| Zobacz poprzedni temat :: Zobacz następny temat |
| Autor |
Wiadomość |
Kisiel888
Administrator
Dołączył: 24 Sty 2006
Posty: 34
Przeczytał: 0 tematów
Ostrzeżeń: 0/5
Skąd: Borek
|
 Wysłany: Śro 22:07, 25 Sty 2006 Temat postu: Komórka |
|
|
Komórka jako podstawowa jednostka funkcjonalna i strukturalna organizmów.
Każdy żywy organizm, pomijając kontrowersyjne wirusy, składa się, z co najmniej jednej komórki. Różnorodność życia na Ziemi jest ogromna, jego istota jednak zawsze pozostaje taka sama. Jest nią komórka. Począwszy od prostych jednokomórkowych organizmów takich jak pierwotniaki, a na człowieku skończywszy, to komórka zawsze stanowi podstawową cegiełkę budującą życie. Tworząc organizm komórka wyspecjalizywuje się do pełnionych przez siebie funkcji. To różnicowanie ujawnia się wyraźnie już u pierwszych tkankowców, ale nawet pojedyncza komórka tworząca organizm pierwotniaka, potrafi elastycznie dostosowywać się do zmian środowiska i specjalizować w kierunku tych funkcji życiowych, które przynoszą największe korzyści i dają organizmowi największe szanse na przeżycie. Taka specjalizacja prowadzi do tego, iż pomimo zachowania podstawowych cech budowy, poszczególne rodzaje komórek mogą zasadniczo różnić się od siebie.
Schemat komórki. a - błona jądrowa, b - jąderko, c - chromosomy, d - retikulum endoplazmatyczne e - ergastoplazma, f - wakuole, g - mitochondria, h - proplastydy, i - aparaty Golgiego,j - sferosomy, k - ścianka komórki, m - plazmodesmy, n - plazmalemma (Rysunek na podstawie Sitte, zmieniony)
Protoplast
Protoplast jest uorganizowaną żywą jednostką protoplazmatyczną, składającą się z różnego rodzaju wyspecjalizowanych części i zawierającą również martwe twory zarówno organiczne, jak i nieorganiczne. Protoplazma jest mieszaniną koloidów. Ścina się ona przy wysokiej temperaturze podobnie jak białko jaja. W protoplazmie żywej komórki wyróżnić można gęstsze ciało zwane jądrem, stanowiące zasadniczą część składową protoplastu. Protoplazmatyczną zawartość komórki, z wykluczeniem jądra, nazywamy cytoplazmą. Protoplast składa się zatem z dwóch zasadniczych części: z cytoplazmy i jądra.
Składniki protoplazmatyczne:
Cytoplazma podstawowa;
Błony;
ER (retikulum endoplazmatyczne);
Struktury Golgiego;
Mikrociała (peryksomy, gliksysomy);
Lizosomy;
Mikrotubule;
Jądro komórkowe;
Plastydy;
Proplastydy;
Leukoplastydy;
Etioplasty;
Chloroplasty;
Składniki nieprotoplazmatyczne (ergastyczne)
Sok komórkowy (wakuole = wodniczki)
Substancje zapasowe
Kryształy
Wytrąty alkaloidów itp.
Jądro komórkowe
Typowe jądro ma kształt kulisty lub owalny, jest ciałem gęstszym od niż cytoplazma i otoczona jest cieniutką błoną jądrową. Otoczka stanowi podwójną błonę bezpośrednio połączoną z siateczką śródplazmatyczną i stanowiąca jakby specjalną część tej siateczki. Wnętrze jądra ma również bezpośrednie połączenie z cytoplazmą, dzięki występowaniu w otoczce porów jądrowych. W miejscu porów łączą się ze sobą zewnętrzna i wewnętrzna błona otoczki jądrowej. Na zewnątrz i wewnątrz krawędzi porów znajduje się po 8 ziaren białkowych, a w środku często jeszcze ziarno centralne, o którym sądzi się, że może stanowić wytworzoną w jądrze na przykład podjednostkę rybosomu, przemieszczającą się do cytoplazmy.
Jądro komórkowe (Według M. Olszewska, zmieniony)
Wnętrze jądra wypełnia nukleoplazma, w której można wyróżnić chromatynę, jąderko i sok jądrowy zwany też kariolimfą. Chromatyna utworzona jest z DNA i białka i stanowi najważniejszy składnik jądra, w którym zawarta jest informacja genetyczna komórki. Głównymi procesami zachodzącymi w jądrze są samopowielanie (replikacja) DNA oraz przekazywanie informacji genetycznej na RNA (transkrypcja). Replikacja DNA jest niezbędnym wstępem do podziału jądra i całej komórki. Natomiast RNA przechodzi do cytoplazmy i bierze udział w syntezie białka. Chromatyna na molekularnym poziomie swej organizacji przypomina paciorki nawleczone na sznurek. Paciorki te to nukleosomy, powstają one przez owinięcie się nici - podwójnej helisy DNA dookoła białkowego krążka utworzonego z charakterystycznych dla chromatyny białek zasadowych - histonów. Pomiędzy nukleosomami znajdują się odcinki niezwiniętej helisy DNA. Tak podstawowe fibryle chromatyny ulegają w różnym stopniu dalszemu upakowaniu. Najwyższy stopień kondensacji chromatyny występuje w chromosomach pojawiających się podczas podziału jądra. W jądrze interfazowym w zależności od stopnia kondensacji wyróżnia się chromatynę luźną, aktywną w procesie syntezy RNA oraz nieaktywną chromatynę zwartą. Chromatynę genetycznie aktywną, tj. chromatynę luźną i chromatynę, której silna kondensacja jest odwracalna, nazywa się euchromatyną. Natomiast chromatynę, która stale występuje w formie zwartej, jest całkowicie nieaktywna genetycznie i nigdy nie ulega transkrypcji, nazywamy heterochromatyną. Prócz DNA i białek histonowych w skład chromatyny luźnej mogą wchodzić białka niehistonowe, a także pewna ilość RNA. Białka chromatyny w istotny sposób wpływają na transkrypcję DNA. Histony wpływają hamująco na aktywność genetyczną DNA, białka niehistonowe działają aktywująco. Białka te są ważnym instrumentem regulacji genetycznej. Odcinek fibryli chromatynowej zawierający geny syntezy rybosomalnego RNA tworzy dookoła siebie charakterystyczną suborganellę - jąderko. Jąderko nie jest ograniczone żadną błoną, wykazuje jedynie większą gęstość niż otaczającą je kariolimfa. Składa się z niewielkich ilości DNA. W strukturze jąderka widoczne są 2 rodzaje elementów - włókniste i ziarniste. Włókienka reprezentują połączenie białek z prerybosomalnym 45S RNA, natomiast ziarenka powstają przez fragmentację tego RNA, połączonego z białkami, i stanowią podjednostki rybosomów. Kariolimfa wypełnia przestrzenie między strukturami jądra, jest silnie uwodniona, jej podstawowym składnikiem (macierzą) są białka, a wśród nich szereg enzymów związanych z funkcjami jądra, m.in. polimeraza DNA, polimerazy RNA (z wyjątkiem polimerazy jąderkowej) oraz kinazy.
Mitochondria (chondriosomy)
Zasadniczym zrąbem tych organelli są błony lipoproteidowe. Pojedyncze mitochondrium ma podwójną błonę lipoproteidową, tj. błonę utworzoną z dwóch błon elementarnych otaczających całą tę organellę. Wewnętrzna błona elementarna tworzy ku środkowi mitochondrium woreczkowate uwypuklenia. Tak więc błona wewnętrzna oddziela w mitochondrium dwie jakby komory. Komora zewnętrzna znajduje się między dwiema błonami elementarnymi i nosi nazwę przestrzeni perimitochondrialnej, a komora wewnętrzna zamknięta jest ze wszystkich stron przez błonę wewnętrzną i zawiera płynną substancję podstawową, tzw. matrix mitochondrialną, utworzoną z białek i lipidów. W matrix znajdują się rybosomy oraz DNA i RNA.
Mikroskopia elektronowa typowego mitochondrium oraz schemat (według Keith Porter, Villee, Solomon)
Mitochondria zawierają zespół enzymów mających znaczenie w metabolizmie. Są one siedliskiem procesów związanych z oddychaniem. Zachodzą w tych organellach reakcje utleniające dostarczając komórce energii. Enzymy mitochondriów zlokalizowane są głównie na powierzchni wewnętrznej błony od strony matrix, są to głównie enzymy katalizujące przemianę kwasu pirogronowego powstającego w cytoplazmie podstawowej podczas beztlenowej fazy oddychania (glikozy), oraz produktów rozkładu kwasów tłuszczowych w aktywny octan - acetylokoenzym A, oraz enzymy utleniające acetylokoenzym w cyklu kwasu cytrynowego, z wytworzeniem CO2 i zredukowanego dinukleotydu nikotynoamidoadeninowego NADH. Utlenienie NADH, z przeniesieniem elektronów i protonów na tlen, odbywa się w wewnętrznej błonie mitochondrialnej, w którą wbudowane są enzymy łańcucha oddechowego. Również w błonie wewnętrznej, we wspomnianych buławkowatych jej wypukłościach, znajduje się syntaza ATP. Mitochondria są organellami półautonomicznymi, zawierającymi własny, mitochondrialny DNA w formie podwójnej helisy nie związanej z białkami, przypominający nukleotyd prokariotyczny. Nukleotyd ten znajduje się w macierzy mitochondrialnej, w której zawarte są też rybosomy typu 70S oraz enzymy syntezy DNA, RNA i białka. Informacja genetyczna zawarta w mitochondrialnym DNA pozwala jednak na syntezę tylko niewielkiej części białek znajdujących się w mitochondriach. Większość białek pochodzi z cytoplazmy, gdzie powstają na cytoplazmatycznych rybosomach 80S i na podstawie informacji zawartej w RNA pochodzącej z jądra. Podobieństwo mitochondriów do komórek prokariotycznych stanowi podstawę do 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.
Plastydy
Plastydy są organellami specyficznymi dla komórki roślinnej, eukariotycznej. W komórkach prokariotycznych występują elementy podobne, które jednak nie są plastydami, chociaż pełnią podobne funkcje. Plastydy powstają w toku ontogenezy z form prekursorowych - proplastydów, występujących w tkankach merystematycznych. Różnicowanie się proplastydów jest tkankowo-specyficzne i prowadzi do powstania dojrzałych form plastyków wyspecjalizowanych pełnieniu różnych zadań metabolicznych. Tylko chloroplasty zawierają chlorofil i są fotosyntetycznie nieaktywne, ale pełnią inne funkcje metaboliczne. Plastydy mogą różnicować się w siebie nawzajem! W budowie wewnętrznej wyróżniamy obecność otoczki zbudowanej z podwójnej błony oraz własnego DNA. Ta okoliczność uzasadnia traktowanie plastydów jako rodziny organelli. Plastydy posiadają matrix (stroma) oraz rybosomy 70S - wolne lub związane z błonami, występuje też rRNA podobny do prokariotycznego. W Plastydach może występować skrobia oraz plastoglobule.
Proplastydy
Proplastydy posiadają sferyczny kształt, średnica od 0,5 do 2 >m. W stromie niewielka ilość rybosomów, jeden lub dwa obszary nukleidopodobne, pojedyncze ziarna skrobi i plastoglobule zawierające estrowe pochodne karotenoidów, plastochinony i kwasy tłuszczowe. Proplastydy mają bardzo słabo rozwinięty system błon wewnętrznych, na który składają się pojedyncze inwaginacje wewnętrznej błony otoczki, drobne pęcherzyki będące prekursorami tylakoidów oraz rurkowate struktury przypominające na przekroju poprzecznym Mikrotubule.
Kolejne stadia rozwoju proplastydu (Według Malinowski)
Hipoteza endosymbiotyczna
Sformułowana jeszcze w XIX wieku. Chloroplasty powstały z wolnożyjących fotosyntetycznych organizmów prokariotycznych, które wniknęły do komórki eukariotycznej gospodarza. Argumenty za to podobieństwo między chloroplastami komórkami prokariotycznymi (m.in. kulisty, dwuniciowy DNA oraz rybosomy 70S, a także wysoki stopień homologii struktury pierwszorzędowej 16S rRNA). Przodkami prokariotycznymi mogą być sinice lub Prochlorophyta (grupa prazielenic - prymitywna grupa licząca tylko trzy gatunki, u których występuje chlorofil b oraz nie ma fikobilin). Argumenty przeciwko tej teorii: aparat fotosyntetyczny sinic nie zawiera chlorofilu b i stosów granowych; z błonami ich tylakoidów związane są fikobilin oraz niepigmentowe białka łącznikowe.
Hipoteza episomalna
Pojedyncza pierwotna komórka prokariotyczna uległa w toku ewolucji chloroplastów kompartmentacji na komponenty subkomórkow drogą inwaginacje błony komórkowej i jej stopniowej modyfikacji w kierunku systemu akidalnego. Genom chloroplastowy uformował się w wyniku inkorporacji stabilnych plazmidów, z których część zawierała duże fragmenty DNA nukleoidu komórki. Wspólne cechy aparatu fotosyntetycznego to obecność submikroskopowych membran będących nośnikiem barwników fotosyntetycznych i enzymów.
Leukoplasty
Bezbarwne plastydy, występują w tkankach stałych, niegromadzące znacznych ilości materiałów zapasowych. Są tworami małymi 2-4um. Mogą zawierać ziarna skrobi.
Kiedyś pod pojęciem leukoplastów rozumiano wszystkie plastydy tkanek stałych niezdolne do fotosyntezy, w tym sensie należały tu amyloplasty, proteinoplasty (zawierające lipidy).
W młodych leukoplastach występują rybosomy, które w późniejszym czasie życia zanikają.
Leukoplasty występują w wielu typach tkanek i komórek roślinnych, np. w korze pierwotnej, łodydze i korzeniu, skórce i jej wytworach, a także w gruczołach wydzielających olejki eteryczne i w tkankach spichrzowych. Funkcje leukoplastów słabo poznano. Wiadomo, że leukoplasty mogą przekształcać się w chloroplasty.
Amyloplasty
Powstają z proplastydów lub przez odróżnicowanie dojrzałych form plastydów. Posiadają kształt sferyczny, średnica około 2 do 6um. Amyloplasty nie zawierają tylakoidów. Najważniejszym elektem strukturalnym są ziarna skrobi.
Ziarno skrobi
Amyloplasty i tworzenie sie skrobi w komórkach bulwy ziemniaka: A - mlode amyloplasty (a) otaczają jądro komórkowe (b); B - amyloplasty wytworzyły ziarna skrobi (c), d - wakuole (według Kaussmana)
Amyloplasty występują głównie w tkankach spichrzowych oraz statocystach czapeczki korzeniowej, gdzie uczestniczą w percepcji bodźca grawitropicznego. Pod działaniem siły grawitacji obciążone ziarnami skrobi amyloplasty przemieszczają się wewnątrz cytoplazmy i wywierają nacisk na Mikrotubule zlokalizowane przy ścianach komórkowych.
DNA w plastydach
DNA plastydowy cpDNA różni się od jądrowego. Ma kulistą formę. Wykazuje cechy DNA bakteryjnego, nie tworzy kompleksów kompleksów histonami, brak w nim zmetylowanych zasad, a ilościowy stosunek adeniny do guaniny jest większy niż w DNA jądrowym.
cpDNA Marchantia polymorpha 128 genów, m.in. dla 1/3 białek chloroplastowych, dla 32 rodzajów chloroplastowego tRNA, dla chloroplastowych rRNA (wg Ohyama 1996)
Większość białek chloroplastowych kodowana jest w DNA jądrowym i syntetyzowana w cytosolu na rybosomach typu S80. Występują dwa identyczne, ale odwrócone odcinki DNA (IR1 i IR2) rozdzielone pojedynczą kopią genów. W odcinkach IR1 i IR2 znajdują się geny kodując. Może występować do pięciu obszarów nukleinopodobnych.
Aparat fotosyntetyczny bakterii siarkowych i bezsiarkowych
Barwniki fotosyntetyczne
Chlorofile - heterocykliczne związki azotowe, stanowią 10-20% suchej masy błony tylakoidowej. U roślin wyższych występuje chlorofil a i b, u glonów występuje chlorofil c1, c2 i d
Karotenoidy - stanowią nie więcej niż 5% suchej masy, na ogół zawartość karotenoidów jest 4-7 razy niższa niż chlorofilu. Karotenoidy spełniają dwie zasadnicze funkcje: uczestniczą w procesie zbierania światła i transferze energii wzbudzania elektronowego, a także zabezpieczają aparat fotosyntetyczny.
Chromoplasty
Chromoplasty zawierają znaczną ilość karotenoidów, wobec braku chlorofilu można jednak wykluczyć zarówno antenową jak i fotoprotekcyjną rolę tych barwników. Kształt chromoplastów jest bardzo zróżnicowany. Najczęściej powstają z chloroplastów lub amyloplastów, ale także bezpośrednio z proplastydów. W pełni rozwinięte chromoplasty występują głównie w płatkach korony i owocach. Przynajmniej część rybosomów zachowuje zdolność do syntezy białek. Przebieg biogeniczny chromoplastów zależy od białek importowanych z cytoplazmy. Maszyneria importowa chloroplastów i chromoplastów działa bardzo podobnie, także prekursorowe formy białek chromoplastowych są efektywnie pobierane przez dojrzałe postacie.
Struktury gromadzące karotenoidy są różnie zbudowane, stanowią one podstawę do systematyki chromoplastów:
Globularne - np. w płatkach tulipana, liściach tytoniu
Błoniaste - np. w płatkach narcyza, w dyni, pomidorze
Tubularne - np. w owocach papryki, róży
Siatkowato-tubularne - znamy tylko jeden przykład u Typhonium didivaricatum
Krystaliczne - np. w korzeniu marchwi
Chromoplasty są zwykle końcowym, najbardziej zróżnicowanym typem plastydów.
Źródło Biolog.pl
Post został pochwalony 0 razy
|
|
| Powrót do góry » |
|
 |
|
|
 |
aaa4
Dołączył: 27 Kwi 2017
Posty: 1
Przeczytał: 0 tematów
Ostrzeżeń: 0/5
|
| Wysłany: Czw 15:02, 27 Kwi 2017 Temat postu: |
|
|
Ale Zeglarz wiedzial, ze tu nie ma nic do smiechu. Statek sie rozlatywal, poklad unosil, eksplozje ponizej - nie tak bardzo ponizej - wstrzasaly kadlubem. Wzial ja za reke i spojrzal w kierunku mostku. Staral sie ulozyc dalszy plan dzialania, gdy uslyszal koszmarny glos:
-Czy myslisz, ze jak nie moge miec Suchego Ladu, to pozwole, zeby jakis sledz na dwoch nogach sie tam dostal?
Dowodca Dymiarzy celowal z rakietnicy w Zeglarza i dziecko, trzymajace sie swojego wybawcy. Wynurzyl sie z pokiereszowanego wodnoplatu poparzony, w strzepach, z twarza pokryta krwia. Ale dlon trzymajaca rakietnice nie drzala.
-Umrzemy wszyscy, przyjacielu - zapowiedzial. - Macie to zalatwione. Dolaczycie do mojej kongregacji w piekle...
Moze zdazylbym mu dolozyc, zanim wystrzeli z tego interesu? - rozwazal Zeglarz. Ale ktos uprzedzil ich obu
Post został pochwalony 0 razy
|
|
| Powrót do góry » |
|
|
|
|
