Komórka - podtawowy element życia

Zobacz slidy

Treść prezentacji

Slide 2

KOMÓRKI sinice bezjądrowe jądrowe prokarionty eukarionty archeany bakterie właściwe grzybów roślinna zwierzęca

Slide 4

Do organizmów prokariotycznych zaliczamy bakterie i sinice. Są to organizmy jednokomórkowe, niekiedy tworzące układy zbudowane z kilku luźno związanych ze sobą komórek; budują wówczas kolonie. Komórki te nie posiadają typowych dla komórek eukariotycznych organelli komórkowych. Charakterystyczną cechą prokariontów jest brak jądra komórkowego. Bakterie są heterotroficzne cudzożywne, chemosyntetyzujące pozyskują pokarm przez chemosyntezę lub autotroficzne- wytwarzające związki w procesie fotosyntezy. Komórki te nie mogą się dzielić mitotycznie ani mejotycznie. Rozmnażają się przez prosty podział komórki - amitozę.

Slide 5

1. Zewnętrzne części komórki: ściana komórkowa zbudowana z mureiny błona białkowo- lipidowa zewnętrzna osłonka śluzowa 2.Wewnętrzne części komórki: Materiał genetyczny występuje w postaci długiej, kolistej, podwójnej nici DNA prokariontów jedyne struktury to rybosomy (bakteryjne) mniejsze ich symbol 70s chromatofory (charakterystyczne dla sinic) wpuklenia błony komórkowej prowadzona jest tam fotosynteza mezosomy- wypuklenia błony do środka komórki odpowiedzialne za oddychanie wewnątrzkomórkowe nie zawierają chloroplastów, mitochondriów ani wielu innych organelli występujących w komórkach eukariotycznych. cytoplazma prokariontów jest gęsta i nie ma cytoszkieletu. w cytoplazmie występują liczne ziarna materiału zapasowego np: węglowodanów u bakterii fotosyntetyzujących w cytoplazmie obecne są spłaszczone pęcherzyki tylakoidów z wbudowanymi w błonę barwnikami fotosyntetycznymi.

Slide 8

Etap Proces 1. Utrata ściany komórkowej 2. Zwiększenie rozmiarów pierwotnych komórek prokariotycznych 3. Pofałdowanie błony komórkowej, wytworzenie się: woreczków, pęcherzyków, fałd i kieszonek. 4. Odgrodzenie genoforu od reszty cytoplazmy błoną, pochodzącą z siateczki śródplazmatycznej. 5. Pochłonięcie tlenowych komórek prokariotycznych powstanie mitochondriów 6. Pochłonięcie samożywnych komórek podobnych do sinic powstanie chloroplastów.

Slide 10

W skład komórki eukariotycznej wchodzą: Błona komórkowa Zbudowana z białek i lipidów, jest półprzepuszczalna i pośredniczy między ciałem komórki a środowiskiem Cytoplazma Galaretowata substancja wypełniająca komórkę; w niej zawieszone są wszystkie struktury oprócz jądra Aparat Golgiego Odpowiada m.in. za wydzielanie Lizosomy Są to pęcherzyki zawierające enzymy trawienne Wakuole (wodniczki) Magazynują m.in. wodę, substancje odżywcze Cytoszkielet Sieć włóknistych struktur białkowych Jądro komórkowe Zawiera większość materiału genetycznego komórki Mitochondria Wytwarzają ATP, poprzez oddychanie komórkowe regulują metabolizm komórki Plastydy Są to np. chloroplasty, chromoplasty, leukoplasty

Slide 13

Struktury komórek prokariotycznych i eukariotycznych Komórka eukariotyczna Struktura Komórka prokariotyczna Błona komórkowa Występuje Występuje (zawiera cholesterol) Cytoszkielet Nie występuje Występuje cytoszkielet utworzony z sieci włókienek białkowych (filamentów aktynowych i pośrednich) i mikrorureczek (mikrotubul zbudowanych z tubuliny) Jądro komórkowe Nie występuje (w zamian nukleoid z genoforem) Występuje Rybosomy Są tzw. mniejsze (70S) Są w cytozolu i związane z siateczką 80S (w organellach autonomicznych 70S) Retikulum endoplazmatycz ne Nie występuje roślinna zwierzęca Występuje grzybów

Slide 14

Aparat Golgiego Lizosom Ściana komórkowa Wakuola (wodniczka) Nie występuje Nie występuje Występuje Występuje Nie występuje Występuje Występuje Nie występuje Występuje Występuje Nie występuje Występuje (tylko w niektórych komórkach) Występuje Mitochondrium Nie występuje, jego funkcję pełnią wpuklenia błony komórkowej Plastydy Nie występują (rolę chloroplastów bakterii zielonych i purpurowych pełnią ciałka chromatoforowe zawierające barwniki asymilacyjne) Występują Nie występują Nie występują Występują Występują Peroksysomy Występuje

Slide 15

1. Błona komórkowa 2. Cytoszkielet 3. Jądro komórkowe 4. Rybosomy 5. Retikulum endoplazmatyczne 6. Aparat Golgiego 7. Lizosom należą do 8. Wodniczki protoplastu, czyli 9. Mitochondrium są żywymi składnikami 10. Peroksysomy komórki

Slide 16

Komórka eukariotyczna powstała później niż prokariotyczna. Jedna z teorii powstania komórki eukariotycznej mówi, że komórka prokariotyczna wchłonęła i nie strawiła innego prokariota. Kluczowym procesem powstania prostych, jednokomórkowych Eucaryota była endosymbioza bakterii cudzo-, jak i samożywnych, które później przekształciły się, zgodnie z tą teorią, w mitochondria i plastydy (np.

Slide 17

Komórki zwierzęce (eukariotyczne) mają bardzo różne kształty np. od maleńkich erytrocytów do olbrzymich jaj emu.

Slide 18

Przeprowadzanie skomplikowanych reakcji chemicznych, związanych z trawieniem pokarmu i odzyskiwaniem składników odżywczych.

Slide 19

ZDJĘCIA KOMÓREK ZWIERZĘCYCH Cienki skrawek komórki trzustki Mały obszar komórki w skrawku jądra

Slide 20

[FILM]

Slide 21

Struktury komórkowe Jądro komórkowe Cechy w komórce grzybowej Występuje jedno lub więcej (komórczaki) Cytoszkielet Błona komórkowa Siateczka śródplazmatyczn a Rybosomy Aparat Golgiego Lizosomy Mitochondria Wakuole Występuje tylko w niektórych komórkach Ściana Zbudowana z

Slide 24

Komórka roślinna jest rodzajem komórki eukariotycznej charakteryzującej się obecnością plastydów, silnym rozwojem wakuoli, celulozową ścianą komórkową oraz specyficznymi połączeniami, tzw. plazmodesmami utworzonymi z pasm cytoplazmy i łączącymi wnętrza sąsiadujących ze sobą komórek. Komórki roślinne dzielą się przez podział polegający na wytworzeniu po podziale jądra komórkowego ściany rozdzielającej komórkę macierzystą na dwie komórki potomne. Kształt większości komórek roślinnych, ze względu na istnienie sztywnej ściany komórkowej, jest stały i uzależniony od ich funkcji oraz mechanicznych oddziaływań między sąsiadującymi ze sobą komórkami w obrębie tkanki. Komórki zbudowane są z mniejszych jednostek tzw. organelli, które pełnią różne funkcje, jednak nie mogą samodzielnie działać poza komórką. Składniki budujące komórkę możemy podzielić na plazmatyczne i nieplazmatyczne . Wszystkie żywe składniki znajdujące się w komórce nazywamy protoplastem. Do protoplastu należą: błona komórkowa, jądro kom., cytoplazma, mitochondria, plastydy, rybosomy, reticulum endoplazmatyczne oraz aparaty Golgiego, lizosomy, plazmodesmy. Do nieplazmatycznych części komórki należą wakuola i ściana komórkowa. 

Slide 25

Ściana komórkowa chroni przed niekorzystnym wpływem środowiska. W komórce roślinnej zbudowana jest głównie z włókien celulozy. Błona komórkowa nadaje kształt komórce oraz zabezpiecza ją przed utratą wody oraz - oddziela wnętrze komórki od otoczenia, zapewnia transport różnych substancji do wewnątrz i zewnątrz. Mitochondrium - zachodzi w nim proces uwalniania energii niezbędnej do życia komórki, bierze udział w tlenowym oddychaniu komórkowym. Jądro komórkowe - zawiera materiał genetyczny -DNA, który odpowiada za prawidłowe funkcje komórki. Wodniczka (wakuola) stanowi główny przedział komórkowy, zawierający niemal identyczne enzymy jak lizosomy w komórkach zwierzęcych. Uczestniczy w regulacji turgoru komórki ciśnienia hydrostatycznego. Chloroplast - zachodzi w nim proces fotosyntezy. Zawiera zielony barwnik chlorofil. Aparat Golgiego zachodzą tu złożone procesy biochemiczne prowadzące do specjalizacji białek. Siateczka śródplazmatyczna gładka lub szorstka, umożliwia detoksytację oraz biosyntezę białek, zachodzą w niej reakcje chemiczne. Cytozol (cytoplazma) galaretowaty, wodnobiałkowy roztwór, w którym znajdują się organelle. Rybosomy uczestniczą w biosyntezie białka.

Slide 28

Składniki: celuloza Schemat budowy hemicelulozy pektyny białka Rodzaje: pierwotna - w początkowej fazie rozwoju nowej komórki jest elastyczna i może się łatwo rozciągać. wtórna - sztywniejsza, gruba, nie rośnie, nie zmienia kształtu, zawiera więcej celulozy i

Slide 29

Ogranicza wzrost komórki Chroni przed urazami mechanicznymi Chroni przed infekcjami bakteryjnymi i wirusowymi Zabezpiecza przed nadmiernym parowaniem Nadaje kształt i sztywność komórce Chroni przed utratą wody Przepuszcza różne substancje Nazywana matrix zewnętrzną

Slide 30

Inkrustacja to odkładanie się substancji mineralnych między elementami szkieletu celulozowego np.: mineralizacja - inkrustowanie ścian komórkowych związkami drewnienie - odkładanie się ligniny drzewnika kutynizacja - proces odkładania kutyny między warstwami celulozy w obrębie ściany komórkowej

Slide 31

Adkrustacja jest to odkładanie się substancji mineralnych na powierzchni pierwotnej ściany komórkowej. Związane z następującymi procesami np.: kutykularyzacja - odkładanie na zewnętrznej powierzchni ścian komórek skórki kutyny tworzącej kutykulę, korkowacenie (suberynizacja) - adkrustowanie ścian suberyną, kutyną i woskiem,

Slide 32

Ściana komórkowa bakterii jest mechaniczną podporą zapobiegającą pękaniu bakterii spowodowanemu przez wysokie ciśnienie osmotyczne cytoplazmy. Ścianę komórkową bakterii stanowi ogromna makrocząsteczka peptydoglikan układający sie w kształt worka na powierzchni bakterii.

Slide 33

Ściana komórkowa grzybów zbudowana jest głównie z chityny, która jest pochodną polisacharydów (glukozoamina).

Slide 35

Podstawowe struktury wszystkich komórek żywych organizmów. Ma zaledwie kilka nanometrów grubości i oddziela komórkę od środowiska zewnętrznego, zapewniając z nim kontakt.

Slide 37

Mają budowę lipidowo- białkową (podwójna warstwa lipidowa, w której tkwią białka integralne, głównie enzymy, oraz białka peryferyjne). Fosfolipidy stanowią istotny składnik budowy błony komórkowej. Warstwy lipidowe wykazują płynność błony.

Slide 38

Cholesterol umiejscawia się w organizmie np. w błonach biologicznych w środowisku hydrofobowym. W tych rejonach, gdzie występuje cholesterol płynność błony jest mniejsza. Glikolipidy zlokalizowane w zewnętrznej warstwie błony. Domeny polarne glikolipidów wystają ponad powierzchnię błony komórkowej, prezentując swoje grupy polarne do środowiska. Warstwa glikolipidów pokrywa większość komórek zwierzęcych tworząc tzw.

Slide 40

Błona półprzepuszczalna jest to rodzaj membrany, która przepuszcza niektóre rodzaje cząsteczek a zatrzymuje inne

Slide 41

Receptory przekazywanie sygnałów Wzmacnianie spektryna Transport: egzocytoza i endocytoza kanały błonowe i przenośniki

Slide 43

Cytoplazma to przedział komórkowy nie należący do żadnej organelli. Znajdują się w niej w postaci roztworów liczne białka i metabolity komórkowe Dwa pojęcia ściśle związane z cytoplazmą to cytoszkielet i siateczka śródplazmatyczna.

Slide 44

zapewnia komórkom określoną wytrzymałość mechaniczną, elastyczność, pewną sztywność i kurczliwość; umożliwia transport substancji pokarmowych wewnątrz komórki, umożliwia wykonywanie ruchów ameboidalnych niektórym organizmom, umożliwia ruchy chromosomów w czasie mitozy i mejozy, stanowi środowisko dla organelli komórkowych, umożliwia przebieg reakcji chemicznych.

Slide 45

Rotacyjny cytoplazma płynie w jednym kierunku wokół wakuoli, inaczej nazywany cyklozą. Pulsacyjny cytoplazma płynie raz w jednym, raz w drugim kierunku. Cyrkulacyjny cytoplazma płynie w różnych kierunkach w pomostach

Slide 46

Plazmoliza to zjawisko odstawania protoplastu od ściany komórkowej. Występuje w roztworze hipertonicznym. Umieszczenie splazmolizowanej komórki w roztworze hipotonicznym spowoduje napływ wody do komórki i odzyskanie turgoru deplazmolizę.

Slide 48

Cytoszkielet jest dynamiczną siecią białkowych filamentów: Mikrofilamenty Filamenty pośrednie Mikrotubule - tubulina

Slide 49

Mikrofilamenty zmiana kształtu i umożliwienie ruchu komórki Filamenty pośrednie- chronią komórkę przed stresem mechanicznym Mikrotubule- odpowiadają za organizację wnętrza komórki i transport

Slide 52

      DNA przechowuje uaktywnia DNA zarządza procesami zachodzącymi w komórce kopiuje DNA, przekazuje DNA czyli powiela zawarty w nim materiał genetyczny i przekazuje go do komórek potomnych steruje procesami życiowymi komórki przez regulacje dwóch ważnych procesów: odczytywania informacji ukrytych w cząsteczkach DNA i dostosowanie instrukcji w postaci RNA do biosyntezy białek. W jądrze wyróżniamy przestrzeń perynuklearną przestrzeń między zewnętrzną a wewnętrzna błoną otoczki jądrowej zaopatrzonej w pory jądrowe, kariolimfę, jąderko i chromatynę (euchromatynę i heterochtomatynę).

Slide 55

Uczestniczy w syntezie białek (retikulum szorstkie) oraz tłuszczów (retikulum gładkie) Uczestniczy w przemianach węglowodanów Unieczynnia toksyny i leki Pozwala na szybkie transporty wewnątrzkomórkowe Dzieli cytoplazmę komórki na przedziały (kompartmenty)

Slide 58

Rybosomy biorą czynny udział w biosyntezie białka. Są związane z retikulum endoplazmatycznym szorstkim, ale mogą występować także w postaci wolnej w cytoplazmie.

Slide 60

Aparat Golgiego jest budowany przez gładkie błony plazmatyczne. Pojedynczy aparat Golgiego (struktura Golgiegodiktiosom) składa się z niewielkich, mocno spłaszczonych pęcherzyków (cystern), ułożonych w kształcie stosu, wokół którego rozmieszczone są niewielkie pęcherzyki i kanaliki. Aparaty Golgiego nie mają bezpośredniego połączenia z siateczką śródplazmatyczną i najczęściej są bezładnie rozrzucone w cytoplazmie. Aparaty Golgiego są liczne w komórkach wydzielniczych, na przykład w komórkach trzustki.

Slide 61

przede wszystkim wydzielają zagęszczone substancje poza komórkę w procesie egzocytozy; syntetyzują polisacharydy strukturalne - związki chemiczne, które dostarczają później na potrzeby rosnących ścian pierwotnych i wtórnych; w tkankach łącznych oporowych odpowiedzialne są za syntezę mukopolisacharydów (śluzowielocukrowców istoty międzykomórkowej); sprzęgają węglowodory z proteinami, które są produkowane przez ER szorstkie, w glikoproteidy; uczestniczą w przekazywaniu wielu substancji w obrębie komórki i poza nią.

Slide 63

Schemat chloroplastu: 1 zewnętrzna błona; 2 przestrzeń międzybłonowa; 3 wewnętrzna błona; 4 stroma; 5 wnętrze tylakoidu; 6 błony tylakoidów; 7 granum; 8 tylakoidy; 9 skrobia; 10 rybosomy; 11 chloroplastowy DNA; 12 plastoglobule

Slide 64

Przechwytują energię światła słonecznego w procesie fotosyntezy, wykorzystują ją do syntezy związków organicznych z H2O i CO2 Chlorofil zielony barwnik; absorbuje światło widzialne; nadaje roślinie zielony kolor

Slide 67

otoczone jest dwoma błonami białkowo-lipidowymi; błona zewnętrzna jest gładka pozbawiona wypukłości, przepuszczalna dla jonów; błona wewnętrzna tworzy poprzeczne wypukłości zwane grzebieniami mitochondrialnymi, jest prawie nieprzepuszczalna dla jonów; w środku znajduje się koloidalna macierz mitochondrialna (matrix); w matriksie znajdują się : enzymy przyśpieszające reakcje utleniania substancji organicznych, niewielkie cząsteczki DNA i rybosomy.

Slide 68

W czasie endosymbiozy pierwotnej komórki eukariotyczne wchłonęły poprzez fagocytozę bakterie purpurowe. Nie zostały one strawione i przekształciły się w mitochondria.

Slide 70

są odpowiedzialne za procesy oddychania komórkowego; miejsce produkcji energii dla komórki (ATP); regulacja metabolizmu komórki.

Slide 72

Powstaje najczęściej z retikulum, aparatu Golgiego przez fragmentację dużej wakuoli. Liczba i wielkość zależy od etapu życia komórki. Niektóre komórki mają jedną wielką wakuolę, która może zajmować do 90 ich objętości, a inne zawierają wiele małych wakuol. Wakuola znajduje się w komórce roślinnej i jest otoczona pojedynczą błoną- tonoplastem. Znajduje się w nim ATPaza pompująca protony do wnętrza wakuoli. W wielu wakuolach znajdują się enzymy trawiące dostarczane tam cząsteczki. W wakuoli są przechowywane liczne białka i substancje obronne, które działają w jej wnętrzu degradując toksyny. Wakuole są wypełnione jonami nieorganicznymi, które wymieniają się z jonami cytozolowymi. Mogą też zawierać barwniki i być magazynem różnych substancji.

Slide 73

Utrzymywanie komórki w turgorze (ciśnienie hydrostatyczne komórki roślinnej) Regulacja gospodarki wodnej w roślinie Akumulacja cukrów, białek zapasowych (czasowa lub trwała) Detoksykacja cytoplazmy Magazyn wody w komórce Magazynowanie substancji, które mogą działać szkodliwie Czasami trawienie wewnątrzkomórkowe

Slide 75

Lizosomy są W lizosomach komórka trawi pochłonięte substancje, a w pewnych wypadkach likwiduje własne niepotrzebne cząsteczki. niewielkimi pęcherzykami otoczonymi jedną tylko błoną. Zawierają enzymy rozkładające białka, kwasy nukleinowe, lipidy i cukry, czyli większość substancji występujących w komórce.

Slide 76

Lizosomy są organellami biorącymi udział w procesie trawienia wewnątrzkomórkowego materiału egzogennego oraz endogennego. Substancje, które mają ulec strawieniu, docierają do lizosomu w pęcherzykach, w które zostają ubrane w trakcie pinocytozy i fagocytozy. Błona lizosomów zawiera liczne monotopowe glikoproteidy (o długich łańcuchach i dużej ilości kwasów sialowych), liczne pompy protonowe oraz liczne białka przenośnikowe.

Slide 77

Z najważniejszych cech tych organelli należy również wymienić: są wyłącznie eukariotyczne, przy czym trzeba dodać, że u roślin, ze względu na pewne różnice biochemiczne, nazywane są sferosomami enzymy hydrolityczne, które wypełniają lizosomy, znajdują się w stanie latencji, oznacza to, że białkowe biokatalizatory są normalnie nieaktywne, ponieważ najprawdopodobniej związane są z białkami błon lizosomów powstają jako lizosomy pierwotne z aparatów Golgiego lub retikulum gładkiego; po połączeniu z fagosomami powstają lizosomy lizosomów: Rodzaje wtórne trawienne- rozkład substancji   magazynujące- magazynują substancje  grabarze rozkład obumarłych składników cytoplazmy.

Slide 79

Niewielkie pęcherzyki otoczone pojedynczą błoną Zawierają enzymy katalazę i oksydazę U roślin występują w bezpośrednim sąsiedztwie chloroplastów i mitochondriów http:www.biologia.net.plcytologiaperoksysomy.html

Slide 80

Utlenianie substratów dzięki oksydazie Rozkład przy udziale katalazy szkodliwego nadtlenku wodoru, który jest ubocznym produktem utleniania lipidów W komórkach wątroby u człowieka uczestniczą w detoksykacji etanolu U roślin wyższych występuję specyficzny rodzaj peroksysomów tzw. glioksysomy pośredniczą w syntezie cukrów z kwasów tłuszczowych (gł. w nasionach oleistych podczas kiełkowania)