BÓDOWA KOMÓRKI ZWIERZĘCJE I JEJ FUNKCJE

Wszystkie organizmy żywe – ludzie,
zwierzęta i rośliny – są zbudowane z komórek. Te najmniejsze części składowe
żywej materii są odpowiedzialne za prawidłowy przebieg wszystkich procesów
niezbędnych do podtrzymania życia.

Mają rozmaite kształty, wielkości i
kolory. Większość jest zbudowana z cieniutkiej błony, otaczającej częściowo
przezroczystą, galaretowatą substancję, i wiele maleńkich części wewnętrznych
nazywanych organellami. Wielkość, kształt i organelle komórki zależą od
wykonywanej przez nią pracy. Ludzki organizm zbudowany jest z ponad 50 bilionów
komórek.

Typowa komórka zwierzęca jest otoczona
cienką błoną plazmatyczną, wewnątrz której znajduje się galaretowata cytoplazma
i około tuzina organelli. Komórki wątrobowe są najlepszym przykładem takiej
typowej komórki. Każda komórka wątroby czyli hepacyt, ma około dziesięciu do
dwudziestu mikronów przekroju. Zawiera większość głównych organelli, a jej
podstawowym zadaniem jest przeprowadzanie skomplikowanych reakcji chemicznych,
związanych z trawieniem pokarmu i odzyskiwaniem składników odżywczych.

O wiele bardziej niezwykła jest czerwona
krwinka, czyli erytrocyt. Erytrocyty maja kształt spłaszczonych pączków, a
ponieważ należą do najmniejszych komórek w organizmie nie posiadają typowych
organelli. Ich podstawowe zadanie to przenoszenie tlenu przez układ krwionośny.
W ludzkim organizmie znajdują się tuziny różnych typów komórek. Komórki
kostne(osteocyty) powstają i żyją w kościach. Komórki chrzęstne(chondrocyty) tworzą
chrząstkę występującą w stawach. Komórki
mięśniowe to długie włókienka, które łącząc się we włókna, tworzą mięśnie.
Niektóre komórki mięśniowe mają długość trzydzieści centymetrów, ale są
cieniutkie jak włos. Inne typy komórek są elementami budulcowymi płuc, mięśnia
sercowego, mózgu i nerwów.

Przez całe życie w naszym organizmie
znajdują się te same rodzaje komórek, ale nie te same konkretnie komórki.
Większość rodzajów komórek ma ograniczoną długość życia. Biała krwinka może żyć
tylko kilka godzin, jeśli akurat walczy z zarazkami wywołującymi chorobę. Życie
komórki skóry trwa około miesiąca. Czerwona krwinka żyje przeciętnie 4
miesiące, zanim się zestarzeje i ulegnie zniekształceniu. Wówczas zostaje
rozebrana na części, które będą powtórnie wykorzystane przez śledzionę i
wątrobę. Jednak w naszym organizmie znajduje się tak wiele czerwonych krwinek,
że co sekundę powstają dwa miliony nowych, zastępujących te , które w naturalny
sposób obumarły. Z drugiej jednak strony niektóre komórki nerwowe nie maj zdolności
regeneracji ani nie są zastępowane przez nowe komórki tego samego rodzaju, wiec
raz zniszczone nigdy nie zostaną odbudowane.

Komórka jest otoczona cienka błoną
komórkową lub błona plazmatyczną, która ma około 0,1 mikrona grubości i
zazwyczaj jest elastyczna, co umożliwia zmianę kształtu komórki. Błona
komórkowa pozwala przedostać się do środka jedynie wybranym związkom
chemicznym. Należy do nich tlen, surowce odżywcze potrzebne do kontynuowania
procesów przemiany materii, i dostawy energii – zwykle w postaci
cukru(glukozy). Poza tym błona wypuszcza tez pewne związki chemiczne na
zewnątrz, jak dwutlenek węgla i inne zbędne produkty reakcji chemicznych
zachodzących w komórce.

Niektóre komórki przenoszą się w sposób
naturalny z miejsca, gdzie ich koncentracja jest mniejsza do miejsc, gdzie
występują w większym natężeniu. Inne cząsteczki przenikają przez błonę
komórkową za pomocą różnych „pomp” i „furtek”, które wpuszczają je zgodnie z
zapotrzebowaniem komórki. Ten proces otrzymał nazwę aktywnego transportu.

Błona plazmatyczna przypomina mozaikę
zbudowaną z dwóch warstw lipidowych otaczających „wysepki” innych ważnych
cząsteczek, protein. „Furtki „ i „pompy” znajdują się przeważnie w miejscu tych
wysp proteinowych.

WW niektórych komórkach błona
plazmatyczna nie jest mocno naciągnięta i gładka, lecz pofałdowana w walcowate
kształty, mikrokosmki. Na przykład komórki wyściełające jelito posiadają bardzo
długie kosmki, których zadaniem jest wchłoniecie jak największej ilości
składników odżywczych z trawionego pożywienia. W pewnych miejscach błona
komórkowa jest zwinięta głęboko do wewnątrz komórki, tworząc tak zwaną
siateczkę śródplazmatyczną.

Wewnątrz błony znajduje się
przeźroczysta cytoplazma, wypełniająca przestrzeń między organellami.
Cytoplazma jest poprzecinana niezwykle złożona i zmienna siatką maleńkich rurek
i nitek, zwanych mikrotubulami i mikrowłókienkami. Właśnie one nadają komórce
określony kształt i strukturę. Rurki i włókienka utrzymują organelle we
właściwych miejscach oraz tworzą kanały, wzdłuż których może przesuwać się
zawartość komórki. Mikrotubule i mikrowłókienka odgrywają również istotna rolę
w przesuwaniu się całej komórki. Niektóre rodzaje komórek jak białe krwinki,
potrafią pełzać po całym organizmie jak ameby. Rolę napędu spełnia tu szybki
proces, w którym mikrotubule gromadzą się w jednej części cytoplazmy, potem
zostają przeniesione i gromadzą się w innej części, i tak dalej. Wszystkie
procesy życiowe wymagają energii, dlatego jednym z najważniejszych organelli w
komórce jest mitochondrium – źródło energii komórki.

Mitochondrium wykorzystuje różne ilości
glukozy, innych cukrów, pewnych tłuszczów i innych bogatych w energie związków
chemicznych, które docierają do komórki z przetrawionego pożywienia. Na
powierzchniach pofałdowanej wyściółki wewnętrznej zostają zamienione w
wysokoenergetyczne cząsteczki, które mogą być łatwo zmagazynowane przez komórkę
i wykorzystane do przeprowadzenia większości procesów życiowych. Te cząsteczki
energetyczne to ATP – adenozyno trójfosforany. Każda komórka zużywa pewną ilość
ATP w procesach pozwalających utrzymać życie, zdrowie i dobrą organizację.
Jeśli jakaś komórka produkuje substancje, które zostaną wysłane na zewnątrz , albo zajmie się rozkładaniem potencjalnie
szkodliwych produktów przemiany materii na bezpieczne związki, jej
zapotrzebowanie energetyczne wzrasta. A im więcej energii zużywa komórka, tym
więcej posiada mitochondriów. Duża komórka mięśniowa, która często zmienia
kształt, zmniejszając swą długość podczas skurczu mięśnia, może mieć setki tysięcy
mitochiondriów, co sekundę wykorzystujących miliony cząsteczek ATP.

Jedną z najważniejszych grup cząsteczek
występujących w żywych organizmach są
białka. Niektóre białka tworzą części strukturalne komórki, jak np.: we
wspomnianych wcześniej wyspach błony komórkowej. Inne wchodzą w skład bardzo
ważnej podgrupy związków chemicznych znajdujących się w komórkach – enzymów.

Enzymy to białka o szczególnym kształcie
występujące w setkach różnych rodzajów. Każdy rodzaj enzymów kontroluje tempo
przebiegu konkretnej reakcji chemicznej w komórce. Produkowanie wybranych
enzymów w odpowiedniej ilości powala komórce na regulowanie przebiegu swoich
wewnętrznych procesów. Zatem białka są zarówno narzędziami jakimi posługuje się
komórka, jak i cegiełkami, z których są zbudowane jej główne struktury.

Białka są produkowane przez maleńkie
kule znajdujące się w cytoplazmie zwane rybosomami. Czasami w cytoplazmie
występują grupy rybosomów, polirybosomy. Bardzo często są usytuowane na jednej
lub kilku tworach błony, siateczce śródcytoplazmatycznej.

Same białka są zbudowane z ok. 20
rodzajów jeszcze mniejszych cegiełek, określanych nazwa aminokwasów. Rybososomy
pobierają aminokwasy z cytoplazmy i łączą je ze sobą we właściwych
kolejnościach, produkując różne rodzaje białek, przy wykorzystaniu energii
pochodzącej z ATP. Znamy dwa rodzaje siateczki śródcytoplazmatycznej., Jedna,
wypełniona rybosomami, zwana siateczką środcytoplazmatyczną szorstką jest
głównie fabryką białek . Drugi rodzaj nie zawiera rybosomów i nazywa się siateczka
śródcytoplazmatyczną gładką. Uważa się, że bierze raczej udział w produkcji
kolejnej ważnej grupy, lipidów . Niektóre białka i lipidy są produkowane an
użytek własny komórki. Inne są wytwarzane „na eksport” – zostają wysłane poza
granice komórki. Na przykład pewne komórki w narządach trawiennych takich jak
żołądek, jelita i trzustka produkują enzymy trawienne. Mieszają się one ze
zjedzonym przez człowieka pokarmem i poddają go procesom chemicznego rozkładu
na mniejsze cząstki, które mogą zostać wchłonięte przez organizm. Enzymy
trawienne należą do białek, produkowanych w siateczce śródpcytoplazmatycznej
szorstkiej komórek narządów układu pokarmowego.

Ogólnie rzecz biorąc, komórka, która
produkuje mnóstwo białek „w celach eksportowych” zawiera bardzo dużo siateczki
śródpcytoplazmatycznej szorstkiej. Komórka, która produkuje duże ilości lipidów
lub cząsteczek zawierających lipidy, takich jak niektóre hormony posiada sporo
siateczki śródcytoplazmatycznej gładkiej.

Niektóre białka są owinięte w niewielkie
płaty błony i tworzą „paczuszki białek”. One również mogą wchodzić w skład
innych „paczuszek” i być zmagazynowane w innych rejonach pofałdowanej błony w
pobliżu środka komórki – noszą one nazwę aparatów Golgiego. Nazwa ta upamiętnia
ich odkrywcę, włoskiego anatoma i lekarza Camillo Golgiego.

Jeśli pęcherzyk ma być wykorzystany
wewnątrz komórki, przemieszcza się przez cytoplazmę tam gdzie jest potrzebny.
Tutaj otwiera się lub łączy z inna błoną, uwalniając swoją zawartość.
Eksportowany pęcherzyk przesuwa się do zewnętrznej błony komórkowej, błony
plazmatycznej. Tutaj jego własna błona zlewa się z błona plazmatyczną, co przypomina wywracanie
plastykowej torby środkiem na zewnątrz. Białka znajdujące się w środku mogą
swobodnie oddalić się we krwi lub innym płynie organizmu i podążyć ku swemu
celowi. Istotne znaczenie, jakie błona komórkowa ma dla komórki, jest
podkreślone także przez obecność dwóch innych organelli – lizosomów i
perksysomów. Pewne enzymy maja za zadanie rozkładanie białek, w ramach
trawienia pokarmu lub likwidowania zużytych części komórki. Wkrótce po swoim
powstaniu te silne enzymy są umieszczane w „walizkach” z błony lipidowej,
zwanych lizosomami. Uniemożliwiają one enzymom niekontrolowany kontakt z
białkami własnej komórki, znajdującymi się w cytoplazmie. W przeciwnym razie
enzymy rozkładające białka zaczęły by trawić komórkę od wewnątrz.

Lizosomy są wykorzystywane miedzy innymi
do kontrolowania procesów trawienia substancji znajdujących się wewnątrz
komórki. Lizosom opróżnia swoją zawartość na drobinkę pokarmu lub na zarazek,
które przedostały się do komórki, przez co zostają one rozpuszczone. Inna
funkcja lizosomów to opakowywanie enzymów trawiennych transportowanych do
żołądka i jelit. Lizosomy magazynują enzymy i wyprowadzają je poza komórkę.

Peroksysomy to organelle detoksyzacyjne
komórki. Neutralizują one niebezpieczne trucizny i leki, którym uda się
przedostać do środka. Jeżeli substancje takie jak alkohol pozostaną w komórce i
zaczną się w niej gromadzić, mogą spowodować poważne szkody. Peroksysomy
oczyszczają komórkę z niebezpiecznych związków.

Innym typem organelli jest centrolia.
Zazwyczaj w pobliżu środka komórki znajdują się dwie centrolie, które mają duże
znaczenie dla mikrotubuli i mikrowłókien podczas podziału komórki. Centrolia jest
okręgiem składającym się z dziewięciu mikrotubuli, z których każda jest
podzielona na trzy mniejsze. Cała struktura tworzy krótki, pusty w środku
cylinder.

Centrolie potrafią same się odtwarzać.
Ich kopie wędrują na powierzchnie komórki tworzą podstawę dla dwóch rodzajów
wyrostków, z których jeden to rzęsek, struktura wyglądem przypominająca włos.

Komórki wyścielające w płucach drogi
oddechowe posiadają na powierzchni dziesiątki rzęsek. Rzęski regularnie kołyszą
się w przód i w tył, wymiatając każdą drobinkę
kurzu lub inne potencjalnie szkodliwe ciała obce w stronę gardła, dzięki czemu
delikatna tkanka płuc zostaje utrzymana w czystości.

Zdecydowanie dłuższe od rzęsek są witki.
Każda męska komórka rozrodcza – plemnik – ma jedna witkę. Plemnik ma kształt
kijanki, której ogonek to właśnie witka. Ruchy witki umożliwiają plemnikowi
poruszanie się.

W większości komórek największą,
najważniejszą, położoną w centralnym punkcie organellą jest jądro. Otacza je
podwójna warstwa błony – jest to błona jądrowa – w której znajdują się różne
otwory i dziury.

Ta błona ma połączenie z błona siateczek
śródcytoplazmatycznych, a przez to i z innymi błonami plazmatycznymi. Wewnątrz
jądra znajduje się zwykle jedna lub więcej niedużych, ciemnych tworów, jąderek,
w których odbywa się produkcja części rybosomów.

Jądro stanowi centrum zarządzania
komórki. Wysyła ono rozkazy do innych organelli i innych części komórki
dotyczące tego, co i kiedy mają robić. Wysyła instrukcje dotyczące produkcji
białek, lipidów i innych cząsteczek. Jądro reguluje wielkość, kształt i
czynności komórki, a także długość jej życia. Jest w stanie spełniać swoje
funkcje dowodzące, ponieważ zawiera podstawowe i najważniejsze dla życia
informacje – geny.

Przy wykonaniu poniższej pracy
korzystałem z następujących materiałów:

1. „Świat wiedzy”- tygodnik popularno-naukowy

2. „Anatomia i fizjologia człowieka” – Janina Chlebińska

3. „Biologia z higieną i ochrona środowiska” - Maria
Podbielkowska, Zbigniew Podbielkowski