RÓŻNICOWANIE KOMÓRKOWE NA PRZYKŁADZIE CZERWONYCH KRWINEK PTAKÓW I SSAKÓW
Jedność i różnorodność komórek.
Komórki mogą się między między sobą ogromnie różnić. Obliczono, że na świecie istnieje przynajmniej 10 milionów gatunków organizmów, a może ich liczba sięga nawet 100 milionów. Komórki różnią się niezmiernie wyglądem i funkcją. Komórka bakteryjna np. Lactobacillus ma kilka mikrometrów długości, z kolei jajo żaby, które jest pojedynczą komórka ma średnicę ok. 1 milimetra. Typowa komórka nerwowa mózgu człowieka jest niezwykle wydłużona. Przesyła ona sygnały elektryczne wzdłuż aksonu, który jest 10 000 razy dłuższy niż jej grubość. Pantofelek ma kształt łodzi podwodnej i pokryty jest dziesiątkami tysięcy rzęsek. Komórka skórki rośliny jest przysadzistym, nieruchomym graniastosłupem zamkniętym w wytworzonym przez siebie sztywnym pudełku z celulozy, pokrytym wodoodporną warstwą wosku. Pewne komórki otoczone są tylko cienką błoną komórkową, inne wytwarzają na powierzchni zewnętrzną warstwę śluzu, budują wokół siebie sztywną ścianę komórkową lub otaczają się twardą zmineralizowaną substancją międzykomórkową - matriks zewnątrzkomórkową, np. w kości. Komórki różnią się także niezmiernie wymogami, co do warunków chemicznych oraz rodzajem aktywności. Jedne nie mogą żyć bez tlenu, a dla innych jest on śmiertelną trucizną. Niektóre pobierają jako surowce niewiele wiecuje ponad powietrze, światło, wodę natomiast inne potrzebują złożonej mieszaniny cząsteczek wytworzonych przez inne komórki. Niektóre komórki działają jak specjalistyczne fabryki produkujące określone substancje, takie jak hormony, skrobię, tłuszcz, sok mleczny (lateks) lub barwniki. Komórki mięśniowe są generatorami elektryczności, jak zmodyfikowane komórki mięśniowe węgorza elektrycznego. Specjalizacja modyfikuje często komórkę tak dalece, że traci ona szanse podzielenia się. W organizmach wielokomórkowych występuje między komórkami podział pracy, który umożliwia pewnym komórką skrajnie wyspecjalizować się w określonej funkcji, zarazem uzależniając je od innych komórek w zakresie wielu podstawowych wymagań. Nawet najbardziej podstawowa potrzeba, jaka jest przekazanie instrukcji genetycznych następnemu pokoleniu, zostaje powierzona wyspecjalizowanym komórką- jajowej i plemnikowej.
Funkcje wszystkich żywych komórek opierają się na podobnych podstawowych procesach chemicznych. Pomimo niezwykłej różnorodności roślin i zwierząt ludzie rozumieli, że organizmy te łączy coś, co pozwala je nazwać organizmami żywymi. Dziś wiemy, że komórki są do siebie zdumiewająco podobne pod względem zachodzących w nich procesów chemicznych i zawierają tę samą maszynerię umożliwiającą wykonywanie większości podstawowych funkcji. Wszystkie komórki zbudowane są z tych samych cząsteczek uczestniczących w reakcjach chemicznych tego samego typu. We wszystkich organizmach instrukcje genetyczne- geny są zmagazynowane w DNA, zapisane tym samym kodem chemicznym, zbudowane z tych samych podjednostek, odczytywane zasadniczo tym samym systemem chemicznym i replikowane są w ten sam sposób. Instrukcja zawarta w DNA jest odczytywana lub transkrybowana (przepisywana) na zestaw chemicznie spokrewnionych cząsteczek tworzących RNA, następnie zachodzi proces translacji, RNA kieruje syntezą białek, które determinują zachowanie się komórki, służą jako materiały strukturalne, biokatalizatory itp..Jeśli komórki stanowią podstawową jednostkę materii ożywionej, to tylko komórka może być tak naprawdę nazwana żywą. Np. wirusy zawie
(…)
…. Nieregularny labirynt przestrzeni zamkniętej pofałdowanej błoną, określany jako ER - retikulum endoplazmatyczne to miejsce, w którym są wytwarzane zarówno składniki błon, jak i składniki przeznaczone na eksport z komórki. Stosy spłaszczonych obłonionych woreczków stanowią aparat Golgiego, który przejmuje i często modyfikuje chemicznie cząsteczki wytworzone w ER, a następnie kieruje je na zewnątrz komórki…
… pochodzą od innych komórek, a jedynym sposobem powstania nowej komórki jest podział komórki wyjściowej. Aby się rozmnożyć, komórka rodzicielska musi przeprowadzić uporządkowaną serię reakcji, które umożliwią podwojenie jej zawartości i podział na dwie części. Proces duplikacji i podziału, nazywany cyklem komórkowym, jest bardzo złożony i precyzyjnie regulowany.
Skutki mutacji przebiegu cyklu komórkowego utrudniają badania nad identyfikacją składników maszynerii kontrolującej cykl komórkowy i sposobem ich funkcjonowania. Mutanty są dla naukowców ważnym narzędziem identyfikacji genów i białek na podstawie ich funkcji
Porównanie sekwencji genomów ujawnia wspólne dziedzictwo życia
Zmiany ewolucyjne na poziomie molekularnym następują niezwykle wolno. Ta zachowawczość ewolucyjna jest fundamentem…
… do powstania mieszaniny składników organicznych.
Można przyjąć, że powstał asortyment prebiotycznych cząsteczek z których powstały cząsteczki o właściwościach korzystnych dla procesów życiowych. Cząsteczki te oddziałując ze sobą utworzyły bardziej złożone związki.
Ewolucja wymaga reprodukcji, zmienności i doboru naturalnego
Następnym ważnym etapem ewolucji było powstanie cząsteczek zdolnych do replikacji. Replikacja, w połączeniu ze zmiennością i doborem naturalnym oznaczała początek ewolucji. Wprowadzona została zmienność w wielorakim znaczeniu: od prostej substytucji zasad do duplikacji całych genów. RNA okazał się cząsteczką zdolną do replikacji. Ponadto niektóre cząsteczki RNA wykazują aktywność katalityczną, jakkolwiek zakres reakcji, które mogą katalizować, jest ograniczony. Z czasem aktywność…
… niskocząsteczkowe (m.cz. 69000), kształtu owalnego, o stosunku długości do szerokości 3:1. Rozpuszczają się w H20 i wykazują do niej wysokie powinowactwo. Dzięki tej właściwości albuminy odgrywają rolę koloidu ochronnego. Albuminy wpływają w bardzo dużym stopniu na ciśnienie onkotyczne krwi. Utrzymywanie stałej objętości krążącej krwi zależy od równowagi między ciśnieniem hydrostatycznym krwi…
… krzepnięcia krwi- zawierają one duże ilości serotoniny, która obkurcza naczynia krwionośne. Krwinki te gromadzą się w miejscach uszkodzeń naczyń, gdzie "przyczepiają" się do uszkodzonej ściany naczyniowej, a następnie uwalniają serotoninę. Substancja ta powoduje lokalny skurcz ściany naczyniowej, co zmniejsza krwawienie. Zapoczątkowała ona tworzenia włókienek białkowych, czopując ranę. W utworzoną wcześniej…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)