieka jest wykorzystywana dla
celów innych niż odżywianie. Najbardziej wydajnie
prowadzona jest przez komórki fagocytujące, takie jak
makrofagi i białe krwinki. Komórki te bronią nas przed
infekcją wchłaniając atakujące mikroorganizmy. Komórki
fagocytujące odgrywają również ważną rolę w usuwaniu
martwych i uszkodzonych komórek oraz szczątków
komórkowych, np. makrofgi wchłaniają zużyte
erytrocyty.
MAKROFAG
WCHŁANIAJĄCY BAKTERIE
Fagocytoza
PŁYN
ZEWNĄTRZKOMÓRKOWY
BŁONA KOMÓRKOWA
CZ ĄSTKA
POKARMOWA
WYPUSTKI OTACZAJĄCE
CZĄSTKĘ POKARMOWĄ
WODNICZKA
TRAWIENNA
(fagosom)
CYTOPLAZMA
BŁONA
KOMÓRKOWA
CZĄSTKA
POKARMOWA
FAGOCYTOZA
WODNICZKA
TRAWIENNA
(fagosom)
TRAWIENIE
LIZOSOMY
ZUŻYTE ORGANELLA
APARAT GOLGIEGO
ER
PĘCHERZYK
TRANSPORTUJĄCY
Pinocytoza
• Pęcherzyki w procesie pinocytozy mogą zamykać w
sobie jakiekolwiek cząsteczki przypadkowo obecne w
płynie zewnątrzkomórkowym i przenosić je do wnętrza
komórki. Jednak w większości komórek pinocytoza jest
drogą popierania z płynu zewnątrzkomórkowego
specyficznych cząsteczek, które występują w niewielkim
stężeniu, a których komórka nie może pobrać
mechanizmami transportu błonowego, np. cholesterolu,
witaminy B
12
, czy żelaza. Tą drogą niestety wchodzą do
komórki także wirusy grypy,a także wirus HIV.
Pinocytoza
PŁYN
ZEWNĄTRZKOMÓRKOWY
BŁONA KOMÓRKOWA
PĘCHERZYK
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