R1FJGDHA29OM6
Zdjęcie przedstawia komórkę roślinną. W jej wnętrzu znajdują się organella o różnych kształtach i kolorach.

Podsumowanie wątku 3

Schemat budowy komórki roślinnej.
Źródło: Englishsquare Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Streszczenie wątku 3

1. Rodzaje komórek eukariotycznych

Komórka eukariotyczna i prokariotyczna

Struktura

Komórka eukariotyczna

Komórka prokariotyczna

Jądro komórkowe

+

-

Błona komórkowa

+

+

Ściana komórkowa

+/-

+

Aparat Golgiego

+

-

Chloroplasty

+/-

-

Mitochondria

+

-

Lizosomy

+/-

-

Rybosomy

+

+

Siateczka śródplazmatyczna

+

-

Wakuole

+/-

-

Komórka roślinna, grzybowa i zwierzęca

Struktura

Komórka roślinna

Komórka grzybowa

Komórka zwierzęca

Jądro komórkowe

+

+

+

Błona komórkowa

+

+

+

Aparat Golgiego

+

+

+

Mitochondria

+

+

+

Lizosomy

-

-

+

Rybosomy

+

+

+

Siateczka śródplazmatyczna

+

+

+

Wakuole

+

+

+

Ściana komórkowa

+

+

-

Plastydy

+

-

-

Cytoszkielet

+

+

+

Peroksysomy

+

+

+

Glioksysomy

+

-

-

Stosunek powierzchni do objętości decyduje o efektywności wymiany substancji między komórką a jej otoczeniem — im większa powierzchnia w stosunku do objętości, tym szybciej komórka może pobierać składniki odżywcze i usuwać produkty przemiany materii. Wraz ze wzrostem komórki jej objętość rośnie szybciej niż powierzchnia, co ogranicza wydajność transportu do i z komórki. Aby zwiększyć ten stosunek, komórki wytwarzają różne wypustki (np. mikrokosmki), spłaszczają się lub dzielą na mniejsze.

2. Błony biologiczne - właściwości i transport

Na podstawie poniższego filmu przypomnij sobie informacje o budowie błony biologicznej, jej właściwościach i związanych z tym rodzajach transportu.

RRSADZR2JZN7C
Film pod tytułem "Półprzepuszczalność błon komórkowych".

Osmoza - przepływ wody z roztworu hipotonicznego do hipertonicznego

Przypomnij sobie, czym są przedstawione poniżej roztwory i jaki mają wpływa na komórki zwierzęce i roślinne.

Roztwór hipertoniczny

Roztwór hipertoniczny to roztwór o wyższym stężeniu substancji osmotycznie czynnych niż wewnątrz komórki. Komórka umieszczona w takim roztworze oddaje osmotycznie wodę do otoczenia. Komórka zwierzęca się kurczy. W komórce roślinnej następuje zmniejszenie objętości wakuoli oraz kurczenie się protoplastu. Traci ona turgor. Jej błona przestaje ściśle przylegać do ściany komórkowej. Komórka ulega plazmolizie.

R1KBFSRR576DQ
Komórka roślinna w roztworze hipertonicznym.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Roztwór izotoniczny

Roztwór izotoniczny to roztwór o takim samym stężeniu substancji osmotycznie czynnych jak wewnątrz komórki. Oznacza to, że komórka pozostaje w równowadze − napływa do niej osmotycznie tyle samo wody, ile z niej ubywa.

R6NGFGETFZGP2
Komórka roślinna w roztworze izotonicznym.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Roztwór hipotoniczny

Roztwór hipotoniczny to roztwór o niższym stężeniu substancji osmotycznie czynnych niż wewnątrz komórki. Komórka pęcznieje i zwiększa się jej objętość. W komórce zwierzęcej może to doprowadzić na pęknięcia błony komórkowej.

Komórka roślinna w roztworze hipotonicznych zwiększa swój turgor. Ściana komórkowa zabezpiecza komórkę przed pęknięciem od nadmiaru wody.  Komórka nie może już zwiększyć swojej objętości i przyjmować więcej wody. Umieszczenie w takim roztworze komórki splazmolizowanej powoduje jej deplazmolizę (proces odwrotny do plazmolizy).

RBPQE8ONNFN4R
Komórka roślinna w roztworze hipotonicznym.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Plazmoliza i deplazmoliza

Cechy porównawcze

PLAZMOLIZA

DEPLAZMOLIZA

Komórka umieszczona w roztworze

hipertonicznym

hipotonicznym

Objętość wakuol i komórki

maleje

rośnie

Turgor

maleje

rośnie

Endocytoza i egzocytoza

Endocytoza — proces pobierania substancji przez komórkę poprzez wpuklanie błony komórkowej i tworzenie pęcherzyków.

Rodzaje endocytozy:

Fagocytoza —pobieranie dużych cząstek (np. bakterii) przez wyspecjalizowane komórki; transportowana cząstka zamykana jest w pęcherzyku endocytotycznym - fagosomie, a następnie trawiona w lizosomach wtórnych. Niestrawione resztki usuwane są poza komórkę w procesie egzocytozy.

Pinocytoza — pobieranie substancji rozpuszczonych w wodzie; transportowane substancje zamykane są w pęcherzyku pinocytotycznym i wraz z nim w całości trawione i wchłaniane.

Egzocytoza — przeciwieństwo endocytozy, proces usuwania substancji z komórki na zewnątrz. Pęcherzyki transportowe powstające z aparatu Golgiego lub fagosomu zlewają się z błoną komórkową i uwalniają zawartość (np. enzymy trawienne, niestrawione resztki pokarmowe).

3. Cytoplazma i jądro komórkowe

Cytoszkielet

1

Cecha

Mikrotubule

Mikrofilamenty

Filamenty pośrednie

Budowa białkowa

tubulina

aktyna

różne białka

Funkcje

- transport wewnątrzkomórkowy
- przemieszczanie się całych organelli
- utrzymanie kształtu komórki
- tworzenie wrzeciona podziałowego
- ruch komórki - budują rzęski i wici

- transport wewnątrzkomórkowy
- ruchy organelli komórkowych
- ruch komórki przez zmianę jej kształtu
- podział komórki i cytoplazmy
- skurcz mięśni

- stabilizacja kształtu komórki
- odporność na urazy
- wchodzą w skład blaszki jądrowej
- wchodzą w skład niektórych połączeń międzykomórkowych w tkankach zwierzęcych

R1VEOM1B5DSM81
Grafika przedstawia budowę jądra komórkowego. Możemy w niej wyróżnić kuliste jąderko, czyli część jądra komórkowego, która charakteryzuje się dużą gęstością i na pierwszy rzut oka sprawia wrażenie oddzielnej struktury. W rzeczywistości jest to zagęszczenie chromatyny kodującej rRNA (rybosomalne RNA), która w tym miejscu ulega intensywnej transkrypcji. rRNA jest następnie wykorzystywany do syntezy podjednostek rybosomów: łącząc się z białkami pochodzącymi z cytozolu, formuje gotowe do opuszczenia jądra podjednostki (małe oraz duże) rybosomów. Jąderka są więc obszarami wewnątrz jądra odpowiedzialnymi za syntezę rybosomów, a ich liczba jest uzależniona od gatunku oraz fazy cyklu komórkowego. Wnętrze jądra od cytozolu oddzielają dwie błony, z których każda jest zbudowana z dwuwarstwy białkowo‑lipidowej. Błony przebijają białkowe kompleksy porowe, które tworzą niewielkie otwory w otoczce. To pory jądrowe umożliwiające komunikację jądra z cytozolem. Odpowiednie ułożenie porów jądrowych jest uwarunkowane obecnością białek, należących do filamentów pośrednich, które wyściełają otoczkę od jej wewnętrznej strony. Takie białkowe rusztowanie również wzmacnia ją mechanicznie oraz decyduje o kształcie jądra. Wnętrze jądra wypełnione jest koloidem złożonym z wody oraz zanurzonych w niej substancji, między innymi wielu białek enzymatycznych odpowiedzialnych za syntezę DNA oraz RNA. Jest to kariolimfa, w której zatopiona jest chromatyna wraz z jąderkiem. Płyn ten stanowi środowisko reakcji chemicznych zachodzących w jądrze. W niedzielącym się jądrze komórki DNA występuje chromatyna w postaci nici nawiniętej na białka histonowe. Luźno rozłożona w jądrze forma chromatyny, nazywana euchromatyną, jest łatwo dostępna dla białek umożliwiających ekspresję genów. Forma ta jest aktywna genetycznie. Chromatyna ściśle upakowana jest nieaktywna genetycznie i nazywana heterochromatyną. Podczas podziału komórkowego chromatyna ulega silnej kondensacji do chromosomów. Błona zewnętrzna otoczki jądrowej przechodzi w błony siateczki śródplazmatycznej szorstkiej. To retikulum endoplazmatyczne szorstkie. Siateczka śródplazmatyczna szorstka odróżnia się od siateczki śródplazmatycznej gładkiej obecnością rybosomów, które biorą udział w syntezie białka.
Budowa jądra komórkowego.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
1
1
Symulacja 1

Przypomnij sobie jak w jądrze komórkowym upakowany jest materiał genetyczny.

R1EFMD2J4FNAX
Symulacja interaktywna przedstawia komórkę zwierzęcą z poszczególnymi organellami w kolorze szarym. Po kliknięciu w niebieskie chromosomy, znajdujące się pośrodku komórki na tle jądra komórkowego pojawiają się informacje dotyczące upakowania DNA w jądrze komórkowym. Schemat komórki znika, a wyświetla się duży rysunek chromosomu. Na jednym z ramiom narysowany jest czarny okrąg, obok niego opis: chromosom metafazowy jest najbardziej skondensowaną formą chromatyny. Jest on widoczny podczas podziału komórki. Jego szerokość wynosi 1400 nanometrów.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Symulacja interaktywna przedstawia komórkę zwierzęcą z poszczególnymi organellami w kolorze szarym. Po kliknięciu w niebieskie chromosomy, znajdujące się pośrodku komórki na tle jądra komórkowego pojawiają się informacje dotyczące upakowania DNA w jądrze komórkowym. Schemat komórki znika, a wyświetla się duży rysunek chromosomu. Na jednym z ramiom narysowany jest czarny okrąg, obok niego opis: chromosom metafazowy jest najbardziej skondensowaną formą chromatyny. Jest on widoczny podczas podziału komórki. Jego szerokość wynosi 1400 nanometrów.

RBU7B119MXSCR1
Ilustracja przedstawia schemat budowy rybosomu. Składa się on z dwóch podjednostek: dużej górnej oraz mniejszej zwanej podjednostką małą. Na podjednostce dużej zamieszczona zapis: E P A. Wyglądem przypominają dwa złączone ze sobą kapelusze grzybów.
Struktura rybosomu. Rybosomy składają się z dwóch podjednostek: małej i dużej i swoim wyglądem przypominają grzybki.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Cecha

Rybosomy w komórkach prokariotycznych

Rybosomy w komórkach eukariotycznych

Rozmiar

70S

80S, 70S, 55S

Lokalizacja

Wolne w cytoplazmie

- Wolne w cytoplazmie (80S)
- Na siateczce śródplazmatycznej szorstkiej (80S)
- W mitochondriach (55S) i chloroplastach (70S)

Zadanie

Synteza białek

Synteza białek

Wewnątrzkomórkowy szlak pęcherzykowy

Zapoznaj się z opisami procesów widocznych na schemacie dostępnymi pod kolejnymi cyframi.

R7EX4NH8J3RT61
Grafika przedstawia schemat wewnątrzkomórkowego szlaku pęcherzykowego. Początkowo, w wyniku endocytozy pochłaniana jest cząstka pokarmowa i tworzy się pęcherzyk endocytarny. Z nim łączy się lizosom, który zawiera enzymy hydrolityczne trawiące pobrany pokarm. Następnie białka są syntetyzowane na rybosomach siateczki śródplazmatycznej szorstkiej, skąd trafiają do światła kanalików siateczki. Tam podlegają obróbce wstępnej. Następnie zamykane są w pęcherzykach, które oddzielają się od siateczki i wędrują do aparatu Golgiego. Aparat Golgiego zbudowany jest z płaskich, ułożonych w stosy błoniastych woreczków nazywanych diktiosomami. Wyróżnia się w nim biegun cis (wejścia) i trans (wyjścia). Zamknięte w pęcherzykach odrywających się od siateczki białka określane są jako cargo. Białka te są rozpoznawane na podstawie sekwencji kontrolujących i utrzymywane w pęcherzykach aż do fuzji pęcherzyka z błoną docelową. Fuzja odbywa się w strefie cis diktiosomu. Następnie, za pomocą znaczników, cysterny zawierające cargo przesuwają się ku biegunowi trans, gdzie cargo ulega dojrzewaniu i obróbce. Biegun trans jest także miejscem sortowania substancji oraz ich wysyłania do błony komórkowej oraz wakuol. Wewnątrz cystern aparatu Golgiego do białek i lipidów dodawane są reszty cukrowe, a tym samym tworzone są glikoproteiny oraz glikolipidy. Cysterny przesuwają się w kierunku bieguna trans. Na biegunie trans aparatu Golgiego pęcherzyki z zawartością odrywają się, po czym łączą z błoną komórkową, usuwając zawartość na zewnątrz komórki.
Schemat wewnątrzkomórkowego szlaku pęcherzykowego.
Źródło: Englishsquare Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R1T29A7JT4DMA
Film nawiązujący do treści materiału