1. Fizjologia Komórki:
Komórka jest podstawowym i uniwersalnym budulcem wszystkich organizmów żywych
Jest zdolna do funkcjonowania jako samodzielny organizm .
Ma potencjalne możliwości spełniania wszystkich funkcji życiowych jest także zdolna do skrajnej specjalizacji.
Komórki będące samodzielnymi organizmami wyróżniają się własnym cyklem życiowym.
Istotną cechą komórki jest jej plastyczność w zakresie morfologii i funkcji.
Organella charakterystyczne dla komórki zwierzęcej i roślinnej
- Błona komórkowa
- Jądro komórkowe
- Rybosom
- Cytoplazma
- Retikulum endoplazmatyczne (Szorskie i Gładkie)
- Aparta Golgiego
- Lizosomy
- Mikrotubule
- Wakuole
- Centriola
- Mitochondrium
Elementy komórki zwierzęcej
A) Błona komórkowa (tak zwana plazmolema )
- zbudowane z trzech warstw. Skrajnie położone są dwie warstwy białkowe , a pomiędzy nimi znajduje się Warstwa lipidowa. Ostatecznie ma ona strukturę mozaikową.
Błona komórkowa, delikatna, elastyczna powłoka okrywająca powierzchnię każdej komórki, oddzielająca jej żywą zawartość od środowiska zewnętrznego.
Spełnia niezwykle ważną rolę w regulowaniu składu treści komórkowej, ponieważ przechodzą przez nią wszystkie składniki pokarmowe wnikające do komórki oraz wszystkie wydaliny i wydzieliny przedostające się z niej na zewnątrz.
Ma strukturę podwójnej błony lipidowej, jej środkowy region zbudowany jest z dwóch jednocząsteczkowych warstw fosfolipidów, z którymi związane są specyficzne białka strukturalne błon, będące enzymami bądź receptorami hormonów lub innych specyficznych związków.
W komórkach zwierzęcych błona komórkowa pokryta jest od zewnątrz otoczką śluzowatą. U bakterii i roślin występuje ponadto ściana komórkowa.
B) Jądro komórkowe – w żywej komórce na tle cytoplazmy widać jaśniejsze jądro z jednym lub kilkoma jąderkami. Komórki pozbawione jądra giną w krótkim czasie. Niektóre komórki mają więcej niż jedno jądro. Twory wielojądrne, powstałe przez zanik błon komórkowych, komórek macierzystych nazywamy zespólniami lub syncytiami.
Komórczaki powstają poprzez wielokrotne podziały jądra bez podziału komórki. Kształt jądra uzależniony jest od kształtu komórki.
Wielkość zależy od wielkości D.N.A. i białek w jądrze. Jądro wykonuje obroty dookoła własnej osi i ruchy wędrujące. Wnętrze jądra oddziela od cytoplazmy białkowo-lipidowa błona jądrowa. Poprzez pory w tej błonie , do cytoplazmy przenoszone są tylko fragmenty R.N.A (Kwas Rybonukleinowy) i D.N.A (Kwas dezoksyrybonukleinowy) nie opuszcza jądra. Rolą jądra jest przechowywanie informacji zawartej w D.N.A, jej powielanie w procentach podziału komórki , a także kontrolowanie całości metabolicznej komórki dzięki kopiowaniu fragmentów D.N.A.(kopiowane są odcinki R.N.A) odpowiednich dla syntezy potrzebnych enzymów.
C) Rybosomy - występują w ziarnistym ER również w jądrach mitochondriach. Oraz swobodnie w cytoplazmie. Są to drobne ciałka, złożone z dwóch podjednostek, podjednostek różnej wartości i sedymentacji. Licznie występują w komórkach intensywnie syntezujących białko. Zawierają rybosomy R.N.A (rR.N.A – rybosomowe RNA), białko - w stosunku prawie 1:1 i czasem niewielkie ilości lipidów . W obecności mR.N.A (matrycowe RNA), aminokwasów, energii, enzymów enzymów tR.N.A (transkrypcja RNA), prowadzą synteza swoistych białek jak zwykle w 5-6 rybosomów, osadzonych na nitce mR.N.A zespół taki nosi nazwę polirybosomu.
D) Cytoplazma podstawowa – zajmuje miejsce wewnątrz plaznolemy bez przestrzeni odgraniczonych siateczką śródplazmatyczną. O właściwościach fizycznych cytoplazmy decydują składniki włókienkowe (białko i kwasy nukleinowe) i woda. Wspomniane struktury włókienkowe mogą łączyć się , tworząc „rusztowanie”. W innych sytuacjach drobinki te mogą przesuwać się swobodnie w stosunku do siebie. Cytoplazma może przyjmować postać żelu. Jest więc wkładem koloidalnym. Strefa zewnętrzna, bardziej sztywna to egzoplazma .Wnętrze komórki wypełnia plazma o konsystencji żelu (bardziej płynna, zawierająca ziarnistości ) tak zwaną endoplazmę.
E) Retikulum endoplazmatyczne, siateczka śródplazmatyczna, siateczka wewnątrzplazmatyczna, ergastoplazma, ER - wewnątrzkomórkowy i międzykomórkowy system kanałów odizolowanych od cytoplazmy podstawowej błonami (membranami) biologicznymi. Tworzy nieregularną sieć cystern, kanalików i pęcherzyków. Siateczka śródplazmatyczna jest szczególnie rozbudowana w komórkach, w których zachodzi intensywna synteza białek.
Rozróżnia się dwa typy retikulum:
Retikulum endoplazmatyczne szorstkie - charakteryzujące się obecnością licznych rybosomów, osadzonych na jego zewnętrznej powierzchni.
Retikulum endoplazmatyczne gładkie - nie związane z rybosomami, stąd jego nazwa - gładkie. Jest odpowiedzialne m. in. za syntezę tłuszczów - tworzenie sferosomów.
Funkcje ER:
- synteza białek (szorstkie) i tłuszczów (gładkie)
- uczestniczy w przemianach węglowodanów
- przeprowadza unieczynnianie toksyn i leków (szczególnie w komórkach wątroby).
- pozwala na szybkie transporty wewnątrzkomórkowe (cytoplazma jest w nim rzadsza)
- dzieli cytoplazmę komórki na przedziały (kompartmenty), co pozwala na przeprowadzenie w różnych
- przedziałach reakcji, które przeszkadzałyby sobie wzajemnie.
W procesie wirowania frakcjonującego lizatu komórkowego błony retikulum endoplazmatycznego tworzą frakcję mikrosomalną.
Enzymem markerowym (markerem) ER jest glukozo-6-fosfataza.
F) Aparat Goldiego - składa się z diktiosomów – zlokalizowanych najczęściej dookoła jądra . W diktiosomach występują błony ułożone podobnie do stosików talerzy. W strukturach Goldiego odbywa się sortowanie i dojrzewanie białek i lipidów, modyfikacje reszt cukrowych glikoprotein i glikolipidów, synteza polisacharydów: glikozoaminoglihomów, hemicelulozy, pektyny. Struktury błoniaste są strukturami dynamicznymi, odbywa się między nimi przepływ substancji zawartych wewnątrz kanałów i pęcherzyków oraz błon.
G) Lizosomy - pozostają w genetycznym związku z aparatem Goldiego. Są to pęcherzyki otoczone pojedyńczą półprzepuszczalną błoną. Zawierają około dwudziestu enzymów hydrolizujących. Stanowią one układ trawienny i resorbcyjny komórki. Jeżeli błona lizosomu zostawi zniszczone to wydalające się enzymy trawią wszystko po drodze. Trawiąc ciało obce stają się wodniczkami trawiącymi .
Rodzaje Lizosomów :
-Trawienne – rozkład substancji
-Magazynujące
-Rozkład obumarłych składników cytoplazmy podjednostek (małej i dużej).
Obie podjednostki są zbudowane z białek i R.N.A
H) Mikrotubule - włóknista rurkowata sztywna struktura o średnicy 25-26 nm, powstająca w wyniku polimeryzacji białka tubuliny. Mikrotubule wraz z innymi strukturami pełnią funkcję cytoszkieletu nadając komórce kształt a nawet przyczyniając się do jego zmiany. Biorą udział w transporcie wewnątrzkomórkowym stanowiąc szlak, po którym przemieszczają się białka motoryczne, biorą udział w czasie podziału komórki tworząc wrzeciono kariokinetyczne, które rozdziela chromosomy do komórek potomnych. Mikrotubule mogą również tworzyć stałe struktury takie jak: rzęski lub wici, umożliwiające ruch komórki.
I) Wakuole (wodniczki) - struktury komórkowe występujące u roślin i niektórych pierwotniaków, w śladowych ilościach mogą znajdować się również w komórkach zwierzęcych. Wraz ze starzeniem się komórki wakuole zlewają się, tworząc jedną dużą wodniczkę. Wakuolę otacza błona, zwana tonoplastem.
W skład soku komórkowego wypełniającego wakuolę wchodzą:
związki nieorganiczne: - woda (ok. 90% całości składu); - jony potasowe, sodowe, wapniowe, magnezowe, cynkowe, siarczanowe, fosforowe, chlorkowe; - kryształy szczawianu wapnia (rafidy, druzy, styloidy) oraz węglanu wapnia (cystolity);
związki organiczne: - wolne aminokwasy; - białka; -cukry; - glikozydy (alkohol+cukier), np. strofantyna, digitalina, digitoksygenina (glikozydy nasercowe); -antocyjany (barwnik o barwie czerwonej bądź niebieskiej, zależnie od pH), np. cyjanidyna w owocach śliwy; -flawony (barwnik o barwie żółtej);
-alkaloidy (np. nikotyna, kofeina, kokaina, morfina, teofilina, teobromina, chinina, kolchicyna, skopolamina, atropina);
Funkcje wakuol: - Utrzymanie komórki w stanie turgoru (napięcia); -Magazynowanie zbędnych produktów przemiany materii (u roślin); -Wodniczki tętniące (u pierwotniaków wydalają nadmiar wody); - Wodniczki trawiące (u pierwotniaków)
J) Centrum komórkowe (Centrole) – W pobliżu jądra komórkowego, znajduje się, obszar nieco gęstej cytoplazmy (centrosfera), pozbawiony uformowanych składników komórki. Ma on strukturę promienistą zawiera dwie centriole, tworzące razem diplosom. Liczba centrów komórkowych odpowiada liczbie jąder. Centrum komórkowe odpowiada za ruch wewnątrz komórkowy. Odgrywa istotną rolę w procesie formowania wrzeniowe podziałowego komórki zwierzęcej. Wyznaczają bieguny komórki podczas jej podziału .
K) Mitochondrium – Stanowią one znaczną część komórki. Są równomiernie rozmieszczone w cytoplazmie. Mają charakterystyczną budowę wewnętrzną. Ich ścianę tworzą dwie błony elementarne . Błona wewnętrzna jest pofałdowana, przez co powstają grzebienie mitochondrialne, dzielące wnętrze mitochondrium ma wiele komórek. Funkcją jest rozkład kwasów tłuszczowych do CO2 i H2O przy użyciu O2 wyzwalające się w trakcie tych procesów energia ulega zmagazynowaniu w wiązaniach A.T.P i może być zużyta, w miarę potrzeba na działalność biologiczną komórki. Poza tym współdziałają w syntezie białek, fosfolipidów i kwasów tłuszczowych, dzięki zawartości odpowiednich enzymów. Mitochondria mogą gromadzić się w miejscach większej intensywności procesów metabolicznych w komórce .
Układ nerwowy
2. Budowa i podział układu nerwowego.
odp.: 1) Budowa: układ zbudowany z tkanki nerwowej, integrujący działalność organizmu, rejestrujący bodźce, przetwarzający zawartą w nich informację oraz sterujący czynnościami organizmu: ruchem mięśni oraz wydzielaniem hormonów. Podstawowa jednostka: neuron /komórka/: składa się z wypustek (dendryty) – neuryt i akson.
Układ nerwowy autonomiczny tworzą komórki nerwowe, które za pośrednictwem swoich wypustek przewodzą impulsy nerwowe do narządów wewnętrznych. Układ ten stanowi część eferentną trzewnych łuków odruchowych. Efektorem w łukach odruchowych autonomicznych są wszystkie Inne komórki i tkanki organizmu poza komórkami mięśniowymi, mięśni poprzecznie prążkowanych, szkieletowych, unerwionych przez układ nerwowy somatyczny.
Najprostszy łuk odruchowy autonomiczny ma co najmniej dwa neurony przewodzące eferentną impulsację. Ciała pierwszych neuronów – przedzwojowych, wysyłających impulsy do narządów wewnętrznych, znajdują się w obrębie ośrodkowego układu nerwowego, a ich wypustki tworzą włókna nerwowe przedzwojowe, kończące się synapsami na drugich neuronach zwojowych w zwojach autonomicznych. Wypustki tych drugich neuronów, czyli zazwojowe aksony, tworzą włókna zazwojowe kończące się synapsami na komórkach narządów wewnętrznych.
Czynności układu nerwowego można umownie podzielić na dwie kategorie:
a) Układ nerwowy somatyczny – łączność ze światem zewnętrznym.
b) Układ nerwowy autonomiczny /wegetatywny/ - sprawowanie kontroli nad przemianą materii oraz prawidłowym działaniem narządów wewnętrznych.
2) Podział: a) topograficzny – ośrodkowy (mózgowie, rdzeń kręgowy), obwodowy (nerwy czaszkowe, nerwy rdzeniowe). b) czynnościowy – układ nerwowy somatyczny (piramidowy /ruchy dowolne i postawę ciała/, pozapiramidowy /ruchy automatyczne/), autonomiczny (części współczulna /przygotowanie do walki bądź ucieczki/, przywspółczulna /odpoczynek i trawienie/)
3. Podział receptorów w organizmie
Odp: Receptory – wyspecjalizowane komórki i ich zespoły mające zwiększoną pobudliwość w stosunku do określonej formy energii
Podział receptorów ze wzg. na stopień złożoności budowy: jednokomórkowe, skupiska komórek czuciowych, cały narząd zmysłu.
Podział receptorów ze wzg. na rodzaj odbieranej energii:
1) Chemoreceptory, receptory związane ze zmysłem węchu i smaku, wrażliwe na różne substancje chemiczne. Zostają podrażnione po rozpuszczeniu się danej substancji w płynie wytwarzanym przez błonę śluzową jamy ustnej i nosowej oraz gardła.
Do podstawowych chemoreceptorów zalicza się receptory wykrywające smak i zapach. Z chemorecepcją związane są również receptory wykrywające tlen, dwutlenek węgla i poziom pH płynów ustrojowych.
białka: białka receptorowe smaku i węchu
komórki: neurony smakowe, neurony węchowe
narządy: kubki smakowe, śluzówka węchowa
a) Smak to jeden z podstawowych zmysłów dostępnych organizmom - służący do chemicznej analizy składu pokarmu. U wielu organizmów smak i węch nie są oddzielone.
Odczuwany smak pokarmów zależy nie tylko od receptorów smakowych, ale również węchowych. Ludzie mają 5 rodzajów receptorów smakowych, odpowiadających z grubsza ważnym grupom substancji chemicznych znajdujących się w pożywieniu:
słodki - węglowodany, głównie cukry proste i dwucukry - największe zagęszczenie receptorów słodkiego smaku jest na koniuszku języka;
słony - sole sodu i potasu, a dokładnie kationy tych metali. Receptory rozrzucone są równo po całym języku;
kwaśny - kwasy organiczne i nieorganiczne. Najwięcej receptorów smaku kwaśnego jest na bokach języka;
gorzki - alkaloidy i wiele soli nieorganicznych. Najwięcej receptorów smaku gorzkiego występuje u nasady języka (tył języka);
umami - wykrywa obecność kwasu glutaminowego, składnika większości białek, wyczuwalny np. w pomidorach.
b) Węch to jeden z dwóch, oprócz smaku, zmysłów chemicznych.
Istota tego zmysłu zasadza się na umiejętności rozpoznawania występowania określonych związków chemicznych lub ich mieszanin w otoczeniu.
Zapachy odczuwa się na skutek kontaktu związków o własnościach zapachowych z receptorami, które "potrafią" je rozpoznawać i przesyłać odpowiednie sygnały do mózgu.
U człowieka receptory zapachowe znajdują się w kanałach nosowych, w ich szczytowej części, tuż pod oczami i częściowo między nimi.
Związki zapachowe muszą mieć zdolność do przeniknięcia przez błonę śluzową, którą są otoczone receptory. Sama błona dokonuje już "wstępnej" selekcji zapachów i dopuszcza określone grupy związków do określonych grup receptorów.
2) receptory (tzw. Interoreceptory) wrażliwe na ciśnienie parcjalne tlenu, dwutlenku węgla oraz stężenie jonów wodorowych (czyli pH) we krwi i płynie mózgowo-rdzeniowym.),
a) Fotoreceptory (receptory reagujące na światło)
Wzrok, zmysł wzroku – zdolność do odbierania bodźców świetlnych ze środowiska oraz ogół czynności związanych analizą tych bodźców, czyli widzeniem. Narządem wyspecjalizowanym do rejestrowania obrazu jest oko czyli gałka oczna otoczona aparatem ochronnym (brwi, powieki, rzęsy i narząd łzowy). Przystosowanie oka do pełnienia tych funkcji umożliwia:
- rozpoznawanie kształtów,
- ocenianie odległości położenia obiektów od oka,
- rozróżnianie barw.
b) Mechanoreceptory (narządy zmysłów pobudzane przez bodźce mechaniczne)
...
rafal8921