Budowa i funkcje komórki

Wszystkie żywe organizmy zbudowane są z komórek, które dzielimy na dwa główne typy. Komórki prokariotyczne (bez jądra) występują u bakterii - ich DNA luźno pływa w cytozolu. Komórki eukariotyczne (z jądrem) budują organizmy zwierząt, roślin i grzybów.

Komórka zwierzęca ma wiele wyspecjalizowanych struktur. Jądro komórkowe zawiera DNA i kontroluje wszystkie procesy życiowe. Mitochondria odpowiadają za oddychanie tlenowe, dostarczając energię. Lizosomy trawią składniki pokarmowe, a rybosomy produkują białka. Siateczka śródplazmatyczna i aparat Golgiego zajmują się produkcją, modyfikacją i transportem białek oraz lipidów.

Komórki roślinne, zwierzęce i grzybowe różnią się między sobą. Komórki roślinne i grzybowe mają ścianę komórkową (odpowiednio z celulozy i chityny), czego nie ma u zwierząt. Tylko komórki roślinne posiadają chloroplasty umożliwiające fotosyntezę, a ich wakuole są znacznie większe niż u zwierząt.

Ciekawostka: DNA w jednej komórce człowieka rozciągnięte w linię prostą miałoby kilka centymetrów długości! Aby zmieścić się w mikroskopijnym jądrze komórkowym, musi być upakowane ponad 12000 razy.

Błony biologiczne tworzą barierę ochronną komórki i jej organelli. Zbudowane są głównie z fosfolipidów i białek. Charakteryzują się selektywną przepuszczalnością - przepuszczają tylko niektóre substancje. Transport przez błonę może zachodzić biernie (bez zużycia energii) przez dyfuzję prostą lub wspomaganą, albo czynnie (z użyciem energii) przez egzocytozę lub endocytozę.

Organizacja i cykl życiowy komórki

Jądro komórkowe to centrum dowodzenia komórki. Otoczone jest podwójną błoną z porami jądrowymi umożliwiającymi transport białek. Zawiera DNA upakowane w chromosomy. Człowiek posiada 46 chromosomów, a pies aż 78!

Cytoplazma wypełnia komórkę i składa się z półpłynnego cytozolu oraz zawieszonych w nim organelli. Cytozol stanowi środowisko dla reakcji biochemicznych i zawiera cytoszkielet - sieć włókien białkowych nadających komórce kształt, wytrzymałość i umożliwiających transport wewnątrzkomórkowy.

System błon wewnątrzkomórkowych tworzy przedziały w komórce i zapewnia komunikację między nimi. Tworzą go: siateczka śródplazmatyczna (szorstka z rybosomami i gładka bez nich), aparat Golgiego, lizosomy oraz wakuole. W komórkach roślinnych występuje duża, centralna wakuola magazynująca wodę i różne substancje.

Zapamiętaj! Cykl komórkowy składa się z dwóch głównych etapów: interfazy (gdy komórka rośnie i przygotowuje się do podziału) oraz fazy M (właściwy podział). Podczas interfazy zachodzi kluczowy proces replikacji DNA, dzięki któremu każda komórka potomna otrzyma identyczny materiał genetyczny.

Cykl komórkowy kontroluje życie i rozmnażanie komórki. W interfazie (fazy G1, S, G2) komórka rośnie i przygotowuje się do podziału, a podczas replikacji DNA każda nić DNA służy jako matryca do utworzenia nowej nici (zgodnie z zasadą komplementarności A-T, G-C). W fazie M zachodzi mitoza (podział jądra) i cytokineza (podział cytoplazmy).

Komórki mogą też obumierać w kontrolowany sposób poprzez apoptozę - programowaną śmierć komórek. Ten naturalny proces pozwala usuwać komórki uszkodzone lub niepotrzebne, utrzymując odpowiednią liczbę komórek w organizmie.