22_Budowa_komorki_eu..
advertisement
Materiały pochodzą z Platformy Edukacyjnej Portalu www.szkolnictwo.pl Wszelkie treści i zasoby edukacyjne publikowane na łamach Portalu www.szkolnictwo.pl mogą być wykorzystywane przez jego Użytkowników wyłącznie w zakresie własnego użytku osobistego oraz do użytku w szkołach podczas zajęć dydaktycznych. Kopiowanie, wprowadzanie zmian, przesyłanie, publiczne odtwarzanie i wszelkie wykorzystywanie tych treści do celów komercyjnych jest niedozwolone. Plik można dowolnie modernizować na potrzeby własne oraz do wykorzystania w szkołach podczas zajęć dydaktycznych. 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”. 2 1 RYBOSOM 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 (530) rybosomów, tworząc charakterystyczne łańcuszki polirybosomów (polisomów). RYBOSOMY CYTOPLAZMA ER WOLNE RYBOSOMY RYBOSOMY ZWIĄZANE ER RYBOSOM RYBOSOMY OBRAZ Z MIKROSKOPU ELEKTRONOWEGO 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. 50S 70S 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 80S 40S 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. Egzocytoza 1 2 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 3 4 5 8 9 6 10 7 11 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 WYPUSTKI OTACZAJĄCE CZĄSTKĘ POKARMOWĄ CYTOPLAZMA CZ ĄSTKA POKARMOWA WODNICZKA TRAWIENNA (fagosom) BŁONA KOMÓRKOWA BŁONA KOMÓRKOWA ER PĘCHERZYK TRANSPORTUJĄCY APARAT GOLGIEGO CZĄSTKA POKARMOWA ZUŻYTE ORGANELLA LIZOSOMY FAGOCYTOZA WODNICZKA TRAWIENNA (fagosom) TRAWIENIE 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 B12, 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
