praca magisterska - 0817165219
advertisement
x60BUDOWA KOMÓRKI ZWIERZĘCJE I JEJ FUNKCJE Wszystkie organizmy żywe – ludzie, zwierzęta i ro¶liny – s± zbudowane z komórek. Te najmniejsze czę¶ci składowe żywej materii s± odpowiedzialne za prawidłowy przebieg wszystkich procesów niezbędnych do podtrzymania życia.Maj± rozmaite kształty, wielko¶ci i kolory. Większo¶ć jest zbudowana z cieniutkiej błony, otaczaj±cej czę¶ciowo przezroczyst±, galaretowat± substancję, i wiele maleńkich czę¶ci wewnętrznych nazywanych organellami. Wielko¶ć, kształt i organelle komórki zależ± od wykonywanej przez ni± pracy. Ludzki organizm zbudowany jest z ponad 50 bilionów komórek.Typowa komórka zwierzęca jest otoczona cienk± błon± plazmatyczn±, wewn±trz której znajduje się galaretowata cytoplazma i około tuzina organelli. Komórki w±trobowe s± najlepszym przykładem takiej typowej komórki. Każda komórka w±troby czyli hepacyt, ma około dziesięciu do dwudziestu mikronów przekroju. Zawiera większo¶ć głównych organelli, a jej podstawowym zadaniem jest przeprowadzanie skomplikowanych reakcji chemicznych, zwi±zanych z trawieniem pokarmu i odzyskiwaniem składników odżywczych.O wiele bardziej niezwykła jest czerwona krwinka, czyli erytrocyt. Erytrocyty maja kształt spłaszczonych p±czków, a ponieważ należ± do najmniejszych komórek w organizmie nie posiadaj± typowych organelli. Ich podstawowe zadanie to przenoszenie tlenu przez układ krwiono¶ny. W ludzkim organizmie znajduj± się tuziny różnych typów komórek. Komórki kostne(osteocyty) powstaj± i żyj± w ko¶ciach. Komórki chrzęstne(chondrocyty) tworz± chrz±stkę występuj±c± w stawach. Komórki mię¶niowe to długie włókienka, które ł±cz±c się we włókna, tworz± mię¶nie. Niektóre komórki mię¶niowe maj± długo¶ć trzydzie¶ci centymetrów, ale s± cieniutkie jak włos. Inne typy komórek s± elementami budulcowymi płuc, mię¶nia sercowego, mózgu i nerwów.Przez całe życie w naszym organizmie znajduj± się te same rodzaje komórek, ale nie te same konkretnie komórki. Większo¶ć rodzajów komórek ma ograniczon± długo¶ć życia. Biała krwinka może żyć tylko kilka godzin, je¶li akurat walczy z zarazkami wywołuj±cymi chorobę. Życie komórki skóry trwa około miesi±ca. Czerwona krwinka żyje przeciętnie 4 miesi±ce, zanim się zestarzeje i ulegnie zniekształceniu. Wówczas zostaje rozebrana na czę¶ci, które będ± powtórnie wykorzystane przez ¶ledzionę i w±trobę. Jednak w naszym organizmie znajduje się tak wiele czerwonych krwinek, że co sekundę powstaj± dwa miliony nowych, zastępuj±cych te , które w naturalny sposób obumarły. Z drugiej jednak strony niektóre komórki nerwowe nie maj zdolno¶ci regeneracji ani nie s± zastępowane przez nowe komórki tego samego rodzaju, wiec raz zniszczone nigdy nie zostan± odbudowane.Komórka jest otoczona cienka błon± komórkow± lub błona plazmatyczn±, która ma około 0,1 mikrona grubo¶ci i zazwyczaj jest elastyczna, co umożliwia zmianę kształtu komórki. Błona komórkowa pozwala przedostać się do ¶rodka jedynie wybranym zwi±zkom chemicznym. Należy do nich tlen, surowce odżywcze potrzebne do kontynuowania procesów przemiany materii, i dostawy energii – zwykle w postaci cukru(glukozy). Poza tym błona wypuszcza tez pewne zwi±zki chemiczne na zewn±trz, jak dwutlenek węgla i inne zbędne produkty reakcji chemicznych zachodz±cych w komórce.Niektóre komórki przenosz± się w sposób naturalny z miejsca, gdzie ich koncentracja jest mniejsza do miejsc, gdzie występuj± w większym natężeniu. Inne cz±steczki przenikaj± przez błonę komórkow± za pomoc± różnych „pomp” i „furtek”, które wpuszczaj± je zgodnie z zapotrzebowaniem komórki. Ten proces otrzymał nazwę aktywnego transportu.Błona plazmatyczna przypomina mozaikę zbudowan± z dwóch warstw lipidowych otaczaj±cych „wysepki” innych ważnych cz±steczek, protein. „Furtki „ i „pompy” znajduj± się przeważnie w miejscu tych wysp proteinowych.WW niektórych komórkach błona plazmatyczna nie jest mocno naci±gnięta i gładka, lecz pofałdowana w walcowate kształty, mikrokosmki. Na przykład komórki wy¶ciełaj±ce jelito posiadaj± bardzo długie kosmki, których zadaniem jest wchłoniecie jak największej ilo¶ci składników odżywczych z trawionego pożywienia. W pewnych miejscach błona komórkowa jest zwinięta głęboko do wewn±trz komórki, tworz±c tak zwan± siateczkę ¶ródplazmatyczn±.Wewn±trz błony znajduje się przeĽroczysta cytoplazma, wypełniaj±ca przestrzeń między organellami. Cytoplazma jest poprzecinana niezwykle złożona i zmienna siatk± maleńkich rurek i nitek, zwanych mikrotubulami i mikrowłókienkami. Wła¶nie one nadaj± komórce okre¶lony kształt i strukturę. Rurki i włókienka utrzymuj± organelle we wła¶ciwych miejscach oraz tworz± kanały, wzdłuż których może przesuwać się zawarto¶ć komórki. Mikrotubule i mikrowłókienka odgrywaj± również istotna rolę w przesuwaniu się całej komórki. Niektóre rodzaje komórek jak białe krwinki, potrafi± pełzać po całym organizmie jak ameby. Rolę napędu spełnia tu szybki proces, w którym mikrotubule gromadz± się w jednej czę¶ci cytoplazmy, potem zostaj± przeniesione i gromadz± się w innej czę¶ci, i tak dalej. Wszystkie procesy życiowe wymagaj± energii, dlatego jednym z najważniejszych organelli w komórce jest mitochondrium – Ľródło energii komórki.Mitochondrium wykorzystuje różne ilo¶ci glukozy, innych cukrów, pewnych tłuszczów i innych bogatych w energie zwi±zków chemicznych, które docieraj± do komórki z przetrawionego pożywienia. Na powierzchniach pofałdowanej wy¶ciółki wewnętrznej zostaj± zamienione w wysokoenergetyczne cz±steczki, które mog± być łatwo zmagazynowane przez komórkę i wykorzystane do przeprowadzenia większo¶ci procesów życiowych. Te cz±steczki energetyczne to ATP – adenozyno trójfosforany. Każda komórka zużywa pewn± ilo¶ć ATP w procesach pozwalaj±cych utrzymać życie, zdrowie i dobr± organizację. Je¶li jaka¶ komórka produkuje substancje, które zostan± wysłane na zewn±trz , albo zajmie się rozkładaniem potencjalnie szkodliwych produktów przemiany materii na bezpieczne zwi±zki, jej zapotrzebowanie energetyczne wzrasta. A im więcej energii zużywa komórka, tym więcej posiada mitochondriów. Duża komórka mię¶niowa, która często zmienia kształt, zmniejszaj±c sw± długo¶ć podczas skurczu mię¶nia, może mieć setki tysięcy mitochiondriów, co sekundę wykorzystuj±cych miliony cz±steczek ATP. Jedn± z najważniejszych grup cz±steczek występuj±cych w żywych organizmach s± białka. Niektóre białka tworz± czę¶ci strukturalne komórki, jak np.: we wspomnianych wcze¶niej wyspach błony komórkowej. Inne wchodz± w skład bardzo ważnej podgrupy zwi±zków chemicznych znajduj±cych się w komórkach – enzymów.Enzymy to białka o szczególnym kształcie występuj±ce w setkach różnych rodzajów. Każdy rodzaj enzymów kontroluje tempo przebiegu konkretnej reakcji chemicznej w komórce. Produkowanie wybranych enzymów w odpowiedniej ilo¶ci powala komórce na regulowanie przebiegu swoich wewnętrznych procesów. Zatem białka s± zarówno narzędziami jakimi posługuje się komórka, jak i cegiełkami, z których s± zbudowane jej główne struktury.Białka s± produkowane przez maleńkie kule znajduj±ce się w cytoplazmie zwane rybosomami. Czasami w cytoplazmie występuj± grupy rybosomów, polirybosomy. Bardzo często s± usytuowane na jednej lub kilku tworach błony, siateczce ¶ródcytoplazmatycznej.Same białka s± zbudowane z ok. 20 rodzajów jeszcze mniejszych cegiełek, okre¶lanych nazwa aminokwasów. Rybososomy pobieraj± aminokwasy z cytoplazmy i ł±cz± je ze sob± we wła¶ciwych kolejno¶ciach, produkuj±c różne rodzaje białek, przy wykorzystaniu energii pochodz±cej z ATP. Znamy dwa rodzaje siateczki ¶ródcytoplazmatycznej., Jedna, wypełniona rybosomami, zwana siateczk± ¶rodcytoplazmatyczn± szorstk± jest głównie fabryk± białek . Drugi rodzaj nie zawiera rybosomów i nazywa się siateczka ¶ródcytoplazmatyczn± gładk±. Uważa się, że bierze raczej udział w produkcji kolejnej ważnej grupy, lipidów . Niektóre białka i lipidy s± produkowane an użytek własny komórki. Inne s± wytwarzane „na eksport” – zostaj± wysłane poza granice komórki. Na przykład pewne komórki w narz±dach trawiennych takich jak żoł±dek, jelita i trzustka produkuj± enzymy trawienne. Mieszaj± się one ze zjedzonym przez człowieka pokarmem i poddaj± go procesom chemicznego rozkładu na mniejsze cz±stki, które mog± zostać wchłonięte przez organizm. Enzymy trawienne należ± do białek, produkowanych w siateczce ¶ródpcytoplazmatycznej szorstkiej komórek narz±dów układu pokarmowego.Ogólnie rzecz bior±c, komórka, która produkuje mnóstwo białek „w celach eksportowych” zawiera bardzo dużo siateczki ¶ródpcytoplazmatycznej szorstkiej. Komórka, która produkuje duże ilo¶ci lipidów lub cz±steczek zawieraj±cych lipidy, takich jak niektóre hormony posiada sporo siateczki ¶ródcytoplazmatycznej gładkiej.Niektóre białka s± owinięte w niewielkie płaty błony i tworz± „paczuszki białek”. One również mog± wchodzić w skład innych „paczuszek” i być zmagazynowane w innych rejonach pofałdowanej błony w pobliżu ¶rodka komórki – nosz± one nazwę aparatów Golgiego. Nazwa ta upamiętnia ich odkrywcę, włoskiego anatoma i lekarza Camillo Golgiego.Je¶li pęcherzyk ma być wykorzystany wewn±trz komórki, przemieszcza się przez cytoplazmę tam gdzie jest potrzebny. Tutaj otwiera się lub ł±czy z inna błon±, uwalniaj±c swoj± zawarto¶ć. Eksportowany pęcherzyk przesuwa się do zewnętrznej błony komórkowej, błony plazmatycznej. Tutaj jego własna błona zlewa się z błona plazmatyczn±, co przypomina wywracanie plastykowej torby ¶rodkiem na zewn±trz. Białka znajduj±ce się w ¶rodku mog± swobodnie oddalić się we krwi lub innym płynie organizmu i pod±żyć ku swemu celowi. Istotne znaczenie, jakie błona komórkowa ma dla komórki, jest podkre¶lone także przez obecno¶ć dwóch innych organelli – lizosomów i perksysomów. Pewne enzymy maja za zadanie rozkładanie białek, w ramach trawienia pokarmu lub likwidowania zużytych czę¶ci komórki. Wkrótce po swoim powstaniu te silne enzymy s± umieszczane w „walizkach” z błony lipidowej, zwanych lizosomami. Uniemożliwiaj± one enzymom niekontrolowany kontakt z białkami własnej komórki, znajduj±cymi się w cytoplazmie. W przeciwnym razie enzymy rozkładaj±ce białka zaczęły by trawić komórkę od wewn±trz.Lizosomy s± wykorzystywane miedzy innymi do kontrolowania procesów trawienia substancji znajduj±cych się wewn±trz komórki. Lizosom opróżnia swoj± zawarto¶ć na drobinkę pokarmu lub na zarazek, które przedostały się do komórki, przez co zostaj± one rozpuszczone. Inna funkcja lizosomów to opakowywanie enzymów trawiennych transportowanych do żoł±dka i jelit. Lizosomy magazynuj± enzymy i wyprowadzaj± je poza komórkę.Peroksysomy to organelle detoksyzacyjne komórki. Neutralizuj± one niebezpieczne trucizny i leki, którym uda się przedostać do ¶rodka. Jeżeli substancje takie jak alkohol pozostan± w komórce i zaczn± się w niej gromadzić, mog± spowodować poważne szkody. Peroksysomy oczyszczaj± komórkę z niebezpiecznych zwi±zków. Innym typem organelli jest centrolia. Zazwyczaj w pobliżu ¶rodka komórki znajduj± się dwie centrolie, które maj± duże znaczenie dla mikrotubuli i mikrowłókien podczas podziału komórki. Centrolia jest okręgiem składaj±cym się z dziewięciu mikrotubuli, z których każda jest podzielona na trzy mniejsze. Cała struktura tworzy krótki, pusty w ¶rodku cylinder.Centrolie potrafi± same się odtwarzać. Ich kopie wędruj± na powierzchnie komórki tworz± podstawę dla dwóch rodzajów wyrostków, z których jeden to rzęsek, struktura wygl±dem przypominaj±ca włos. Komórki wy¶cielaj±ce w płucach drogi oddechowe posiadaj± na powierzchni dziesi±tki rzęsek. Rzęski regularnie kołysz± się w przód i w tył, wymiataj±c każd± drobinkę kurzu lub inne potencjalnie szkodliwe ciała obce w stronę gardła, dzięki czemu delikatna tkanka płuc zostaje utrzymana w czysto¶ci. Zdecydowanie dłuższe od rzęsek s± witki. Każda męska komórka rozrodcza – plemnik – ma jedna witkę. Plemnik ma kształt kijanki, której ogonek to wła¶nie witka. Ruchy witki umożliwiaj± plemnikowi poruszanie się.W większo¶ci komórek największ±, najważniejsz±, położon± w centralnym punkcie organell± jest j±dro. Otacza je podwójna warstwa błony – jest to błona j±drowa – w której znajduj± się różne otwory i dziury.Ta błona ma poł±czenie z błona siateczek ¶ródcytoplazmatycznych, a przez to i z innymi błonami plazmatycznymi. Wewn±trz j±dra znajduje się zwykle jedna lub więcej niedużych, ciemnych tworów, j±derek, w których odbywa się produkcja czę¶ci rybosomów.J±dro stanowi centrum zarz±dzania komórki. Wysyła ono rozkazy do innych organelli i innych czę¶ci komórki dotycz±ce tego, co i kiedy maj± robić. Wysyła instrukcje dotycz±ce produkcji białek, lipidów i innych cz±steczek. J±dro reguluje wielko¶ć, kształt i czynno¶ci komórki, a także długo¶ć jej życia. Jest w stanie spełniać swoje funkcje dowodz±ce, ponieważ zawiera podstawowe i najważniejsze dla życia informacje – geny. Przy wykonaniu poniższej pracy korzystałem z następuj±cych materiałów:1. „¦wiat wiedzy”- tygodnik popularno- naukowy2. „Anatomia i fizjologia człowieka” – Janina Chlebińska3. „Biologia z higien± i ochrona ¶rodowiska” - Maria Podbielkowska, Zbigniew Podbielkowski
