Materialy pochodza z Platformy Edukacyjnej Portalu www.szkolnictwo.pl : Materialy pochodza z Platformy Edukacyjnej Portalu www.szkolnictwo.pl Wszelkie tresci i zasoby edukacyjne publikowane na lamach Portalu www.szkolnictwo.pl moga byc wykorzystywane przez jego Uzytkowników wylacznie w zakresie wlasnego uzytku osobistego oraz do uzytku w szkolach podczas zajec dydaktycznych. Kopiowanie, wprowadzanie zmian, przesylanie, publiczne odtwarzanie i wszelkie wykorzystywanie tych tresci do celów komercyjnych jest niedozwolone. Plik mozna dowolnie modernizowac na potrzeby wlasne oraz do wykorzystania w szkolach podczas zajec dydaktycznych.
Komórka – podstawowa jednostka funkcjonalna organizmu czlowieka : Komórka – podstawowa jednostka funkcjonalna organizmu czlowieka
Teoria komórkowa : Teoria komórkowa Dwaj uczeni niemieccy, M. Schleiden w 1838r. i T. Schwann w 1839r., wykazali jako pierwsi, ze zarówno rosliny jaki i zwierzeta sa skupiskami komórek oraz, ze komórka jest podstawowa jednostka budulcowa organizmów zywych. W 1855r. teoria komórkowa zostala rozszerzona przez Rudolfa Virchowa. Stwierdzil on, ze nowe komórki moga powstawac wylacznie przez podzial komórek juz istniejacych tzn. komórki nie powstaja spontanicznie z materii nieozywionej. Okolo 1880r. niemiecki biolog i genetyk August Weismann wskazal, ze bardzo wazna konsekwencja stwierdzenia Virchowa jest to, ze wszystkie zywe komórki wywodza sie od przodków zyjacych w zamierzchlych czasach. Dowodem wspólnego pochodzenia wszystkich komórek jest podobienstwo podstawowych struktur i czasteczek, z których sa zbudowane.
Slide 4 : Na podstawie struktury i stopnia zlozonosci komórek organizmy mozna zaliczyc do dwóch grup rózniacych sie zasadniczo planem budowy komórki. Wyrózniamy:
eukarionty – organizmy, których komórki zawieraja jadro komórkowe oraz wewnatrzkomórkowe organella bloniaste.
prokarionty – organizmy, których komórki nie maja wyszczególnionego jadra i sa na ogól znacznie mniejsze niz komórki eukariotyczne. Prokarionty sa organizmami jednokomórkowymi, naleza do nich bakterie oraz sinice. DNA skupiony jest w jednym rejonie zwanym nukleoidem. Nukleoidy nie sa otoczone oddzielna blona. jadro komórkowe nukleoid
Slide 5 : Komórka jest to najmniejsza strukturalna i funkcjonalna jednostka organizmów zywych. Jest zdolna do przeprowadzania wszystkich podstawowych procesów zyciowych takich jak przemiana materii, wzrost, podzial i róznicowanie.
Zespoly komórek o takiej samej budowie, pochodzeniu i takich samych czynnosciach tworza tkanki, np. nablonkowa, miesniowa.
Tkanki tworza narzady.
Wspóldzialajace ze soba narzady tworza uklady: krwionosny, oddechowy i inne.
Natomiast organizm to zespól ukladów scisle ze soba wspóldzialajacych.
Slide 6 : W naszym ciele mozna wyróznic kilkadziesiat rodzajów komórek odmiennych pod wzgledem wielkosci, ksztaltu oraz funkcji. Komórka jajowa i plemniki Komórka nerwowa Komórka miesniowa Erytrocyty Komórki nablonkowe
Struktury wewnetrzne komórki – organella komórkowe : Struktury wewnetrzne komórki – organella komórkowe Wszystkie ludzkie komórki zawieraja nastepujace struktury wewnatrzkomórkowe (organella komórkowe):
blone komórkowa (5)
cytoplazme (3)
siateczke sródplazmatyczna
gladka (8) i szorstka (2)
aparat Golgiego (4)
lizosomy (9)
mitochondria (6)
rybosomy (7)
jadro komórkowe (1)
Blona komórkowa (plazmalemma) : Blona komórkowa (plazmalemma) Budowe blony komórkowej wyjasnia model plynnej mozaiki. Podstawe (zrab) tworzy podwójna warstwa fosfolipidów (1), których „glowy” (2) zwrócone sa na zewnatrz w strone srodowiska wodnego, natomiast lancuchy kwasów tluszczowych (3) skierowane sa do wewnatrz. W zrebie i na powierzchni rozmieszczone sa mozaikowo róznego rodzaju bialka (4), np. wzmacniajace, transportowe, receptorowe.
Blona komórkowa : Blona komórkowa Jest wybiórcza – selektywna. Oznacza to, ze woda i substancje drobnoczasteczkowe rozpuszczalne w tluszczach przenikaja przez blone swobodnie, natomiast nawet niewielkie czasteczki rozpuszczalne w wodzie przenikaja slabo, a substancje wielkoczasteczkowe, takie jak bialka, czy kwasy nukleinowe – wcale.
Jest elastyczna oraz ma pólplynna konsystencje, dzieki czemu mozliwa jest zmiana ksztaltu komórek.
Jest wrazliwa na bodzce – ma zdolnosc odbierania sygnalów ze srodowiska zewnetrznego.
Funkcje:
oddziela komórke od srodowiska pozakomórkowego
otacza wszystkie skladniki komórki
pelni funkcje ochronna
odpowiada za wrazliwosc
Rodzaje transportu substancji przez blone : Rodzaje transportu substancji przez blone Dyfuzja prosta - jest to proces bierny (nie wymagajacy nakladu energii z zewnatrz) w wyniku którego czasteczki roztworu przemieszczaja sie zgodnie z gradientem stezen (z obszaru o wiekszym stezeniu (A) do obszaru o mniejszym stezeniu (B) ). Takie wlasciwosci maja czastki O2, CO2. Ruch czasteczek ustaje po wyrównaniu sie ich stezenia w roztworze. A B
Rodzaje transportu substancji przez blone : Rodzaje transportu substancji przez blone Dyfuzja ulatwiona (wspomagana) - polega na transporcie czasteczek zgodnie z gradientem stezen, za pomoca specjalnych przenosników (1). Proces ten umozliwia przechodzenie przez blone czastek, które ze wzgledu na wielkosc nie moga przechodzic przez blone na drodze dyfuzji prostej (wiele jonów i substancji odzywczych). Dyfuzja wspomagana nie wymaga nakladu energii! Za pomoca dyfuzji wspomaganej odbywa sie transport glukozy przez blone krwinek czerwonych i miesni szkieletowych. 1
Rodzaje transportu substancji przez blone : Rodzaje transportu substancji przez blone Transport aktywny - transport substancji wbrew gradientowi stezen z wykorzystaniem energii (1) pochodzacej bezposrednio z rozkladu ATP. 1
Rybosomy : Rybosomy Sa to specjalne organella sluzace do produkcji bialek. Ultrastruktur tych nie oddziela od cytoplazmy zadna blona biologiczna. Z chemicznego punktu widzenia w rybosomach wystepuja dwa zasadnicze skladniki: rybosomalny RNA (rRNA) i bialka. Kazdy kompletny rybosom sklada sie zawsze z dwóch podjednostek - wiekszej i mniejszej. Organella te wystepuja wolno w cytoplazmie oraz jako struktury zwiazane z blonami ER.
Siateczka sródplazmatyczna - ER : Siateczka sródplazmatyczna - ER Stanowi zlozony, trójwymiarowy system splaszczonych blon, kanalików i niewielkich pecherzyków. Wystepuje w dwóch zasadniczych postaciach:
ER szorstkie – na blonach siateczki znajduja sie rybosomy (1); jest miejscem syntezy bialek
ER gladkie – nie posiada rybosomów na blonach; jest miejscem syntezy lipidów
Aparat Golgiego : Aparat Golgiego Struktura ta wystepuje w postaci silnie splaszczonych pecherzyków. Zadaniem tych organelli jest przede wszystkim przebudowa (modyfikacja), pakowanie i przekazywanie zageszczonych substancji, glównie bialek poza komórke albo w obrebie komórki.
Aparaty Golgiego sa liczne w komórkach produkujacych duze ilosci bialek na eksport, np. w komórkach trzustki.
Lizosomy : Lizosomy Sa to niewielkie, kuliste pecherzyki. Zawieraja liczne enzymy zdolne rozlozyc wchloniete substancje oraz produkty odpadowe.
System blon plazmatycznych, jakie tworza ER, aparaty Golgiego oraz lizosomy, umozliwia podzial wnetrza komórki na wiele przedzialów, dzieki czemu w komórce jednoczesnie moga zachodzic procesy rozpadu i syntezy.
Cytoplazma : Cytoplazma Jest to plynny, zlozony koloid wodny, w którym sa rozpuszczone lub zawieszone bialka, lipidy, kwasy tluszczowe, aminokwasy oraz sole mineralne. Cytoplazma tworzy srodowisko reakcji dla wiekszosci reakcji biochemicznych. Waznym jej skladnikiem jest cytoszkielet – przestrzenna siec bialkowych rureczek i wlókienek, który jest odpowiedzialny m.in. za mozliwosc zmiany ksztaltu niektórych komórek i ich zdolnosc do poruszania sie. Wybarwione na zielono i
czerwono bialka cytoszkieletu.
Niebieskie – jadro komórkowe
Jadro komórkowe : Jadro komórkowe Sklada sie z otoczki jadrowej (1), kariolimfy (4), chromatyny (6) oraz jaderka (3). Otoczka jadrowa sklada sie z dwóch blon plazmatycznych. Jest „poprzebijana” otworami – porami jadrowymi (2), dzieki którym mozliwa jest wymiana substancji pomiedzy jadrem a cytoplazma. Zewnetrzna blona jadrowa przechodzi w blony siateczki sródplazmatycznej szorstkiej (5). Wnetrze jadra wypelnia kariolimfa – sok jadrowy. Tworzy ona plynne srodowisko, w którym zanurzona jest chromatyna (6)
Organizacja materialu genetycznego : Organizacja materialu genetycznego Badania przy uzyciu mikroskopu elektronowego wykazaly, ze nici chromatynowe (3) zbudowane sa z kwasu deoksyrybonukleinowego – DNA (1) „nawinietego” na specjalne bialka histonowe (2).
Poprzez spiralizacje chromatyny (3) powstaja chromosomy (4)
Mitochondrium : Mitochondrium Kazde mitochondrium otoczone jest dwiema blonami lipidowo – bialkowymi. Blona zewnetrzna jest gladka, natomiast wewnetrzna tworzy uwypuklenia zwane grzebieniami. W srodku mitochondrium znajduje sie macierz (matrix) mitochondrialna, w której znajduja sie liczne enzymy, czasteczki mitochondrialnego DNA oraz rybosomy.
Mitochondria – fabryki energii : Mitochondria – fabryki energii Mitochondria dostarczaja energii uzytecznej biologicznie w postaci ATP.
ATP (adenozynotrifosforan) nazywany jest uniwersalnym akumulatorem i przenosnikiem energii, glównym jego zródlem jest proces oddychania wewnatrzkomórkowego, polegajacego na utlenianiu zwiazków organicznych w nastepujacej kolejnosci: weglowodany, tluszcze i bialka. Najwydatniejsze - tlenowe etapy tego procesu zachodza w mitochondriach.
Budowa ATP : Budowa ATP Czasteczka ATP jest zwiazkiem skladajacym sie z zasady azotowej – adeniny (1) polaczonej z czasteczka cukru – rybozy (2) i trzech reszt fosforanowych (3). ATP powstaje w procesie fosforylacji z ADP (adenozynodwufosforanu) i Pi (fosforanu nieorganicznego).
Oddychanie wewnatrzkomórkowe : Oddychanie wewnatrzkomórkowe Jest to wielostopniowy proces utleniania zwiazków organicznych zwiazany z wytwarzaniem energii uzytecznej metabolicznie w postaci ATP. Oddychanie przebiega w kazdej zywej komórce w sposób staly.
Przebieg utleniania czasteczki glukozy:
C6H12O6 + 6O2 + 36 ADP + 36Pi ? 6CO2 + 6H2O +36 ATP
Etapy oddychania wewnatrzkomórkowego : Etapy oddychania wewnatrzkomórkowego Glikoliza – zachodzi w cytoplazmie komórki i polega na przeksztalceniu czasteczek glukozy do zwiazku zwanego kwasem pirogronowym. Koncowy produkt glikolizy – pirogronian – wedruje z cytoplazmy do macierzy mitochondrium, gdzie wspóltworzy zwiazek o nazwie acetylo-koenzym A (acetylo-CoA), który nastepnie jest stopniowo utleniany w kolejnym etapie oddychania.
Cykl Krebsa – cykl przemian zachodzacy w macierzy mitochondrium, przebiegajacy z uwolnieniem czasteczek dwutlenku wegla oraz synteza ATP.
3. Utlenienie koncowe – zachodzi w grzebieniach mitochondrialnych z udzialem tlenu czasteczkowego. Koncowym produktem etapu jest woda. W przemianach tych mozliwa jest synteza duzej liczby czasteczek ATP.
Literatura: : Literatura: Lewinski W. i inni, 2006. Biologia 1. Operon, Gdynia
Lewinski W., Walkiewicz J., 2000. Biologia 1. Operon, Rumia
Wisniewski H, 1998. Biologia. Agmen, Warszawa
Villee i inni, 1996. Biologia. Multico, Warszawa