Komórka jest podstawową jednostką strukturalną i funkcjonalną systemów ożywionych. Umożliwia ona przeprowadzanie procesów życiowych, takich jak oddychanie, rozmnażanie czy odżywianie. Wyróżniamy organizmy jednokomórkowe (np. bakterie, niektóre protisty) oraz organizmy wielokomórkowe (rośliny, zwierzęta), u których komórki zorganizowane są w narządy lub tkanki.

Główny podział komórek opiera się na obecności lub braku jądra komórkowego. Na tej podstawie wyróżnia się odpowiednio komórki eukariotyczne i prokariotyczne.

Każda żywa komórka zawiera błonę komórkową, cytoplazmę, rybosomy oraz materiał genetyczny. Komórki eukariotyczne są jednak bardziej złożone od prokariotycznych i zawierają dodatkowe elementy strukturalne – organellaorganellumorganella komórkowe, które otoczone są błoną plazmatyczną. Należą do nich m. in. mitochondria, plastydy, aparat Golgiego czy wakuole.

R1FGnCkD8E1nN

Zdjęcie przedstawia grupę zwierząt przy zbiorniku wodnym. Stado słoni składające się zarówno z dorosłych, jak i młodych osobników korzysta z wodopoju.

R14usTeEBqpwA

Zdjęcie przedstawia komórki gronkowca złocistego w przybliżeniu mikroskopowym. Bakterie te posiadają kuliste komórki o nieco nieregularnym kształcie.

Wnętrze komórki eukariotycznej wypełnione jest koloidalnym roztworem – cytozolem, zwanym też cytoplazmą podstawową. Tworzą go białka, lipidy, cukry oraz liczne pierwiastki zawieszone w wodzie.

Cytozol otacza błona komórkowa, która występuje we wszystkich komórkach. Zbudowana jest z dwóch warstw fosfolipidów i związanych z nimi białek. Główną jej funkcją jest oddzielenie środowiska wewnętrznego komórki od środowiska zewnętrznego. Umożliwia ona utrzymanie gradientu stężeń oraz transport substancji odżywczych i wody. Ponadto odgrywa ważną rolę w komunikowaniu się komórki ze środowiskiem zewnętrznym oraz innymi komórkami.

Wszystkie żywe komórki zawierają materiał genetyczny. U eukariontów prawie wszystkie geny komórki zlokalizowane są w jądrze komórkowym. Struktura ta otoczona jest podwójną błoną nazywaną otoczką jądrową, która oddziela jej zawartość od środowiska wewnętrznego komórki. Jądro komórkowe jest miejscem replikacji i transkrypcji materiału genetycznego. Jego funkcja polega również na regulacji i kontroli wszystkich procesów życiowych zachodzących w komórce.

W cytozolu zawieszone są organelle komórkowe, które wraz z nim stanowią cytoplazmę komórki.

Ważnym elementem strukturalnym komórki jest znajdujący się we wnętrzu cytoplazmy system błon, nazywany siateczką śródplazmatyczną lub retikulum endoplazmatycznym. Wyróżnia się dwa rodzaje siateczki śródplazmatycznej: szorstką i gładką. Na zewnętrznej powierzchni pierwszej z nich występują rybosomy, czyli niewielkie kompleksy powstałe z połączenia RNA i białek. Potocznie nazywane są „fabrykami białek”, ponieważ odpowiadają za syntezę tych związków chemicznych. Gładka siateczka śródplazmatyczna bierze udział w syntezie lipidów, detoksykacji komórki, magazynowaniu jonów wapnia oraz podobnie jak siateczka szorstka w obróbce białek powstałych na rybosomach.

Proces glikozylacjiglikozylacjaglikozylacji, czyli dołączania reszt cukrowych do powstałych białek sekrecyjnychbiałka sekrecyjnebiałek sekrecyjnych, kontynuowany jest w aparacie Golgiego. Aparat Golgiego jest także miejscem gromadzenia i sortowania produktów powstałych w szorstkiej siateczce śródplazmatycznej. Zbudowany jest z diktiosomów – spłaszczonych cystern błonowych. Ze względu na pełnione funkcje aparat Golgiego jest szczególnie rozbudowany w komórkach sekrecyjnychkomórki sekrecyjnekomórkach sekrecyjnych.

Energia zawarta w wiązaniach chemicznych związków organicznych przekształcana jest w energię użyteczną biologicznie w postaci ATP oraz energię cieplną z udziałem mitochondrium, w którym zachodzi oddychanie tlenowe.

W niektórych komórkach eukariotycznych związki organiczne mogą być utleniane w peroksysomach. Struktury te zawierają enzymy, które usuwają atomy wodoru z substancji organicznych, wykorzystując w tym celu tlen cząsteczkowy. Produktem, jaki powstaje podczas tej reakcji, jest nadtlenek wodoru (HIndeks dolny 2₂OIndeks dolny 2₂), należący do reaktywnych form tlenu. Rozkład tego związku również następuje w peroksysomach.

Organellami charakterystycznymi dla komórek eukariotycznych są także lizosomy. Uczestniczą one w trawieniu związków organicznych. Lizosomy powstają z pęcherzyków odłączających się od aparatu Golgiego. To właśnie w aparacie Golgiego ostatecznie modyfikowane są enzymy powstające na siateczce śródplazmatycznej szorstkiej, zanim trafią one do lizosomów. Lizosomy pełnią w komórce funkcje trawienne, służąc zarówno do degradacji materiału pobranego przez komórkę z zewnątrz, jak i do rozkładu jej własnych (zbędnych lub uszkodzonych) struktur. Strawiony materiał przechodzi do cytozolu, natomiast niestrawione resztki są usuwane z komórki w procesie egzocytozy lub pozostają w niej jako ciała resztkowe. Wyspecjalizowaną formą lizosomu jest akrosom w plemnikach.

We wszystkich rodzajach komórki występują wakuole. Organelle te są pęcherzykami otoczonymi jedną błoną białkowo‑lipidową. Wakuole powstają z istniejących już w komórce wakuol, z siateczki śródplazmatycznej i aparatu Golgiego. Pełnią funkcje trawienne, a ponadto magazynują wodę, sole mineralne i związki organiczne. Uczestniczą także w utrzymaniu turgoru.

W komórkach roślinnych występują specyficzne organelle, zwane plastydami. Struktury te otoczone są dwiema błonami. Wyróżnia się ich różne rodzaje, np. chloroplasty, chromoplasty i leukoplasty. Pierwsze z nich zawierają chlorofil i uczestniczą w procesie fotosyntezy – to dzięki nim rośliny wytwarzają pokarm (są zatem organizmami autotroficznymi). Chromoplasty bogate są w barwniki: karoteny i ksantofile, które nadają pomarańczowe zabarwienie kwiatom i owocom oraz liściom jesienią. Leukoplasty pełnią funkcję zapasową – gromadzą tłuszcze, cukry lub białka.

W niektórych komórkach roślinnych występuje specyficzny rodzaj peroksysomów - glioksysomy. Są to organelle, w których zachodzi skomplikowany szlak przemian tłuszczy w cukry.

Celulozowa ściana komórkowa nadaje komórkom kształt i większą wytrzymałość mechaniczną. Pozwala to roślinom rosnąć nawet na duże wysokości w poszukiwaniu dostępu do światła czy stawiać opór czynnikom środowiskowym, jak na przykład wiatrowi. Ponadto ściana komórkowa zabezpiecza komórki przed inwazją drobnoustrojów.

Turgor komórki utrzymywany jest natomiast dzięki obecności jednej dużej wakuoli, która otoczona jest pojedynczą błoną - tonoplastemtonoplasttonoplastem i wypełniona sokiem wakuolarnym (komórkowym). Wakuola w komórkach roślin pełni często funkcje magazynujące. W niektórych wakuolach występujących w komórkach roślinnych zawarte są także barwniki nadające kolor niektórym organom, np. kwiatom czy owocom.

Grzyby były kiedyś zaliczane do roślin ze względu na obecność ściany komórkowej oraz dużych wakuol. Późniejsze analizy wykazały jednak, że ściana ta zbudowana jest z chityny, a nie z celulozy jak u komórek roślinnych. Ponadto okazało się, że komórki grzybowe dzielą pewną pulę cech z komórkami zwierzęcymi, są cudzożywne i nie mają chloroplastów, a ich materiałem zapasowym jest glikogen. Inną wspólną cechą niektórych komórek grzybowych i zwierzęcych jest występowanie centrioli, czyli organelli komórkowych biorących udział w tworzeniu wrzeciona podziałowego w dzielących się komórkach. Organelle te nie występują u roślin wyższych (nagonasiennych i okrytonasiennych).

Komórka zwierzęca nie ma ściany komórkowej – wyposażona jest wyłącznie w błonę komórkową, co umożliwia komórkom łatwiejsze przemieszczanie się i pobieranie pokarmu na drodze endocytozy. Ważną rolę w utrzymaniu kształtu komórki odgrywa natomiast cytoszkielet. Występujące w komórce zwierzęcej wakuole są na ogół drobne, a magazynowanym w nich polisacharydem jest glikogen.

Słownik