Budowa komórki eukariotycznej i prokariotycznej
Organelle komórkowe, różnice między komórkami pro- i eukariotycznymi, funkcje struktur komórkowych
Budowa komórki eukariotycznej i prokariotycznej
Komórka jest podstawową jednostką strukturalną i funkcjonalną wszystkich organizmów żywych. Teoria komórkowa, sformułowana przez Matthiasa Schleidena i Theodora Schwanna w 1839 roku, głosi, że:
- Wszystkie organizmy żywe zbudowane są z komórek.
- Komórka jest najmniejszą jednostką życia.
- Każda komórka powstaje z innej, już istniejącej komórki (omnis cellula e cellula — Rudolf Virchow).
---
Komórka prokariotyczna
Komórki prokariotyczne (gr. pro — przed, karyon — jądro) nie posiadają jądra komórkowego otoczonego błoną jądrową. DNA znajduje się w obszarze zwanym nukleoidem. Należą do nich bakterie (Bacteria) i archeony (Archaea).
Budowa komórki prokariotycznej:
| Struktura | Funkcja |
|-----------|---------|
| Błona komórkowa | Bariera selektywna, transport substancji |
| Ściana komórkowa | Ochrona mechaniczna, utrzymanie kształtu (peptydoglikan u bakterii) |
| Nukleoid | Obszar z kolistym DNA (chromosom bakteryjny) |
| Plazmidy | Małe, koliste cząsteczki DNA — geny oporności na antybiotyki |
| Rybosomy 70S | Synteza białek (mniejsze niż u eukariontów) |
| Cytoplazma | Środowisko reakcji metabolicznych |
| Rzęski / wici | Ruch komórki |
| Otoczka (kapsuła) | Ochrona przed fagocytozą, zjadliwość |
| Fimbrie (pili) | Przyleganie do powierzchni, koniugacja |
| Mezosomy | Wpuklenia błony — oddychanie komórkowe |
---
Komórka eukariotyczna
Komórki eukariotyczne (gr. eu — prawdziwy, karyon — jądro) posiadają jądro komórkowe otoczone podwójną błoną jądrową (otoczka jądrowa z porami). Materiał genetyczny jest zorganizowany w chromosomy. Należą do nich komórki roślinne, zwierzęce, grzybowe i protistów.
Organelle komórki eukariotycznej:
| Organellum | Budowa | Funkcja |
|------------|--------|---------|
| Jądro komórkowe | Otoczone podwójną błoną z porami; zawiera chromatynę/chromosomy i jąderko | Przechowywanie informacji genetycznej (DNA), sterowanie aktywnością komórki |
| Jąderko | Struktury wewnątrz jądra | Synteza rRNA, tworzenie podjednostek rybosomów |
| Retikulum endoplazmatyczne szorstkie (RER) | Błony z rybosomami na powierzchni | Synteza białek wydzielniczych i błonowych |
| Retikulum endoplazmatyczne gładkie (REG) | Błony bez rybosomów | Synteza lipidów, detoksykacja, magazynowanie Ca²⁺ |
| Aparat Golgiego (diktiosomy) | Spłaszczone cysterny błonowe | Modyfikacja, sortowanie i pakowanie białek; tworzenie lizosomów |
| Mitochondria | Podwójna błona; wewnętrzna tworzy grzebienie (cristae) | Oddychanie komórkowe tlenowe — wytwarzanie ATP |
| Chloroplasty | Podwójna błona; tylakoidy tworzące grana; stroma | Fotosynteza — tylko w komórkach roślinnych i glonów |
| Rybosomy 80S | Dwie podjednostki (60S + 40S) | Synteza białek (translacja) |
| Lizosomy | Pęcherzyki otoczone pojedynczą błoną | Trawienie wewnątrzkomórkowe — enzymy hydrolityczne |
| Peroksysomy | Pęcherzyki z enzymami | Rozkład H₂O₂ (nadtlenku wodoru), utlenianie kwasów tłuszczowych |
| Wakuola centralna | Duży pęcherzyk w komórkach roślinnych | Magazynowanie wody, turgor komórki, przechowywanie substancji |
| Cytoszkielet | Mikrotubule, mikrofilamenty, filamenty pośrednie | Kształt komórki, transport wewnątrzkomórkowy, podział komórki |
| Centriole | Para walców z mikrotubul (komórki zwierzęce) | Organizacja wrzeciona podziałowego w mitozie i mejozie |
| Błona komórkowa | Podwójna warstwa fosfolipidowa z białkami | Transport, rozpoznawanie sygnałów, ochrona |
---
Porównanie komórek
| Cecha | Prokariotyczna | Eukariotyczna rośl. | Eukariotyczna zwierz. |
|-------|---------------|--------------------|-----------------------|
| Jądro z otoczką | Brak | Tak | Tak |
| DNA | Koliste, w nukleoidzie | Liniowe, w chromosomach | Liniowe, w chromosomach |
| Rybosomy | 70S | 80S | 80S |
| Mitochondria | Brak | Tak | Tak |
| Chloroplasty | Brak | Tak | Brak |
| Ściana komórkowa | Tak (peptydoglikan) | Tak (celuloza) | Brak |
| Wakuola centralna | Brak | Tak (duża) | Brak lub małe |
| Centriole | Brak | Brak (u większości) | Tak |
| Rozmiar | 0,1–10 μm | 10–100 μm | 10–100 μm |
---
Teoria endosymbiozy
Lynn Margulis w 1967 roku zaproponowała teorię endosymbiotyczną, która wyjaśnia pochodzenie mitochondriów i chloroplastów:
- Mitochondria powstały z tlenowych bakterii wchłoniętych przez prymitywną komórkę eukariotyczną.
- Chloroplasty powstały z fotosyntetycznych sinic (cyjanobakterii).
Dowody: Mitochondria i chloroplasty posiadają własne, koliste DNA, rybosomy 70S, podwójną błonę i dzielą się niezależnie od komórki.
---
Pojęcia kluczowe
- Komórka prokariotyczna — komórka bez jądra komórkowego (bakterie, archeony)
- Komórka eukariotyczna — komórka z jądrem komórkowym (rośliny, zwierzęta, grzyby, protisty)
- Organelle — wyspecjalizowane struktury komórkowe pełniące określone funkcje
- Endosymbioza — teoria tłumacząca pochodzenie mitochondriów i chloroplastów
- Turgor — ciśnienie wody na ścianę komórkową w komórkach roślinnych