Budowa komórki prokariotycznej. komórka eukariotyczna i prokariotyczna. Różnice w błonie plazmatycznej w komórkach prokariotycznych

Temat „Komórka eukariotyczna i prokariotyczna”.

Wśród różnorodnych organizmów występujących obecnie na Ziemi wyróżnia się dwie grupy: wirusy i fagi, które ich nie mają struktura komórkowa; wszystkie inne organizmy są różnorodne formy komórkoweżycie. Istnieją dwa rodzaje organizacji komórkowej: prokariotyczna i eukariotyczna.

Większość współczesnych żywych organizmów należy do jednego z trzech królestw - roślin, grzybów i zwierząt, zjednoczonych w ponadkrólestwie eukariontów.

Dla warzywo komórki charakteryzują się obecnością grubej celulozowej ściany komórkowej, różnych plastydów, dużych centralna wakuola, przesuwając rdzeń na peryferie. Centrum komórkowe Wyższe rośliny nie zawiera centrioli. Komórki roślinne przechowują skrobię jako rezerwowy węglowodan odżywczy.

W klatkach grzybyściana komórkowa zawiera chitynę, w cytoplazmie znajduje się centralna wakuola i nie ma plastydów. Tylko niektóre grzyby mają centriolę w centrum komórki. Głównym rezerwowym polisacharydem jest glikogen.

Zwierząt komórki mają z reguły cienką ścianę komórkową, nie zawierają plastydów i centralnej wakuoli, dla centrum komórki charakterystyczna jest centriola. Węglowodanem magazynującym jest glikogen.

W zależności od liczby komórek tworzących organizmy, te ostatnie dzielą się na jednokomórkowe i wielokomórkowe. Organizmy jednokomórkowe składają się z pojedynczej komórki, która pełni funkcje całego organizmu. Wiele z tych komórek jest znacznie bardziej złożonych niż komórki organizmu wielokomórkowego.

Ciało Organizmy wielokomórkowe składa się z wielu komórek połączonych w tkanki, narządy i układy narządów. Komórki organizmu wielokomórkowego są wyspecjalizowane do pełnienia określonej funkcji i mogą istnieć poza organizmem tylko w mikrośrodowisku zbliżonym do fizjologicznego (na przykład w warunkach hodowli tkankowej). Komórki w organizmie wielokomórkowym różnią się wielkością, kształtem, strukturą i funkcją. Pomimo Cechy indywidulane, wszystkie cele zbudowane są według jednego planu i mają wiele cech wspólnych.

Podstawą organizacji strukturalnej komórki jest membrany biologiczne, na której opiera się błona plazmatyczna, Lub plazmalemma, o typowej strukturze i grubości 7,5 nm. Błony zbudowane są z białek i lipidów. Lipidy (głównie fosfolipidy) tworzą płynną dwucząsteczkową warstwę, w której hydrofobowe ogony cząsteczek są zwrócone do wnętrza błony, a hydrofilowe w kierunku jej powierzchni. Cząsteczki białek mogą poruszać się w warstwach lipidowych, znajdujących się na zewnątrz lub wewnętrzna powierzchnia membranę lub przedostanie się przez nią. Wnikające białka, gromadząc się w kółko, tworzą pory, przez które niektóre związki mogą przechodzić z jednej strony na drugą. Błony zawierają również węglowodany w postaci glikolipidów i glikoprotein znajdujących się na zewnętrznej powierzchni błony. Zestaw białek i węglowodanów na powierzchni błony każdej komórki jest specyficzny i określa jej dane „paszportowe”. Membrany mają właściwość selektywnej przepuszczalności (mogą przepuszczać niektóre substancje, a nie przepuszczać lub przepuszczać inne gorzej), a także właściwość samoistnego przywracania integralności struktury. Składnik węglowodanowy w składzie błon komórkowych różnych komórek jest wyrażany w różnym stopniu. W komórkach zwierzęcych jest stosunkowo cienki i jest reprezentowany przez grupy oligosacharydowe glikoprotein i glikolipidów błony i nazywa się glikokaliksem. W komórkach roślinnych składnik węglowodanowy błony komórkowej ulega silnej ekspresji i jest reprezentowany przez celulozową ścianę komórkową.

Ściana komórkowa pełni ważne i bardzo różnorodne funkcje:

Określa i utrzymuje kształt komórki;

Chroni komórkę przed wpływy mechaniczne i penetracji ciał obcych;

Przeprowadza odbiór (rozpoznawanie) wielu sygnałów molekularnych (na przykład hormonów);

Ogranicza wewnętrzną zawartość komórki;

Reguluje metabolizm między komórką a środowiskiem, zapewniając stałość składu wewnątrzkomórkowego;

Uczestniczy w tworzeniu kontaktów międzykomórkowych i różnego rodzaju specyficzne wypukłości cytoplazmy (mikrokosmki, rzęski, wici).

Wymiana substancji między komórką a jej otoczeniem zachodzi w sposób ciągły. Mechanizm transportu substancji do iz komórki zależy od wielkości transportowanych cząstek. Małe cząsteczki i jony są transportowane przez komórkę bezpośrednio przez błonę w postaci transportu biernego i aktywnego.

^ Transport pasywny przebiega bez wydatku energii, poprzez dyfuzję prostą, osmozę lub dyfuzję ułatwioną z udziałem białek nośnikowych.

transport aktywny- przy pomocy białek nośnikowych i wymaga wydatku energetycznego. Przenoszenie makrocząsteczek i większych cząstek następuje dzięki tworzeniu się pęcherzyków otoczonych membraną. W zależności od rodzaju i kierunku transportu występują endocytoza i egzocytoza. Absorpcja i uwalnianie cząstek stałych i dużych cząstek są odpowiednio nazwane fagocytoza i odwrócona fagocytoza, płynne lub rozpuszczone cząstki pinocytoza i pinocytoza odwrócona.

Cytoplazma jest wewnętrzną zawartością komórki i składa się z głównej substancji, czyli hialoplazmy, oraz różnych znajdujących się w niej organelli.

^ Hialoplazma (matryca) - Ten roztwór wodny nieorganiczne i materia organiczna, zdolny do zmiany lepkości i bycia w w ciągłym ruchu. Zdolność do poruszania się lub przepływ hialoplazmy nazywa się cyklozą. W procesie cyklozy następuje ruch substancji i struktur znajdujących się w cytoplazmie. Matryca jest ośrodkiem aktywnym, w którym znajduje się wiele substancji chemicznych i procesy fizjologiczne i który łączy wszystkie składniki komórki pojedynczy system. Podczas życia komórki w cytoplazmie osadzają się różne substancje, tworząc nietrwałe struktury - wtrącenia (skupiska glikogenu, krople tłuszczu, granulki pigmentu).

Wszystkie organelle komórkowe są podzielone na membrana I niemembranowy. Wśród organelle błonowe istnieć pojedyncza membrana(retikulum endoplazmatyczne, kompleks Golgiego, lizosomy) i d podwójna membrana(mitochondria, plastydy).

^ Retikulum endoplazmatyczne (ER, siateczka). Ten organoid został odkryty przez amerykańskiego naukowca Keitha Robertsa Portera w 1945 roku. Całość wakuoli, kanałów, kanalików tworzy sieć błonową wewnątrz cytoplazmy, połączoną w jedną całość z zewnętrzna męmbrana powłoka nuklearna. Istnieją dwa rodzaje błon retikulum endoplazmatycznego: szorstki (ziarnisty)) I gładki (ziarnisty).

Rybosomy znajdują się na powierzchni szorstkich błon ER, które syntetyzują wszystkie białka tworzące błonę ER, a także białka niezbędne do życia komórki. Zsyntetyzowane cząsteczki białka wchodzą do kanałów EPS. Tam są modyfikowane, a następnie przekazywane systemem kanałów do części komórki, w której są potrzebne. Nagromadzenia szorstkiej retikulum endoplazmatycznego są charakterystyczne dla komórek aktywnie syntetyzujących białka wydzielnicze. Na przykład w komórkach wątroby komórki nerwowe, w komórkach trzustki.

W przeciwieństwie do ziarnistej retikulum endoplazmatycznego na błonach nie ma gładkiej sieci rybosomów. Sieć ta bierze udział w syntezie lipidów i węglowodanów oraz neutralizuje substancje toksyczne (trujące). Tak więc przy niektórych zatruciach w komórkach wątroby pojawiają się rozległe strefy wypełnione gładkimi błonami EPS. W ten sposób EPS służy jako „fabryka” dla produkcja białek błonowych i transportowalnych oraz lipidów, a także wdraża system ich transport w obrębie komórki.

^ Zespół Golgiego (aparat Golgiego). Odkryty w 1898 roku przez włoskiego naukowca Camillo Golgiego, podczas badania struktury komórek nerwowych. Składa się z 5-20 spłaszczonych wnęk membranowych w kształcie dysku, jakby zebranych w stos, i wyplecionych z nich mikropęcherzyków. Kompleks Golgiego pełni rolę swoistego centrum, w którym odbywa się finał sortowanie i pakowanie różne produkty aktywność i transport komórek przemieszczają się zgodnie z ich przeznaczeniem: do różnych struktur wewnątrzkomórkowych lub na zewnątrz komórki na drodze egzocytozy. Membrany aparatu Golgiego są również zdolne syntetyzować polisacharydy I tworzą lizosomy.

Lizosomy pełnić funkcję wewnątrzkomórkowe trawienie makrocząsteczek jedzenie i składniki obce wnikanie do komórki podczas fago- i pinocytozy, dostarczając komórce dodatkowych surowców do procesów chemicznych i energetycznych. Podczas głodu komórki lizosomalne trawią niektóre organelle i uzupełniają zapas składników odżywczych na jakiś czas. W procesie rozwoju u zwierząt często dochodzi do śmierci pojedynczych komórek, a nawet narządów (metamorfozy), która odbywa się przy nieodzownym udziale lizosomów. Aby wykonywać te funkcje, lizosomy zawierają około 40 enzymów, które niszczą białka, kwasy nukleinowe, lipidy, węglowodany itp.

Wyróżnić lizosomy pierwotne i wtórne. Pierwotne lizosomy to mikropęcherzyki, które odrywają się od jam aparatu Golgiego, otoczone pojedynczą błoną i zawierające zestaw enzymów. Po fuzji pierwotnych lizosomów z pewnym substratem do rozszczepienia powstają różne wtórne lizosomy. Przykładem lizosomów wtórnych są wakuole trawienne pierwotniaków.Jeśli zawartość lizosomu zostanie uwolniona wewnątrz samej komórki, wówczas następuje samozniszczenie komórki - autoliza.

W komórkach eukariotycznych istnieją również organelle izolowane z cytoplazmy przez dwie błony. Te organelle to mitochondria i plastydy. Zgodnie z hipotezą symbiotyczną o pochodzeniu komórki eukariotycznej są potomkami starożytnych prokariotycznych komórek symbiontów: bakterii i sinic. Organelle te nazywane są półautonomicznymi, ponieważ posiadają własny aparat do biosyntezy białek (kołowy DNA, rybosomy, tRNA, enzymy) i syntetyzują niektóre funkcjonujące w nich białka.

mitochondria występuje w prawie wszystkich tlenowych komórkach eukariotycznych, z wyjątkiem dojrzałych erytrocytów ssaków. Ich liczba w różnych komórkach jest różna i zależy od poziomu aktywności funkcjonalnej komórki. Mitochondria są bardzo zmienne pod względem wielkości i kształtu (w kształcie pręcika, okrągłe, owalne). Na zewnątrz mitochondria są ograniczone gładką błoną zewnętrzną, podobną składem do błony plazmatycznej. Błona wewnętrzna tworzy liczne wypustki (cristae) i zawiera liczne enzymy biorące udział w procesach konwersji energii. składniki odżywcze V Energia ATP. Występuje również w mitochondriach synteza hormony steroidowe . Mitochondria mają własne rybosomy i DNA, więc są w stanie syntetyzować białka. W żywych komórkach mitochondria mogą się poruszać, łączyć ze sobą i dzielić. Ich liczba w komórce jest bardzo zróżnicowana – od jednostek do dziesiątek tysięcy, zwykle więcej mitochondriów jest w tych częściach cytoplazmy iw tych komórkach, w których występuje zwiększone zapotrzebowanie na energię. Szczególnie bogaty w mitochondria tkanki mięśniowe i komórek tkanki nerwowej.

Plastydy to organelle charakterystyczne tylko dla komórek fotosyntetyzujących organizmów eukariotycznych. W zależności od koloru wyróżnia się trzy główne typy: chloroplasty, chromoplasty i leukoplasty.

Chloroplasty- stosunkowo duże owalne lub dyskowate struktury komórkowe. Zawartość plastydów to tzw zrąb. Błona zewnętrzna jest gładka, wewnętrzna tworzy blaszkowate wgniotki - tylakoidy, większość który jest ułożony w stos monet i formularzy ziarna. Ułożenie ziaren w szachownicę zapewnia maksymalne doświetlenie każdego ziarna. Membrany Gran zawierają chlorofil, który nadaje chloroplastowi zielony kolor i jasna faza fotosyntezy.

Błony tworzące tylakoidy zawierają pigmenty, które wychwytują światło słoneczne oraz enzymy syntetyzujące ATP. Macierz chloroplastowa zawiera enzymy, które syntetyzują związki organiczne i wykorzystując energię ATP. Chloroplasty zawierają własne DNA i rybosomy. Są zdolne do rozmnażania autonomicznego, niezależnego od podziału komórki.Jesienią chloroplasty zamieniają się w chromoplasty - plastydy o barwie żółtej, czerwonej i pomarańczowej.

chromoplasty są prostsze, nie mają ziaren, nie są zdolne do fotosyntezy, zawierają różnorodne pigmenty: żółte, pomarańczowe i czerwone karoteny i ksantofile. Oni nadać jasny kolor kwiatów i owoców, wabiąc zwierzęta, a tym samym ułatwiając zapylanie roślin i rozsiewanie nasion.

Leukoplasty prawie pozbawione tylakoidów, zawarte w nich pigmenty są w postaci nieaktywnej (protochlorofile). Leukoplasty są bezbarwne, zawarte w komórkach podziemnych lub bezbarwnych części roślin (korzeń, kłącze, bulwy). Zdolny gromadzić zapas składniki odżywcze, przede wszystkim skrobia, lipidy i białka. W świetle mogą przekształcić się w chloroplasty (zielenienie bulw ziemniaka).

Rybosomy. Submikroskopowe organelle niebłonowe, których funkcją jest: synteza białek, dzięki czemu są obowiązkowymi organellami w komórkach wszystkich żywych organizmów. Każdy rybosom w stanie roboczym składa się z dwóch podjednostek - dużej i małej, które obejmują cząsteczki białka i rybosomalny RNA. Rybosomalny RNA jest syntetyzowany w jądrze na cząsteczce DNA jednego lub więcej chromosomów w strefie jąderka. Tworzą się tam również rybosomy, które następnie opuszczają jądro. W cytoplazmie rybosomy mogą być w stanie wolnym lub znajdować się na szorstkich błonach ER. W zależności od rodzaju syntetyzowanego białka rybosomy mogą „pracować” pojedynczo lub łączyć się w kompleksy - polirybosomy. W takich kompleksach rybosomy są połączone pojedynczą cząsteczką mRNA.

^ Centrum komórkowe. Niebłonowe organelle obecne w komórkach zwierząt, grzybów i niższe rośliny. Składa się z dwóch centrioli ustawionych prostopadle do siebie. Każda centriola ma postać wydrążonego cylindra, którego ściankę tworzy 9 trójek mikrotubul. W procesie podziału komórki centriole podwajają się, rozchodzą w kierunku biegunów i tworzą wrzeciono podziałowe, zapewnienie dystrybucji chromosomów między komórkami potomnymi.

cytoszkielet Tworzą go mikrotubule i mikrofilamenty - włókniste struktury składające się z różnych białek kurczliwych i powodujące funkcje motoryczne komórki. Mikrotubule wyglądają jak długie wydrążone cylindry, których ściany zbudowane są z białek - tubulin. Mikrofilamenty to bardzo cienkie, długie, włókniste struktury złożone z aktyny i miozyny.

Mikrotubule i mikrofilamenty obniżają całą cytoplazmę komórki, tworzą jej cytoszkielet, powodując wewnątrzkomórkowe ruch organelli, zmiana kształt komórki I położenie jego organelli.

wakuola- niezbędna część komórki roślinnej. Jest to duży pęcherzyk błonowy wypełniony sokiem komórkowym, którego skład różni się od otaczającej cytoplazmy. Gromadzi się wakuola rezerwują składniki odżywcze i regulują gospodarkę wodno-solną, kontrolowanie przepływ wody do i z komórki.

^ Inkluzje komórkowe. Oprócz organelli błonowych i niebłonowych w komórkach mogą istnieć inkluzje komórkowe, które są formacjami nietrwałymi, powstającymi lub zanikającymi w procesie życia komórki.

Z natury wszystkie inkluzje są produktami metabolizm komórkowy. Gromadzą się one głównie w postaci granulek, kropelek i kryształów. Skład chemiczny inkluzje są bardzo różnorodne - lipidy, polisacharydy (glikogen, skrobia), białka, niektóre pigmenty itp.

Jądro jest niezbędnym składnikiem wszystkich komórek eukariotycznych. ^ Jądro komórkowe przechowuje informacje dziedziczne i kontroluje procesy metabolizmu wewnątrzkomórkowego, zapewnienie prawidłowego funkcjonowania komórki i wykonywania jej funkcji. Z reguły jądro ma kształt kulisty, są też jądra wrzecionowate, podkowiaste, segmentowane. Większość komórek ma jedno jądro, ale na przykład orzęski mają dwa jądra - makrojądrowe i mikrojądrowe, a we włóknach mięśni poprzecznie prążkowanych znajdują się setki jąder. Jądro i cytoplazma są wzajemnie połączonymi składnikami komórki, które nie mogą bez siebie istnieć. Ich stała interakcja zapewnia jedność komórki zarówno strukturalnie, jak i funkcjonalnie. W organizmach eukariotycznych istnieją komórki, które nie mają jądra, ale ich żywotność jest krótka. W procesie dojrzewania erytrocyty tracą jądro, które funkcjonuje nie dłużej niż 120 dni, a następnie ulega zniszczeniu w śledzionie. Płytki niejądrzaste krążą we krwi przez około 7 dni. W komórkach rurek sitowych u roślin okrytonasiennych nie ma jądra.

Każde jądro komórkowe jest otoczone błona jądrowa, zawiera sok jądrowy (karioplazmę, nukleoplazmę), chromatynę i jedno lub więcej jąderek.

^ otoczka jądrowa . Ta skorupa oddziela zawartość jądra od cytoplazmy komórki i składa się z dwóch membran o budowie typowej dla wszystkich membran. Błona zewnętrzna przechodzi bezpośrednio do retikulum endoplazmatycznego, tworząc pojedynczą strukturę błonową komórki. Powierzchnia jądra jest przesiąknięta porami, przez które giełda różne materiały między jądrem a cytoplazmą. Na przykład podjednostki RNA i rybosomów opuszczają jądro do cytoplazmy, a nukleotydy niezbędne do składania RNA, enzymów i innych substancji zapewniających aktywność struktur jądrowych wchodzą do jądra.

^ Sok jądrowy (karioplazma, nukleoplazma) jest galaretowatym roztworem, który zawiera różnorodne białka, węglowodany, nukleotydy, jony, a także chromosomy i jąderko.

jąderko- małe zaokrąglone ciało, intensywnie wybarwione i znalezione w jądrach komórek niedzielących się. Funkcja jąderka synteza rRNA i ich łączenie z białkami, tj. montaż podjednostek rybosomów.

chromatyna - grudki, granulki i struktury nitkowate, które są specyficznie zabarwione niektórymi barwnikami, utworzone przez cząsteczki DNA w połączeniu z białkami - histonami. To histony zapewniają strukturę i upakowanie DNA. różne działki Cząsteczki DNA w chromatynie mają różne stopnie spiralizacji, a zatem różnią się intensywnością barwy i charakterem aktywności genetycznej. chromatyna jest formą istnienia materiału genetycznego w komórkach niedzielących się i daje możliwość zdublowania i zrealizowania zawartych w nim informacji. W procesie podziału komórki dochodzi do spiralizacji DNA, a struktury chromatyny tworzą chromosomy. W rzeczywistości pod względem chemicznym chromatyna i chromosomy są jednym i tym samym.

Chromosomy- gęste, intensywnie wybarwiające się struktury, które są jednostkami morfologicznej organizacji materiału genetycznego i zapewniają jego precyzyjne rozmieszczenie podczas podziału komórki. Chromosomy najlepiej widać na etapie metafazy mitozy. Każdy chromosom metafazowy składa się z dwóch chromatyd.

Chromatydy- wysoce helikalne identyczne cząsteczki DNA powstałe w wyniku replikacji. Chromatydy łączą się w pierwotnym zwężeniu lub centromery. Centromer dzieli chromosom na dwa ramiona. Chromosomy są klasyfikowane zgodnie z położeniem centromeru. równoramienne, nierównoramienne i prętowe. Niektóre chromosomy mają wtórne przewężenia, które oddzielają satelity. Wtórne przewężenia wielu chromosomów biorą udział w tworzeniu jąderka.

Liczba, rozmiar i kształt chromosomów są unikalne dla każdego gatunku. ^ Całość wszystkich cech zestawu chromosomów charakterystycznych dla danego gatunku, zwany kariotyp. Nasz bank danych genetycznych składa się z 46 chromosomów o określonej wielkości i kształcie, zawierających ponad 30 000 genów. Geny te determinują budowę dziesiątek tysięcy białek, różnego rodzaju RNA i białka to enzymy tworzące tłuszcze, węglowodany i inne cząsteczki. Każda zmiana w strukturze lub liczbie chromosomów prowadzi do zmiany lub utraty części informacji, a w rezultacie do naruszenia normalne funkcjonowanie komórce, w której się znajdują.

W komórkach somatycznych liczba chromosomów jest zwykle dwukrotnie większa niż w dojrzałych komórkach rozrodczych. Podczas zapłodnienia połowa chromosomów pochodzi z organizm matki i połowa ojcowska, tj. w jądrze komórki somatycznej chromosomy są sparowane. Taki sparowane, identyczne pod względem kształtu i wielkości chromosomów, niosące te same geny, zwany homologiczny. Nazywa się zestaw chromosomów, reprezentowany przez sparowane chromosomy podwójne lub diploidalne i oznacz 2n. Obecność diploidalnego zestawu chromosomów u większości wyższe organizmy zwiększa niezawodność funkcjonowania aparatu genetycznego. Każdy gen, który określa strukturę określonego białka, a ostatecznie wpływa na kształtowanie się określonej cechy, w takich organizmach jest reprezentowany w jądrze każdej komórki w postaci dwóch kopii - ojcowskiej i matczynej.

Podczas tworzenia komórek rozrodczych z każdej pary homologicznych chromosomów tylko jeden chromosom wchodzi do komórki jajowej lub plemnika, dlatego komórki rozrodcze zawierają pojedynczy lub haploidalny, zestaw chromosomów (1n).

Chromosomy w kariotypie są również podzielone na autosomy, czyli chromosomy niezwiązane z płcią, takie same u mężczyzn i kobiet, oraz heterochromosomy lub chromosomy płci zaangażowane w determinację płci i różniące się u mężczyzn i kobiet.

Nie ma związku między liczbą chromosomów a poziomem organizacji danego gatunku: formy prymitywne mogą mieć więcej chromosomów niż formy wysoce zorganizowane i odwrotnie. Na przykład u tak odległych gatunków, jak zwinna jaszczurka i lis, liczba chromosomów jest taka sama i równa 38, u ludzi i popiołu - po 46 chromosomów, u kurczaka 78, a u rak ponad 100!

Stałość liczby i struktury chromosomów w komórkach jest warunek konieczny istnienie gatunku i indywidualny organizm. Badając zestawy chromosomów różnych osób, odkryliśmy gatunki bliźniacze, które morfologicznie wcale się od siebie nie różnią, ale mają inny numer chromosomy lub różnice w ich budowie, nie krzyżowały się i rozwijały niezależnie. Takimi są na przykład dwa gatunki australijskich koników polnych i czarnych szczurów żyjących na tym samym terytorium.

^ Różnorodność prokariotów . Królestwo prokariotów reprezentowane jest głównie przez bakterie, najstarsze organizmy na naszej planecie. Pojawiając się ponad 3,5 miliarda lat temu, prokarionty faktycznie stworzyły ziemską biosferę, stwarzając warunki do dalszej ewolucji organizmów.

Po raz pierwszy bakterie zaobserwowano pod mikroskopem i opisał w 1683 roku holenderski przyrodnik A. Leeuwenhoek. Rozmiary bakterii wahają się od 1 do 15 mikronów. Pojedynczą komórkę bakteryjną można zobaczyć tylko za pomocą dość wyrafinowanego mikroskopu, dlatego nazywane są mikroorganizmami.

Bakterie żyją wszędzie: w glebie, w powietrzu, na powierzchni i wewnątrz innych organizmów, w produkty żywieniowe. Niektóre bakterie osiedlają się w gorących źródłach, gdzie temperatura wody sięga 78ºС i więcej. Liczba bakterii na planecie jest ogromna, na przykład 1 g żyznej gleby zawiera około 2,5 miliarda komórek bakteryjnych.

Kształt bakterii jest niezwykle różnorodny. Przydziel w kształcie pręta - pałeczki, kulisty – kokcy, spirala - Spirilla, mający postać przecinka - wibracje.

Wiele prokariontów jest do tego zdolnych Formacja zarodnikow. Zarodniki powstają z reguły w niesprzyjających warunkach i są komórkami o znacznie obniżonym poziomie metabolizmu. Zarodniki są pokryte ochronną powłoką, zachowują żywotność przez setki, a nawet tysiące lat i wytrzymują wahania temperatury od -243 do + 140ºС. Na początku korzystne warunki zarodniki „kiełkują” i dają początek nowej komórce bakteryjnej.

Zatem sporulacja prokariotów jest etapem koło życia dostarczanie wrażeń niekorzystne warunki środowisko. Ponadto w stanie zarodników mikroorganizmy mogą być łatwo przenoszone przez wiatr i inne środki.

^ Budowa komórki prokariotycznej . Komórka jest otoczona błoną o zwykłej strukturze, na zewnątrz której znajduje się ściana komórkowa, składająca się ze specjalnego glikopeptyd - mureina. W centralnej części cytoplazmy znajduje się jedna kolista cząsteczka DNA, nieoddzielona błoną od reszty cytoplazmy. Nazywa się obszar komórki zawierający materiał genetyczny nukleoid. Oprócz głównego kolistego „chromosomu” bakterie zawierają zwykle kilka małych cząsteczek DNA w postaci małych, luźno ułożonych pierścieni, tzw. plazmid, uczestniczy w wymianie materiału genetycznego między bakteriami.

W komórce bakteryjnej nie ma organelli błonowych charakterystycznych dla eukariontów (EPS, aparat Golgiego, mitochondria, plastydy, lizosomy). Funkcje tych organelli są wykonywane przez inwazje Błona komórkowa- mezosomy.

Rybosomy to niezbędne organelle, które zapewniają syntezę białek w komórkach bakteryjnych.

Na ścianie komórkowej wiele bakterii wydzielać śluz, tworząc rodzaj kapsułki, dodatkowo chroniąc bakterię przed wpływami zewnętrznymi.

rozmnażają się bakterie prosty podział We dwóch. Po reduplikacji kolistego DNA komórka wydłuża się i tworzy się w niej poprzeczna przegroda. Następnie komórki potomne rozchodzą się lub pozostają połączone w grupy.

Porównując komórki prokariotyczne i eukariotyczne, można zauważyć, że budowa dwubłonowych organoidów - mitochondriów i plastydów, które posiadają własne koliste DNA oraz rybosomy syntetyzujące RNA i białka - przypomina budowę komórka bakteryjna. To podobieństwo stało się podstawą hipotezy o symbiotycznym pochodzeniu eukariontów. Kilka miliardów lat temu organizmy prokariotyczne zostały wprowadzone do siebie, co zaowocowało obopólnie korzystnym związkiem.

Organizmy prokariotyczne obejmują również cyjanobakterie, często określane jako sinice. Te starożytne organizmy, które powstały około 3 miliardów lat temu, są szeroko rozpowszechnione na całym świecie. Znanych jest około 2 tysięcy gatunków sinic. Większość z nich jest w stanie zsyntetyzować wszystko niezbędne substancje za pomocą energii świetlnej.

Referencje

Pytanie 13. Poziom organizmów i populacje-gatunki. Poziomy biocenotyczne i biosferyczne

1. Różnorodność form

NA poziom organizmu znaleziono nieobserwowalną różnorodność form. Różnorodność organizmów należących do różnych gatunków, a nawet w obrębie tego samego gatunku, nie jest konsekwencją różnorodności, ale ich coraz bardziej złożonego kombinacje przestrzenne, powodując nowe cechy jakościowe. Obecnie na Ziemi żyje ponad milion gatunków zwierząt i około pół miliona gatunków roślin. Każdy gatunek składa się z oddzielnych osobników (organizmów, osobników), z których każdy ma swoje własne charakterystyczne cechy.

2. Indywidualny

Jednostka - organizm jako całość - elementarna jednostka życia.Życie nie istnieje poza jednostkami w przyrodzie. Na poziomie organizmu zachodzą procesy ontogenezy. Układ nerwowy i humoralny przeprowadzają pewną homeostazę.

Zestaw organizmów(osobniki) tego samego gatunku pewnym terytorium, Jest populacja. Populacja jest elementarną jednostką procesu ewolucyjnego, z niej wywodzą się procesy specjacji. Populacje są częścią biogeocenoz.

3. Biogeocenozy

Biogeocenozy - ustalone historycznie zrównoważone społeczności populacje różne rodzaje powiązane ze sobą i ze środowiskiem przyroda nieożywiona wymiana substancji, energii i informacji. Są to układy elementarne, w których zachodzi obieg materiałowo-energetyczny, dzięki życiowej aktywności organizmów. Biogeocenozy tworzą biosferę i determinują wszystkie zachodzące w niej procesy.

Tylko dzięki wszechstronnemu badaniu zjawisk życia na wszystkich poziomach można uzyskać holistyczne spojrzenie na coś specjalnego biologiczna forma istnienia materii.

4. Zasady medycyny

Idea poziomów organizacji życia jest bezpośrednio związana z głównym zasady medycyny. Sprawia, że ​​człowiek uważa się za zdrowego lub chorego Ludzkie ciało jako integralny, ale jednocześnie złożony hierarchicznie podporządkowany system. Znaczenie struktur i funkcji na każdym z tych poziomów pomaga odkryć istotę procesu chorobowego. Na przykład w diagnozie może być wymagane uwzględnienie populacji ludzkiej, do której należy ta osoba Dziedziczna choroba . Aby ujawnić cechy przebiegu choroby i procesu epidemicznego, konieczne jest również uwzględnienie cech środowiska biocenotycznego i społecznego. Niezależnie od tego, czy lekarz ma do czynienia z pojedynczym pacjentem, czy zespołem ludzkim, zawsze opiera się na kompleksie wiedzy zdobytej na wszystkich poziomach mikro-, mezo- i makrosystemów biologicznych.

Pytanie 14. Komórka jako jednostka strukturalna. Struktura komórkowa. Ogólne problemy

1. Komórka jako elementarna układ biologiczny

Wszystkie żywe organizmy są zbudowane z komórki. Organizmy jednokomórkowe (bakterie, pierwotniaki, wiele glonów i grzybów) składają się z jednej komórki, organizmy wielokomórkowe (większość roślin i zwierząt) zwykle składają się z wielu tysięcy komórek.

Komórka – elementarny system biologiczny zdolne do samoodnawiania, samoreprodukcji i rozwoju. Struktury komórkowe leżą u podstaw budowy roślin i zwierząt. Bez względu na to, jak różnorodna może się wydawać struktura organizmów, opiera się ona na podobnych strukturach - komórkach. Komórka ma wszystkie właściwości żywego systemu: wymienia materię i energię, rośnie, rozmnaża się i dziedziczy swoje cechy, reaguje na zewnętrzne sygnały (bodźce), jest w stanie się poruszać. To najniższy poziom organizacji, który ma wszystkie te właściwości, najmniejszy strukturalny i Jednostka funkcyjnażywy. Może też żyć oddzielnie - izolowane komórki organizmów wielokomórkowych nadal żyją i rozmnażają się w pożywce. Funkcje w komórce są rozdzielone między różne organelle, takie jak jądro komórkowe, mitochondria itp.

2. różnorodność komórek

W organizmach wielokomórkowych różne komórki (np. nerw, mięsień, komórki krwi) pełnić różne funkcje(„podział pracy”) i dlatego różnią się strukturą. Mimo to różnorodność form i organizacja komórek podlega jednolitym zasadom strukturalnym.

kształt komórki niezwykle różnorodny - od najprostszego sferycznego ( Jednokomórkowe organizmy; wśród bakterii - ziarniaków) do najdziwniejszych. Mikrokoki mają średnicę 0,2 mikrona, komórki nerwowe osiągają długość 1 m, a naczynia mleczne roślin nawet do kilku metrów.

3. struktura komórkowa

Żywa zawartość komórki, protoplazma, jest oddzielona od środowiska błoną plazmatyczną (plazmolemma) i może być dodatkowo otoczona mocną ścianą komórkową. Protoplazma to galaretowata, niejednorodna masa z wieloma różnymi organellami i inkluzjami paraplazmatycznymi. Te ostatnie są tylko umownie klasyfikowane jako żywa protoplazma i zawierają substancje, które mają być gromadzone lub wydalane.

4 . Elementy konstrukcyjne komórki

Istnieć dwa poziomy organizacji komórki: komórka prokariotyczna (u prokariotów - bakterie i sinice, w większości jednokomórkowe) i komórka eukariotyczna (u eukariontów, czyli wszystkich innych organizmów jednokomórkowych i wielokomórkowych - roślin, grzybów i zwierząt).

Tabela 2. Elementy strukturalne komórki

Pytanie 15. Komórki eukariotyczne i prokariotyczne

1. Charakterystyka komórek eukariotycznych

Średnia wielkość komórki eukariotycznej wynosi około 13 mikronów (ale istnieją duże różnice w wielkości). Komórka jest podzielona przez wewnętrzne membrany na różne przedziały (przestrzenie reakcyjne). Trzy rodzaje organelli(warstwy) są wyraźnie oddzielone od reszty protoplazmy (cytoplazmy) otoczką złożoną z dwóch błon: jądra komórkowego, mitochondriów i plastydów (te ostatnie tylko u roślin). Plastydy służą głównie do fotosyntezy, a mitochondria do produkcji energii. Wszystkie warstwy zawierają DNA jako nośnik informacji genetycznej.

Cytoplazma zawiera różne organelle przez większą część widoczne tylko pod mikroskopem elektronowym, w tym rybosomy, które znajdują się również w plastydach i mitochondriach. Wszystkie organelle leżą w matrix (jest to część cytoplazmy, która nawet w mikroskop elektronowy wydaje się być jednorodny).

2. Podstawowe formy komórek eukariotycznych

Istnieć trzy główne formy komórki eukariotyczne: komórki roślinne, komórki grzybów i komórki zwierzęce.

Tabela 3. Główne formy komórek eukariotycznych

3. Charakterystyka komórek prokariotycznych

Średnia wielkość komórek prokariotycznych wynosi 5 mikronów. Nie mają żadnych wewnętrznych membran innych niż występy wewnętrznych membran i błona plazmatyczna. Brakuje warstw. Zamiast jądra komórkowego istnieje jego odpowiednik (nukleoid), pozbawiony otoczki i składający się z pojedynczej cząsteczki DNA. Ponadto bakterie mogą zawierać DNA w postaci maleńkich plazmidów podobnych do eukariotycznego DNA pozajądrowego.

W komórki prokariotyczne zdolnych do fotosyntezy (niebiesko-zielone algi, zielone i fioletowe bakterie), istnieją różnorodnie zbudowane duże wypustki błony - tylakoidy, które w swojej funkcji odpowiadają eukariotycznym plastydom. Te same tylakoidy lub, w komórkach bezbarwnych, mniejsze wypustki błony (a czasem nawet samej błony komórkowej) funkcjonalnie zastępują mitochondria. Inne złożone wypustki błony nazywane są mezosomami; ich funkcja jest niejasna. Tylko kilka organelle komórki prokariotyczne są homologiczne do odpowiednich organelli eukariotycznych. Prokarionty charakteryzują się obecnością worka murenowego - wytrzymałego mechanicznie elementu ściany komórkowej.

Pytanie 16

1. Charakterystyka wirusów

Wirusy są formacje niekomórkowe- bardzo małe cząsteczki (wiriony), składające się z kwasu nukleinowego (DNA lub RNA, jedno- lub dwuniciowego, służącego jako materiał genetyczny) oraz otoczki białkowej, czasem zawierającej lipidy.

Otoczka (kapsyd) jest zbudowana z podjednostek (kapsomerów), które składają się z jednego lub więcej identycznych lub różnych łańcuchów polipeptydowych.

Wirusy specyficzne dla gatunku i namnażają się tylko w żywych komórkach gospodarza. Istnieją wirusy bakteryjne (fagi), wirusy roślinne i wirusy zwierzęce. Poza komórką gospodarza wiriony nie metabolizują i nie wykazują żadnych innych oznak życia.

2. Wejście wirusa do żywiciela

W komórka gospodarza wirion lub tylko jego kwas nukleinowy przenika. Tutaj to Kwas nukleinowy, wykorzystując system replikacji i aparat do syntezy białek komórki gospodarza, namnaża się (replikuje) i zapewnia syntezę białek wirusowych.

Na zjadliwe wirusy powstałe wiriony są uwalniane stopniowo lub wszystkie na raz w wyniku zniszczenia komórki. W umiarkowanych fagach DNA można wstawić do DNA komórki gospodarza jako prowirusa i wraz z nim replikować. Tworzenie wirionów następuje tylko przy jego indukcji różne czynniki(promieniowanie, środki chemiczne, podwyższona temperatura).

Wirusy służą patogeny, ponieważ kiedy są uwalniane, niszczą komórkę gospodarza lub powodują naruszenie jej metabolizmu.

Pytanie 17. Cytoplazma. Rybosomy i plazmidy

1. Skład cytoplazmy

Cytoplazma jest tym, co nazywamy żywą zawartością komórki bez warstw lub odpowiednikiem jądra. Cytoplazma jest lepkosprężystym tiksotropowym żelem.

Właściwości lepkosprężyste i tiksotropia są możliwe tylko wtedy, gdy cząsteczki tworzą ciągłą sieć, która może pękać i pojawiać się ponownie. Zniszczenie sieci molekularnej prowadzi do manifestacji właściwości cieczy, a jej przywrócenie prowadzi do właściwości charakterystycznych dla ciał stałych. W cytoplazmie elementy, które można utkać w sieć, są długie mikrofilamenty nitkowate z białka aktyny, które prawdopodobnie są utrzymywane razem przez jakieś inne białko. Kiedy cząsteczki tego białka są rozszczepiane, sieć rozpada się (stan zolu). Mikrofilamenty mogą teraz swobodnie się poruszać, dzięki czemu następuje przepływ protoplazmy, który można znaleźć w większości komórek.

2. Struktura macierzy cytoplazmatycznej

Matryca cytoplazmatyczna zapewnia jednorodną (przy badaniu pod mikroskopem elektronowym) substancję pomiędzy mikrofilamentami. Składa się z wody i wielu rozpuszczonych substancji nieorganicznych i organicznych, w szczególności enzymów i innych białek. Macierz cytoplazmatyczna służy jako ośrodek dyfuzji wielu pośrednich produktów przemiany materii, a także miejsce, w którym najważniejsze procesy metaboliczne takie jak glikoliza i cykl pentozofosforanowy.

pojęcie „cytozol” oznacza frakcję homogenatu, która nie wytrąca się podczas ultrawirowania, która zawiera matrycę cytoplazmatyczną i bardzo lekkie struktury, takie jak mikrofilamenty. Ma to również zastosowanie do odpowiedniej frakcji nienaruszonych komórek, chociaż w komórce macierz nie jest zolem, ale podobnie jak reszta cytoplazmy jest lepkosprężystym żelem tiksotropowym.

3. Charakterystyka rybosomów

Rybosomy przeprowadzają biosyntezę białek, realizując w ten sposób informację genetyczną. Każda komórka ma dziesiątki tysięcy lub miliony tych maleńkich, zaokrąglonych rozmiarów 20–30 nm cząsteczki rybonukleoproteiny. Rybosom składa się z dwóch nierównych cząstek. Powstają one oddzielnie i łączą się w mRNA, które zachodzi przez ekscentrycznie położony kanał między podcząstkami i dostarcza informacji do biosyntezy białek. W tym przypadku kilka rybosomów można połączyć nitkowatą cząsteczką mRNA w polisom (polirybosom) przypominający sznur pereł.

Większy rybosomy znajdujemy w cytoplazmie komórek eukariotycznych. Wraz z mRNA mogą być związane z retikulum endoplazmatycznym. Ich subcząstki są syntetyzowane w Jądro komórkowe. Komórki prokariotyczne mają mniejsze rybosomy. Rybosomy są niezwykle bogate w magnez.

4. plazmidy

Plazmidy to bardzo krótkie podwójne helisy DNA znajdujące się poza genomem, zamknięte w pierścieniu (o długości od kilku do kilkuset tysięcy par zasad), z jednym lub kilkoma genami, a czasami w ogóle bez genów. Replikują się w większości przypadków niezależnie od reszty materiału genetycznego i często przemieszczają się z jednej komórki do drugiej. Obecnie znajdują się one w bakteriach i drożdżach, a także w mitochondriach komórek eukariotycznych. Niektóre plazmidy bakteryjne mogą być włączone do genomu i ponownie od niego oddzielone.

Pytanie 18

1. Struktura

Protoplazma ograniczona zewnętrzna męmbrana- plazmolemma i zawiera system błon wewnętrznych (endomembran). Mitochondria i plastydy, które również mają błony wewnętrzne i jądro komórkowe, są otoczone dwiema błonami.

Grubość membrany wynosi najczęściej 6-12 nm. Membrany ograniczają zamknięte objętości o różnych rozmiarach i kształtach, takie jak pęcherzyki, spłaszczone wnęki lub całe komórki. W ten sposób, tworząc przeszkodę dla dyfuzji, tworzą oddzielne objętości reakcyjne (przedziały). Z drugiej strony membrany są w stanie selektywnie przepuszczać niektóre substancje i aktywnie pompować inne, co wiąże się ze zużyciem energii. Uważa się każdą membranę oddziela przestrzeń protoplazmatyczną od przestrzeni nieplazmatycznej: plazmolemę od środowiska otaczającego komórkę, błony pęcherzyków od nieplazmatycznej zawartości tych pęcherzyków, obie błony otoczki jądrowej od znajdującej się między nimi przestrzeni nieplazmatycznej .

membrany(z wyjątkiem błon mitochondrialnych i plastydowych) są wykorzystywane w procesach ontogenezy i mogą przekształcać się w siebie (przepływ błonowy). Na przykład błony aparatu Golgiego powstają z retikulum endoplazmatycznego, a te ostatnie służą jako materiał do regeneracji plazmolemy.

2. Białka i lipidy w błonie

Membrany są dwuwymiarowy ciekły kryształ roztwory białek globularnych w lipidach. Podstawą strukturalną błon są lipidy, wśród których dominują fosfolipidy (np. lecytyna), oraz glikolipidy błon plastydowych. Białka w błonach działają pewne funkcje: są to na przykład enzymy lub białka transportowe. Ponadto błony zawierają sterole (u zwierząt, głównie cholesterol), glikoproteiny i niektóre sole nieorganiczne.

3. Podstawowa budowa membran

Podstawową strukturą wszystkich błon są dwie równoległe warstwy lipidów (warstwa dwucząsteczkowa). Lipidy błonowe są cząsteczkami amfipatycznymi, które mają część hydrofobową (reszty węglowodorowe kwasów tłuszczowych i sfingozyny) oraz część hydrofilową (fosforany, cholina, komamina, cukier itp.). Takie cząsteczki tworzą się na powierzchni wody warstwa jednowarstwowa. W środowisku wodnym i w komórce tworzą się warstwy dwucząsteczkowe: hydrofobowe części różnych cząsteczek są odwrócone od środowiska wodnego, tj. ku sobie, i są utrzymywane razem dzięki silnym oddziaływaniom hydrofobowym i słabym siłom van der Waalsa .

Dzięki temu membrany na obu zewnętrznych powierzchniach są hydrofilowe, a wewnątrz hydrofobowe. Ponieważ hydrofilowe części cząsteczek pochłaniają elektrony, są widoczne w mikroskopie elektronowym jako dwie ciemne warstwy.

4. Wpływ temperatury na membranę

Na niskie temperatury pozostałości węglowodorów tworzą pozory sieci krystalicznej, a membrany przechodzą w stan żelu. W temperaturach fizjologicznych membrany są w stanie ciekłokrystalicznym: pozostałości węglowodorów obracają się wokół ich osi podłużnej i dyfundują w płaszczyźnie warstwy; rzadziej przeskakuj z jednej warstwy na drugą bez naruszania strong wiązania hydrofobowe.

Białka błony obwodowej są hydrofilowe, ponieważ aminokwasy hydrofilowe (z grupami polarnymi) dominują na powierzchni ich kulistej cząsteczki. Są one stosunkowo luźno związane z hydrofilowymi powierzchniami membran głównie przez siły elektrostatyczne, czyli wiązania jonowe.

Integralne białka błonowe hydrofobowe (przynajmniej częściowo), ponieważ na powierzchni ich cząsteczek znajdują się głównie hydrofobowe reszty aminokwasowe.

Białka te są mocno umocowane w hydrofobowej grubości błony przez oddziaływania hydrofobowe, a hydrofilowe części cząsteczek wystają z błony na zewnątrz. Niektóre integralne białka błonowe są zdolne, podobnie jak cząsteczki lipidów, do rozproszony w płaszczyźnie membrany inne są nieruchome.

opisane płynna mozaika model struktury błony (model Singera) zastąpił wcześniejszy model Danieliego (bez białek integralnych).

Dzięki oddziaływaniom hydrofobowym membrany są w stanie rozciągać się (rosnąć), gdy dołączane są nowe cząsteczki, aw przypadku pęknięcia uformowane krawędzie mogą ponownie się zamknąć.

Membrany są półprzepuszczalne; muszą mieć małe pory, przez które może dyfundować woda i inne małe cząsteczki hydrofilowe. Prawdopodobnie wykorzystuje się do tego wewnętrzne regiony hydrofilowe integralnych białek błonowych lub dziury między sąsiadującymi integralnymi białkami (białkami tunelowymi).

Pytanie 19

1. Charakterystyka błon plazmatycznych

Rolę odgrywa plazmalemma, której grubość wynosi około 8 nm bariera do dyfuzji substancji z komórki; jest to również istotne dla komórek roślinnych, ponieważ ściana komórkowa jest z reguły przepuszczalna. Cząsteczki transportujące wbudowane w membranę przenoszą określone substancje. Enzymy błonowe akceptują tylko ograniczony udział w metabolizmie. U roślin plazmolemma bierze udział w wymianie składników ściany komórkowej, aw komórkach nerwowych w przewodzeniu impulsów.

Podczas podziału komórki komórki potomne otrzymują błonę plazmatyczną od komórki macierzystej. Wraz ze wzrostem plazmolemy (związanej z podziałem i wzrostem komórek) oraz podczas jej regeneracji powstaje z pęcherzyków Golgiego (przepływ błonowy).

błona plazmatyczna komórki zwierzęce pokryte są na zewnątrz warstwą polisacharydu o grubości od 10 do 20 nm - glikokaliksem. Rozgałęzione reszty polisacharydowe są kowalencyjnie połączone z białkami i lipidami zawierającymi sfingozynę. Polisacharydy składają się głównie z galaktozy, mannozy, fukozy, N-acetylogalaktozaminy, N-acetyloglukozaminy i (w pozycjach końcowych) reszt kwasu sialowego. Kwasy sialowe zwane kwasami N-glikozylo- i N-acetyloneuraminowymi; kwas neuraminowy jest cyklicznym kondensatem mannozy i pirogronianu.

Z komponentów glikokaliks glikoproteina glikoforyna w błonach erytrocytów została dobrze zbadana. Składa się w 60% z węglowodanów i przenosi (podobnie jak inne glikoproteiny i glikolipidy błon plazmatycznych komórek zwierzęcych) specyficzne antygeny grupowe krwi, a także miejsca wiążące różne wirusy i lektyny.

Koniec karboksylowyłańcuch polipeptydowy wystaje z błony wraz z nią wewnątrz, i z zewnętrzna strona występuje koniec aminowy z licznymi silnie rozgałęzionymi łańcuchami bocznymi polisacharydów.

2. Różnice w błonie plazmatycznej w komórkach prokariotycznych

Błona plazmatyczna komórek prokariotycznych różni się tym, że zawiera nośniki elektronów i enzymy łańcucha oddechowego jako integralne białka i tworzy różnego rodzaju wypukłości. Niektóre wypukłości przeprowadzają oddychanie, inne - fotosyntezę i oddychanie. Mezosomy bakteryjne to ciała blaszkowate, rurkowate lub pęcherzykowe leżące w kieszeniach błonowych. Wewnętrzna przestrzeń mezosomów częściowo komunikuje się ze środowiskiem zewnątrzkomórkowym. Mezosomy powstają w wyniku złożonego fałdowania i fuzji wklęsłych odcinków błony. Ich funkcja jest nieznana. Podobne struktury opisano w niebiesko-zielonych algach i komórkach grzybów (chociaż te ostatnie są eukariotyczne).

Pytanie 20. Retikulum endoplazmatyczne (ER)

1. Charakterystyka ER

Rurowe lub zwarte cysterny ER penetrują całą cytoplazmę i otaczają jądro komórkowe, tworząc otoczkę jądrową. Bąbelkowe wypustki osiągają średnicę 100 nm. Wiele lub nawet wszystkie cysterny są połączone ze sobą i z otoczką jądrową, a ich wnętrze komunikuje się z przestrzenią okołojądrową. W roślinach cylindryczne cysterny rozciągają się przez ścianę komórkową do sąsiednich komórek (desmotubule w desmosomach).

Zbiorniki nie mogą być wybrane w całości ponieważ podczas homogenizacji ulegają zniszczeniu do mikrosomów - fragmentów wielkości rybosomu. Analiza biochemiczna ER najczęściej wykonuje się na preparatach mikrosomów.

Membrany zbiorników mają grubość około 6 nm. Ich lipidy składowe to głównie glicerofosfatydy (90–95%), w szczególności lecytyna (55%).

2. Granulowany ER

ziarnisty (surowy) ER jest gęsto usiany polisomami, a gładki (agranularny) ER, składający się głównie z elementów rurkowych, nie jest z nimi związany. Gęste warstwy cystern ziarnistego ER – tzw. ergastoplazmy – barwione są barwnikami zasadowymi w wyniku wysoka zawartość kwasów nukleinowych, więc nagromadzenia tych cystern są widoczne pod mikroskopem świetlnym, zwłaszcza w komórkach wydzielających białka (w ślinianki i trzustki).

W granulowanym ER syntetyzowane są określone białka. Rybosomy, przyczepione swoimi dużymi cząsteczkami do błony, wypychają nowo zsyntetyzowane łańcuchy polipeptydowe do cystern, skąd białka są wydalane z komórki, najczęściej za pomocą rurkowatych cystern gładkiego ER.

3. Gładki ostry dyżur

W gładkim ER zachodzą różne etapy metabolizmu węglowodanów, kwasów tłuszczowych, tłuszczów, terpenoidów i innych substancji. Przede wszystkim jest ośrodkiem syntezy lipidów i steroidów błonowych (cholesterolu), a tym samym punktem wyjścia dla przepływu błon, czyli tworzenia i regeneracji całego systemu błony wewnętrznej i plazmatycznej. W Komórki mięśniowe SOR dzwonił tutaj retikulum sarkoplazmatyczne, pełni funkcję motoryczną.

W szybko rosnących komórkach zwierzęcych (embrionalnych, rakowych) w cytoplazmie i jądrze komórkowym znajdują się pierścieniowe błony o strukturze podobnej do błony jądrowej - krótkie i płaskie izolowane fragmenty podwójnej błony z porami.

Czołgi ER mogą „mnożyć się”, syntetyzując własne Elementy konstrukcyjne. Ponadto najwyraźniej powstają również z innych błon (na przykład cystern Golgiego) lub w wyniku fuzji pęcherzyków, które odrywają się od innych części ER.