Porównanie komórek

Porównanie komórek prokariotycznych i eukariotycznych

1. Komórka prokariotyczna:
Charakteryzuje się brakiem jądra komórkowego. DNA znajduje się w pewnym rejonie cytoplazmy, nie oddzielony od niej błoną. Cząsteczki DNA w większości komórek prokariotycznych są koliste i połączone z niewielką ilością białek.
Komórki prokariotyczne są to komórki małe (wymiary rzędu kilku mikrometrów).
Są to komórki bakterii.

2. Komórka eukariotyczna
Charakteryzuje się obecnością jądra komórkowego, utworzonego przez linowe DNA (z wolnymi końcami) otoczone przez dwie błony śródplazmatyczne (otoczkę jądrową). DNA eukariotyczny tworzy kompleks z dużą ilością białek
Poza jądrem, komórki eukariotyczne mają wiele rejonów oddzielonych błonami od cytoplazmy (mitochondria, chloroplasty, siateczka śródplazmatyczna).
Są to komórki zwierząt, roślin, grzybów i protistów. Ich rozmiary to zazwyczaj kilkanaście do kilkudziesięciu mikrometrów, ale niektóre z nich osiągają rozmiary nawet do kilku centymetrów (jaja ptasie).

Komórka Eukariotyczna

Błona komórkowa
Błona komórkowa odgranicza komórkę od środowiska zewnętrznego i jednocześnie kontaktuje ją z nim. Ma budowę podwójnej warstwy białkowo-lipidowej: fosfolipidy tworzą zrąb, a pomiędzy nimi oraz na powierzchni znajdują się różnego rodzaju białka. Większość z nich pełni funkcję kanałów, przez które przedostają się do i z komórki substancje hydrofilowe, które nie mogą przejść przez warstwę lipidową. Przez obecność białek integralnych oraz błonowych, błona jest asymetryczna. Ponadto w komórkach zwierzęcych na jej zewnętrznej stronie występuje warstewka glikolipidów, zwana glikokalisem - pełni ona funkcję odpornościową.
Charakterystyczne właściwości błony komórkowej to półpłynność i półprzepuszczalność. Półpłynny charakter umożliwia przemieszanie się białek w obrębie błony oraz fuzję różnych błon (zlewanie się). Błona jest półprzepuszczalna - jedne substancje z łatwością przez nią przechodzą, inne nie - potrzebują do tego kanałów bądź aktywnych przenośników. Transport substancji może zachodzić biernie (dyfuzja) lub w sposób aktywny, z udziałem energii. Komórka dzięki wybiórczości bony może regulować stężenie poszczególnych substancji w swoim wnętrzu.
Jądro komórkowe
Jądro jest otoczone podwójną, porowatą błoną i wypełnione sokiem jądrowym (kariolimfą). W jądrze zgromadzona jest informacja genetyczna w postaci DNA. DNA połączone jest z białkami histonowymi i występuje w postaci chromatyny. Materiał genetyczny w jądrze ulega kopiowaniu podczas podziałów komórki (replikacja) oraz odczytywaniu podczas ekspresji genów (transkrypcja). Podczas podziałów chromatyna kondensuje się do chromosomów. W jądrze znajduje się także jąderko, w którym występuje DNA kodujący rRNA, niezbędny do syntezy białek.
Siateczka endoplazmatyczna
Siateczka (retikulum) endoplazmatyczna jest systemem błon, kanalików i pęcherzyków, tworzących w komórce wiele przedziałów i zwiększających jej powierzchnię wewnętrzną. Na błonach siateczki mogą znajdować się rybosomy, na których zachodzi biosynteza białek. Ten typ siateczki - szorstki - dominuje w komórkach rosnących. Na siateczce gładkiej (bez rybosomów) odbywa się synteza lipidów oraz detoksykacja.
Rybosomy
Struktury zbudowane z białka i rRNA. Składają się z dwóch podjednostek, mniejszej i większej. Występują luźno w cytoplazmie, w mitochondriach i plastydach oraz związane z błonami retikulum endoplazmatycznego. Na rybosomach zachodzi biosynteza białek.
Aparaty Golgiego
Są to organella błoniaste, składają się z systemy spłaszczonych cystern, rozdętych lekko na brzegach. W miejscach rozdęcia tworzą się pęcherzyki, które następnie oddzielają się i samodzielnie wędrują do miejsca przeznaczenia. Rolą aparatów Golgiego jest transport substancji - są one przenoszone w pęcherzykach.
Mitochondria
Mitochondria są organellami półautonomicznymi - posiadają podwójną błonę białkowo-lipidową oraz własne DNA i rybosomy. Wewnętrzna błona mitochondrium tworzy wypustki tzw. grzebienie, na których znajdują się enzymy i przenośniki biorące udział w transporcie elektronów. Mitochondria pełnią w komórce funkcję energetyczną - w nich zachodzą procesy oddychania komórkowego i wytwarzania energii.
Plastydy
Plastydy również są organellami półautonomicznymi. Najważniejszym typem plastydów są chloroplasty. Ich błona wewnętrzna tworzy lamelle i tylakoidy, w których znajduje się zielony barwnik - chlorofil. W chloroplastach zachodzi fotosynteza, czyli zamiana energii świetlnej na chemiczną i wytwarzanie organicznych związków pokarmowych z substancji nieorganicznych.
Lizosomy
Lizosomy to pęcherzyki trawienne. Pochodzą z aparatów Golgiego i zawierają enzymy hydrolityczne. Są to tzw. lizosomy pierwotne. Dołączają się one do cząsteczek, które mają być strawione i powstają lizosomy wtórne, zawierające substrat oraz enzymy. W lizosomach wtórnych zachodzi więc trawienie wewnątrzkomórkowe.
Wakuola
Wakuola to przestrzeń wypełniona sokiem komórkowym, otoczona błoną. W soku komórkowym rozpuszczone są rozmaite substancje, np. związki zapasowe, trucizny, metabolity i inne. Szczególnie wakuole roślinne gromadzą substancje np. trujące lub lecznicze (alkaloidy, glikozydy, garbniki itp.). Wakuola odpowiada za jędrność komórki i ciśnienie osmotyczne.
Ściana komórkowa
Ściana komórkowa to struktura sztywna, stanowiąca ochronę przez uszkodzeniami. Nie występuje w komórkach zwierzęcych. Zbudowana jest z mureiny (u bakterii), celulozy (u roślin) lub chityny (u grzybów). W początkowych fazach powstawania nowych komórek po podziale, tworzy się między nimi blaszka środkowa, a następnie ściana pierwotna. Później ściana przyrasta na grubość, ponieważ odkładane są w niej lub na niej dodatkowe, wzmacniające związki. Odkładanie dodatkowych substancji może mieć charakter adkrustacji lub inkrustacji. Adkrustacja polega na odkładaniu związków na powierzchni ściany, inkrustacja - wewatrz, pomiędzy elementami szkieletowymi.

Komórka Prokariotyczna

Mitoza

Pierwszą faza podziały mitotycznego jest PROFAZA. W tym czasie chromatyna ulega silnej kondensacji. Powstają chromosomy. Każdy chromosom złożony jest z dwóch chromatyd połączonych ze sobą centromerem. Pod koniec profazy zanika jąderko i otoczka jądrowa. W METAFAZIE chromosomy układają się w płaszczyźnie równikowej wrzeciona kariokinetycznego. Do każdego centromeru przyłączane są z obu stron biegunów włókna kariokinetyczne. W wyniku skracania się włókien dochodzi do pęknięcia centromeru. Chromosom dzieli się na dwie chromatydy. W ANAFAZIE chromatydy siostrzane zostają odciągnięte do przeciwnych biegunów w wyniku skurczenia się wrzeciona kariokinetycznego.. Chromatydy zamieniają się w chromosomy potomne. W TELOFAZIE dochodzi do wytworzenia się dwóch jąder(2c) wokół biegunów, do których zostały przyciągnięte chromosomy potomne. W każdym z nich dochodzi do powstania na nowo jąderka i do dekondensacji chromatyny.
Mejoza

Komórka po podziale mejotycznym również przechodzi OKRES G1, S, G2. w fazie S również dochodzi do replikacji DNA. Mejoza jest podziałem redukcyjnym. PROFAZA I podziału jest bardzo długa w stosunku do całego podziału. Składa się z pięciu stadiów. Pierwszym jest (1)leptoten, w którym DNA ulega kondensacji, pojawiają się cienkie, długie chromosomy. W (2)zygotenie dochodzi do koniugacji chromosomów . chromosomy homologiczne łączą się ze sobą w tetramery, czyli biwalenty. W (3)pachytenie kończy się koniugacja chromosomów. W tym stadium zachodzi crossig-over, czyli wymiana fragmentów chromosomów homologicznych, ale nie siostrzanych. W (4)diplotenie zanika połączenie miedzy chromosomami homologicznymi. W (5)diakinezie chromosomy ulegają dalszej kondensacji i skróceniu. W METAFAZIE II podziału w płaszczyźnie równoległej wrzeciona kariokinetycznego układają się chromosomy homologiczne. W ANAFAZIE do biegunów odciągane są całe chromosomy. W TELOFAZIE powstają dwa jądra, które przechodzą drugi podział mejotyczny. W PRFAZIE II podziału po raz kolejny zanikają otoczki jądrowe obu jąder. Chromosomy dzielą się na dwie chromatydy połączone centromerem. W METAFAZIE II podziału chromatydy układają się w płaszczyźnie równoległej, zanika centromer łączący obie chromatydy każdego z chromosomów. W ANAFAZIE II podziału chromatydy odciągane są do dwóch przeciwległych biegunów. Powstaje wrzeciono cytokinetyczne. W TELOFAZIE w wyniku mejozy powstają cztery jądra potomne o zredukowanej liczbie chromosomów(1n).
Sinice jako organizmy prokariotyczne

Sinice żyją przeważnie w wodach słodkich, niektóre gatunki można spotkać w gorących źródłach i gejzerach; należą do najstarszych żyjących na Ziemi organizmów, np. Nostoc i Anabena. Są typowymi prokariotycznymi fotoautotrofami o strukturach charakterystycznych dla fotoautotroficznej bakterii. Występują pojedynczo lub tworzą kolonie. Zawierają nukleoid, cytoplazmę, rybosomy małe, ścianę komórkową oraz dodatkową osłonkę zewnętrzną zbudowaną z białek i lipopolisacharydów. Wytwarzają także śluzowatą otoczkę, która łączy komórki sinic w charakterytyczne kolonie (cenobia). Nie posiadają żadnych struktur błoniastych charakterystycznych dla komórek eukariotycznych. Tylakoidy tworzące się z błony komórkowej zawierają barwniki fotosyntetyczne: chlorofil a (zielony), fikocjanina (niebieski), fikoerytryna (czerwony). Produktem fotosyntezy jest skrobia sinicowa. Tak jak bakterie mają zdolność przyswajania azotu atmosferycznego.

Szybkie rozmnażanie się sinic prowadzi do nadmiernego namnożenia się tych organizmów i tworzenia się niebieskich, zielonych bądź czerwonych ?zakwitów? w wodach. Substancje wytwarzane przez sinice są toksyczne dla organizmów (także dla ludzi).

ściany komórkowej, która otacza komórkę i pozwala na przeżycie bakterii w środowisku o innym ciśnieniu osmotycznym, niż wnętrze komórki bakteryjnej

błony komórkowej, która ma charakter błony półprzepuszczalnej i bierze udział w transporcie substancji do wnętrza komórki, tudzież w wydzielaniu innych związków na zewnątrz

cytoplazmy, wypełniającej komórkę, która jednak ma inną strukturę niż cytoplazma Eucaryota

rybosomów, biorących oczywiście udział w produkcji białek, które także różnią się od rybosomów komórek eukariotycznych