Komórka ciała

Komórkę uważamy za podstawowy element organizmu. Dociekamy więc również skąd na ziemi wzięły się takie wytwory natury jak komórki właśnie. Czy możliwym było, że nagle z elementów nieożywionych? Naukowcy od lat spierają się poglądami i próbują odnaleźć racjonalne argumenty do potwierdzenia swych hipotez. Jedna z takich teorii mówi, że komórki na ziemi pojawiły się ok. 4 miliardów lat temu. Miało to mieć związek z połączeniem się związków organicznych. Odmienna od powyższej teoria zakłada iż komórki wcale nie powstawały na naszej planecie. Teoria panspermii głosi, iż komórki zostały przetransportowane wraz z pyłem kosmicznym prosto z innej planety. Jak widać, sposób powstania komórki nie jest ujednolicony. Ciągłe spory i próby mogą prowadzić do jednego – do rozwiązania problemu. Z pewnością wielu z nas ciekawi, w jaki sposób z czegoś tak małego jak komórka powstają tak złożone, jak np. człowiek, organizmy żywe. Naukowcy na razie nie są w stanie określić nawet, która czynność była pierwszą wytworzoną przez pierwsze komórki: metabolizm czy rozmnażanie.

Cytoplazma stanowi niezwykle ciekawy element komórki. Niby jest to zwykła substancja, ni to płynna, ni to galaretowata. Nic interesującego, mogłoby się wydawać. A jednak. Pełni ona wiele funkcji i dla komórki jest niezbędna. Cytoplazma składa się z różnych substancji odżywczych (białka, tłuszcze), a także sole mineralne oraz pierwiastki . W cytoplazmie znajdziemy wszystkie składniki(organelle) komórki poza błoną. Tam także odbywają się ważne procesy metaboliczne. Co ciekawe substancja ta potrafi się poruszać. Wykonuje kilka specyficznych rodzajów ruchu. Pierwszy z nich to ruch cyrkulacyjny – cytoplazma pływa w różnych kierunkach. Drugi zaś, to ruch rotacyjny. Polega on na ruchu cytoplazmy wokół wakuoli. Kolejnym typem ruchu wykonywanym przez cytoplazmę jest ruch pulsacyjny – cytoplazma płynie raz w jednym, a raz w drugim kierunku. Ostatnim ruchem cytoplazmy jest tzw. ruch fontannowy. Płynie ona w różnych kierunkach, wokół dwóch różnych wakuoli. Ruchy te powodują skurcze tzw. włókienek kurczliwych.

Komórka, jako ważny element musi być chroniona. Warstwą komórki, która odpowiada za tą czynność jest błona komórkowa. Błona ta jest półprzepuszczalna i chroni wnętrze komórki od czynników świata zewnętrznego. Zbudowana jest z dwóch warstw fosfolipidów oraz białek. Aby funkcjonowanie błony było prawidłowe musi ona zachować swoją plastyczną, półpłynną formę. Czynnikiem, który ma bardzo duży wpływ na błonę komórkową jest temperatura. Jeżeli będzie ona zbyt wysoka to może wpłynąć bardzo na działanie komórki, a nawet doprowadzić do jej śmierci. Dlatego też, w zależności od temperatury otoczenia organizmy żywe mają różne budowy błon komórkowych. Wracając do białek. Są one rozmieszczone w dwojako. Niektóre z nich są ściśle umieszczone w błonie komórkowej – białka błonowe. Część z nich jedynie lekko styka się błoną komórkową – białka peryferyjne. Białka te zazwyczaj różnią się miedzy sobą budową aminokwasową, lecz nie zawsze. Zdarza się bowiem, w zależności od błony, iż po obu stronach są takie same.

Mitochondrium, a w zasadzie powinno się mówić o nich w liczbie mnogiej – mitochondria – gdyż w nawet najprostszej komórce są ich tysiące. Jest to organella w której zachodzą procesy związane z głównymi źródłami energii, w tym ATP. Przeciętna komórka eukariotyczna zawiera w sobie od kilku do kilkudziesięciu tysięcy mitochondriów. Ich przyrost może następować w tempie bardzo szybkim, gdyż mają one zdolność do rozmnażania się podobną do bakterii. Mitochondrium zbudowane jest z dwóch błon białkowo-lipidowych, przypominających błonę komórkowa. Mimo podobieństwa pełnią one różne funkcje. Poza owymi błonami w skład organellum wchodzą białka oraz enzymy. Wnętrze mitochondrium wypełnione jest macierzą, czyli tzw. matriksem. Właśnie tam znajduje się mitochondrialne DNA. Mutacje w genach mitochondrialnych powodują choroby mitochondrialne, których objawy dotykają głównie tkanki o największym zapotrzebowaniu energetycznym – mięśniową i nerwową. Porównanie sekwencji DNA mitochondrialnego ludzi współczesnych i neandertalczyków sugeruje, że gatunki te nie krzyżowały się.

W komórce istotną rolę odgrywają organelle, czyli elementy składowe komórki. Jedną z najważniejszych z pośród organelli jest jądro komórkowe. Jak wiadomo znajduje się ono jedynie w komórkach eukariotycznych. Najczęściej komórka posiada jedno jądro. Zdarzają się przypadki, iż są dwa lub nawet kilka jąder. Organella ta jest chroniona przez własną otoczkę, i zazwyczaj znajduje się w okolicach środkowej części komórki. Przeważnie wyglądem przypomina kulę, aczkolwiek zdarza się, że jądro jest owalne lub podłużne. Wewnątrz jądra znajduje się mikroskopijne ciałko, nazwane przez naukowców jąderkiem. Element ten posiada kilka mniej lub bardziej ważnych funkcji. Bez wątpienia najważniejsza z nich to przechowywanie informacji genetycznej w postaci DNA. DNA mamy tylko w jednym egzemplarzu, więc do rozmnażania używa się kopii, czyli RNA, którą tworzy również jądro. Poza tym kontroluje wszelakie procesy zachodzące w komórce. Steruje ono także biosyntezą białka, a także przekazuje informację genetyczną komórkom potomnym w procesach podziałów.

Komórka to miejsce, gdzie odbywa się wiele złożonych procesów chemicznych. Jednak najważniejsze z nich to metabolizm oraz wzrost komórki. Oba te procesy są ściśle ze sobą związane. Oczywistym jest, że jeżeli metabolizm nie przebiega prawidłowo, wzrost komórki jest zakłócony lub całkowicie powstrzymany. Metabolizm to nie jeden proces, a szereg kilku. Podstawowe z nich to katabolizm oraz anabolizm. Podczas katabolizmu organiczne związki chemiczne ulegają rozpadowi. Wszystko po to, by wytworzyć anabolizm. Proces ten polega na wykorzystaniu wytworzonej energii w celu wypełniania innych funkcji komórkowych. Przeważnie w większości procesów zachodzących w komórce udział swój mają enzymy. Potrafią one przekształcać związki chemiczne w mniej lub bardziej skomplikowane. Podstawową reakcją zachodzącą w komórce jest podział. Dokonuje się on na dwa sposoby. Mejoza, czyli podział bezpośredni, a także mitoza – podział pośredni. Wzrastanie komórki następuje wówczas, gdy przemiany prowadzące do pomnażania ilości masy protoplazmy przeważają nad przemianami, prowadzącymi do wydalania.

Komórki organizmów są bardzo zróżnicowane pod względem budowy chemicznej, i nie tylko. Najwięcej, bo nawet ok. 90% komórki stanowi najzwyklejsza woda. Nie można się temu dziwić, gdyż to ona jest idealnym środowiskiem dla reakcji chemicznych niezbędnych do życia komórki. Poza wodą znajdziemy tam szereg innych substancji. Dużą część stanowią białka. Pełnią one zróżnicowane zadania, np.: są elementem budulcowym, transportują inne substancje etc. Poza białkami są tam peptydy oraz polipeptydy, które to mogą stanowić np. hormony lub przeciwciała. Niezwykle ważnym, szczególnie pod względem genetyki, są kwasy nukleinowe, czyli DNA oraz RNA. Komórka potrzebuje energii, a jak wiadomo dostarczają jej węglowodany. One także znajdują się w komórce. Poza funkcją energetyczną, pełnią podstawową role w procesach transportowych i regulacyjnych. Oprócz wyżej wymienionych substancji w skład komórki wchodzą rozmaite pierwiastki. Przykładem owych są: tlen, węgiel, wodór, azot, chlor oraz szereg innych elementów tablicy Mendelejewa.