Struktura

Rozmiary

Budowa i charakterystyka

Funkcja

PROTOPLAST - żywa część komórki (protoplazma), w skład której wchodzą: cytoplazma, organella i jądro; otoczona błoną komórkową

Jądro komórkowe

Jądro

∅ 5-25 µm

Duża struktura otoczona dwiema błonami tworzącymi otoczkę jądrową z porami. Zawiera jąderko i chromosomy

pełni nadrzędną funkcję w komórce; przechowuje większość informacji genetycznej kieruje metabolizmem i uczestniczy w podziale komórki

Jąderko

Ziarniste ciałko wewnątrz jądra; składa się z rDNA, RNA i białka

Miejsce syntezy rRNA i tworzenia rybosomów

Chromosomy

Struktury złożone z kompleksu DNA i białek (chromatyna); w czasie podziału komórki widoczne jako pałeczkowate struktury.

zawierają geny tworzą jąderko (chromosomy jąderkotwórcze) determinują płeć (chromosomy płci)

Komórkowy system błon plazmatycznych

Błona cytoplazmatyczna (plazmolemma)

Grubość ok. 7,5 nm

Dwuwarstwa lipidowo-białkowa. Wszystkie błony komórkowe mają charakter półprzepuszczalny.

otacza komórkę i oddziela od środowiska zewnętrznego zapewnia wybiórczy transport do i z komórki (także osmotyczny) pośredniczy w zdobywaniu pokarmu (np. pierwotniaki, granulocyty) umożliwia odbieranie bodźców (pierwotniaki, neurony itp)

Wakuola

Błonowe pęcherzyki (głównie u roślin i grzybów) wypełnione wodą, odpadami, enzymami itp. Otoczone pojedynczą błoną nazywaną u roślin tonoplastem. Może zajmować większą część komórki

jest zbiornikiem wydzielin, wydalin i substancji zapasowych jest osmoregulatorem, utrzymuje komórki roślinne w stanie turgoru (napięcia błony) bierze udział w procesie autofagii

CYTOPLAZMA

Retikulum endoplazmatyczne (ER)

Gładkie (SER)

Gr. błony ok. 5-7 nm

Pozbawione rybosomów na powierzchni, budowa kanalikowa

biosynteza lipidów, steroidów detoksykacja leków gromadzenie wapnia (np. retikulum sarkoplazmatyczne w mięśniach)

Ziarniste (RER)

Gr. błony ok. 5-7 nm

Zewnętrzna powierzchnia usiana rybosomami, zbudowane z płaskich cystern

biosynteza białek (na rybosomach) wstępna modyfikacja białek

Układ Golgiego

Grubość cysterny ok. 30nm, Grubość diktiosomu ok. 0,2-1,2 µm

Zbiór diktiosomów rozproszonych w cytoplazmie; diktiosom składa się z kilku spłaszczonych cystern. Cechuje się biegunowością - biegun bliższy ER (wypukły) oznaczamy jako cis, z kolei biegun dalszy (wklęsły) trans

odpowiada za ostateczne formowanie produktu białkowego miejsce przebudowy i różnicowania błon przeznaczonych do wbudowania w plazmolemmę segreguje produkty przeznaczone do wydzielenia uczestniczy w regulacji gospodarki wodnej w komórce w jego obrębie zachodzi synteza glikoprotein, w komórkach roślinnych jest miejscem syntezy wielocukrów budujących ścianę komórkową

Lizosomy

∅ ok. 0,5 µm

Błonowe pęcherzyki (u zwierząt) wypełnione enzymami hydrolitycznymi

trawienie wewnątrzkomórkowe (także obumarłych substancji) autoliza komórki w razie zagrożenia

Mikrociała

∅ ok. 0,1-1,5 µm

Błonowe pęcherzyki wypełnione różnymi enzymami. Peroksysomy zawierają oksydazę i laktazę, glioksysomy zawierają enzymy przekształcające tłuszcze zapasowe u roślin w cukry

W peroksysomach zachodzą reakcje utleniania oraz rozkład nadtlenku wodoru. Sferosomy są miejscem gromadzenia i syntezy tłuszczów zapasowych. Glioksysomy (głównie rośliny) przekształcają tłuszcze zapasowe w cukry.

Organella półautonomiczne

Mitochondria

∅ ok. 0,2-1 µm, dłg. Ok. 2-10 µm

Struktury otoczone dwiema błonami; pofałdowana błona wewnętrzna tworzy grzebienie (blaszkowate, woreczkowate lub rurkowate). Przestrzeń ograniczona błoną wewnętrzną to matriks. Zawierają pozajądrowy DNA (mtDNA) i własne rybosomy 55S

biorą udział w procesie oddychania komórkowego są centrami energetycznymi komórki. Zachodzi w nich cykl Krebsa i łańcuch oddechowy zachodzi w nich cykl ornitynowy

PLASTYDY - struktury o podwójnej błonie

Chloroplasty

∅ ok. 3-6 µm

Wewnątrz znajdują się błony tylakoidów ( tylakoidy gran zawierają chlorofil); przestrzeń otaczająca tylakoidy to stroma, a stosy tylakoidów to grana. Chloroplasty zawierają pozajądrowy DNA i własne rybosomy 70S

nadają zieloną barwę liściom i łodygom biorą udział w fotosyntezie są miejscem powstawania skrobii (w pirenoidach)

Chromoplasty

∅ ok. 3-5 µm

Zawierają barwniki (karotenoidy: ksantofil i karoten); nie zawierają wewnętrznego systemu błon, zawierają pozajądrowy DNA

Nadają barwę różnym roślinom i/lub częściom roślin

Leukoplasty

∅ ok. 2-4 µm

Nie zawierają barwników ani systemu wewnętrznych błon; zawierają pozajądrowy DNA

Mają zdolność syntezy i magazynowania tłuszczów (elajoplasty), białek (aleuroplasty), skrobii (amyloplasty)

Proplastydy

∅ ok. 1-3 µm

Embrionalne formy plastydów (powstają przez podział plastydów) i przekształcają się w ich formy dojrzałe

Cytoplazma podstawowa (cytozol)

Płynna faza cytoplazmy, w której znajdują się plazmatyczne składniki komórki. Jest ciągliwą, lepką, elastyczną, galaretowatą masą o charakterze koloidu, będącą w nieustannym ruchu. Może wykonywać ruchy rotacyjne, cyrkulacyjne i pulsacyjne. W jej skład wchodzą: H2O (85%), białka (8%), tłuszcze (1%) oraz związki nieorganiczne (fosforany, sole wapnia i magnezu). Może przechodzić między stanem żelu i zolu dzięki zawartości związków mineralnych - kationy dwuwartościowe (jony wapnia i magnezu) pozwalają na przejście w stan żelu, natomiast jednowartościowe (jony sodu i potasu) na przejście w stan zolu.

jest fazą utrzymującą organella jest miejscem przebiegu wielu procesów metabolicznych pośredniczy w transporcie wody w komórkach roślinnych ( transport symplastem)

Cytoszkielet, elementy nieobłonione i organella ruchu

Mikrotubule

∅ ok. 25 nm

Proste rureczki zbudowane z dimerów (α i β) białka tubuliny

są podstawowym elementem strukturalnym np. centrioli odgrywają ważną rolę przy podziale komórki biorą udział w ruchu cytoplazmy

Mikrofilamenty

∅ ok. 7 nm

Włókienka zbudowane z aktyny lub/i miozyny lub z F-aktyny

Odgrywają ważną rolę w ruchu cytoplazmy a nawet całych komórek

Filamenty pośrednie

∅ ok. 10 nm

Włókienka o średnicy ok. 9nm zbudowane z białek fibrylarnych

Rybosomy

∅ ok. 25-30 nm

Organella zbudowane z RNA i białka; składają się z dwóch części: podjednostki większej i mniejszej, połączonych jonami magnezu.

Syntetyzują cząsteczki polipeptydów (przy pomocy mRNA i tRNA)

Centriole

∅ ok. 0,2 µm, dłg. Ok. 0,2-0,5 µm

Parzysty, cylindryczny twór zbudowany z mikrotubul o układzie 9x3. Nie występuje u roślin nasiennych i krasnorostów

spełniają rolę inicjatora i organizatora wrzeciona kariokinetycznego na biegunach komórek tworzą ciałka podstawowe (kinetosomy) wici i rzęsek

Wici

∅ ok. 0,25 µm, dłg. ponad 10 µm

Długie wyrostki wykonujące biczowate ruchy; zbudowane z mikrotubul o układzie 9+2 (9 par na zewnątrz i 2 mikrotubule w środku)

Biorą udział w poruszaniu się plemników oraz organizmów jednokomórkowych

Rzęski

∅ ok. 0,25 µm, dłg. ok 10 µm

Krótsze wyrostki na powierzchni komórki; jest ich znacznie więcej niż wici. Mają strukturę mikrotubul 9+2

u niektórych organizmów jednokomórkowych służą jako narząd ruchu służą do przesuwania substancji po powierzchni niektórych komórek

Ściana komórkowa

U roślin jest zbudowana z jednorodnej substancji podstawowej (matriks) utworzonej z wielocukrów niecelulozowych (pektyn i hemiceluloz) oraz celulozy tworzącej włóknisty szkielet. Składa się ze ściany pierwotnej i wtórnej oraz może ulegać chemicznym modyfikacjom, jak drewnienie czy mineralizacja. U grzybów jest zbudowana z chityny, a u bakterii mukopolisacharydu mureny (peptydoglikan)

chroni komórkę przed uszkodzeniami mechanicznymi oraz patogenami nadaje komórce kształt zabezpiecza przed nadmierną utratą wody zapewnia transport wody w komórkach kory pierwotnej korzenia (transport apoplastem)

Komórki zwierzęce	Komórki roślinne
-	Plastydy
-	Fotosynteza (rośliny samożywne)
Pośrednie zdobywanie energii	Bezpośrednie wykorzystanie energii słonecznej
-	Ściana komórkowa z jamkami
Wiele małych wodniczek (wakuol)	Jedna lub kilka wakuol
Odmienne funkcje i zawartość wodniczek	Odmienne funkcje i zawartość wakuol
Centriole	Centriole występują rzadko, brak u roślin wyższych
Lizosomy zwierzęce	Lizosomy roślinne
Obecne mikrokosmki	-
Obecne organelle ruchu	Głównie brak organelli ruchu (wyjątek to gamety, zarodniki, niektóre glony)

Cechy	Grupy organizmów
		Prokariota Organizmy bezjądrowe	Eukariota Organizmy jądrowe
Systematyka	Bakterie, sinice	Pozostałe organizmy jedno- i wielokomórkowe (rośliny, zwierzęta, grzyby)
Aparat jądrowy	Brak jądra; ekwiwalentem jest nukleoid, czyli obszar cytoplazmy z wielokrotnie zwiniętą nicią DNA - genoforem	Jedno lub kilka jąder komórkowych, osłoniętych otoczką jądrową, zawierających chromatynę, kariolimfę i jąderka
Organelle energetyczne	Mezosom - zbudowany z koncentrycznie ułożonych błon, połączonych z błoną cytoplazmatyczną	Mitochondrium
Organelle fotosyntetyczne	Tylakoidy, ciałka chromatoforowe zawierające barwniki asymilacyjne (bakterie zielone, purpurowe i sinice)	Chloroplast (tylko u roślin)
Ściana komórkowa	Zbudowana z kompleksu muropeptydowego (mureiny), celulozy brak	Zbudowana z celulozy (u roślin), chityny (u grzybów), brak u zwierząt
Rybosomy Cytoszkielet Aparat Golgiego ER Lizosomy Centriole Materiały zapasowe	Obecne (70 S) - - - - - +	Obecne (80 S) Mikrotubule, mikrofilamenty + + + + +
Podział jądra	Amitoza	Mitoza, mejoza
Translacja i transkrypcja są rozdzielone w czasie i w przestrzeni	Nie są	Są
DNA jest połączone z histonami	Nie	Tak
Ilość replikonów w genomie	Genom jest jednym replikonem	Wiele
Obecność telomerazy	-	+
Liczba promotorów	Jeden dla kilku genów (operon)	Jeden gen - jeden promotor
Ilość polimeraz RNA	Jedna	Trzy
Występowanie intronów w genach	Nie	Tak
Dostęp polimerazy RNA do DNA	bezpośredni	Po rozluźnieniu (w chromosomach politenicznych także pufy)
Struktura mRNA	policistronowy	monocistronowy
Obróbka mRNA	Nie zachodzi	Zachodzi
Kodony inicjacyjne	AUG i GUG	AUG
Operon jako podstawowy system regulacji genów	Tak	Nie

PROTOPLAST

CYTOPLAZMA

BŁONA KOMÓRKOWA

JĄDRO

ORGANELLA

CYTOZOL

PROTOPLAZMA

---