Biologija celice

• Celična biologija


  Veda, ki raziskuje zgradbo in delovanje celic
• Lastnosti živega organizma


  • Visoka organizacija glede na neživo
  • Metabolizem
  • Rast, razmnoževanje
  • Homeostaza (vzdrževanje relativno konstantnega notranjega okolja)
  • Jemanje energije od zunaj in njena transformacija
  • Odgovarjajo na dražljaje
  • Adaptacija na okolje
• Makromolekule lahko polimerizirajo spontano v primernih okoliščinah
• Samoreplikacija (samopodvojevanje)


  Kritično za nastanek življenja
• RNA molekula


  Makromolekula, ki je sposobna samopodvojevanja in daje zapis za nastanek proteinov

  
• RNA molekula


  Obdana z lipidnim ovojem
• Sistemi za tvorbo in uporabo metabolne energije

  • Glikoliza
  • Fotosinteza
  • Oksidativna fosforilacija (celično dihanje)
• Celice so temeljni gradniki vsakega živega organizma in imajo mnoge skupne lastnosti, čeprav so si po obliki, velikosti in delovanju zelo različne

  
• Organel


  Z membrano obdan celični razdelek
• Prokariontska celica


  Preprosta in manjša od evkariontske, dedni zapis na eni krožni molekuli DNA, ki ni povezana z beljakovinami, ni jedra, ribosomi so manjši, organelov ni, deli se s cepitvijo
• Evkariontska celica


  Večja od prokariontske (v povprečju 10 – 100 mikrometrov), dedni zapis je na več linearni molekulah DNA, ki so obdane s histoni, jedro je, ribosomi so večji, citoplazma je fragmentirana na številne organele, deli se z mitozo oz. mejozo
• Plazmalema (plazemska membrana)


  Celično membrano, ki obdaja evkariontsko celico

  
• Celični predelki v evkariontski celici

  • Citoplazma
  • Celično jedro
  • Citosol
  • Membranski predelki
  • Citoskelet
• Membranski predelki v evkariontski celici

  • Vezikli (mešički)
  • Endoplazemski retikulum
  • Golgijev aparat
  • Mitohondriji
  • Lizosomi
  • Peroksisomi
• Citoskelet


  Daje celici obliko, ji omogoča gibanje in delitev ter sodeluje pri razporejanju in transportu membranskih predelkov iz enega dela celice v drugega
• Osnovni tipi tkiv v človeškem organizmu

  • Krovno (epitelij)
  • Vezivo
  • Mišično
  • Živčno
• Oblika celice


  Tesno povezana z njeno funkcijo in s stopnjo diferenciacije

  
• Oblike celic


  • Kroglasta
  • Ploščata
  • Kubična
  • Visokoprizmatska
  • Vretenasta
  • Asimetrična
  • Izodiametrična

  
• Posledica dejstva, da eritrocit nima jedra


  • Oblika bikonkavnega diska, kar povečuje razmerje med površino in volumnom
  • Večja prožnost, ki omogoča prehod skozi ozke kapilare
  • Več prostora za hemoglobin, ki veže in prenaša kisik
  • Daljša življenjska doba (približno 120 dni)
• Zakaj imajo celice organele

  • Ločevanje različnih celičnih procesov
  • Specializacija organelov za učinkovitejše izvajanje določenih nalog
  • Povečana površina za različne celične procese
  • Razdeljene kemijske reakcije v specializiranih okoljih
  • Zaščita in izolacija občutljivih celičnih komponent
• Citosol


  Gelu podobna tekočina, ki zapolnjuje notranjost celic, sestavljena iz vode, različnih raztopljenih ionov, majhnih molekul in makromolekul
• Procesi, ki potekajo v citosolu

  • Presnovne poti (glikoliza, pentozofosfatna pot, sinteza maščobnih kislin)
  • Sinteza beljakovin s prevajanjem
  • Zvijanje in posttranslacijske modifikacije proteinov
  • Organizacija in gibanje citoskeleta
  • Transport majhnih molekul, ionov in vmesnih produktov presnove
  • Prenos signalov
  • Procesi razstrupljanja
  • Shranjevanje glikogena
• Plazmalema


  Celična membrana, sestavljena iz fosfolipidnega dvosloja z vgrajenimi beljakovinami, ki ločuje celico od okolja, nadzoruje gibanje snovi v celico in iz nje, je selektivno prepustna, sodeluje pri endocitozi in eksocitozi
• Presnova


  Procesi, pri katerih se ATP, NADH in NADPH prenašajo med različnimi celičnimi predeli
• Celično signaliziranje


  Prenos signalov z receptorjev na celični površini do jedra in drugih organelov
• V citosolu potekajo nekateri procesi razstrupljanja, predvsem v jetrnih celicah (hepatocitih)
• V citosolu jeter in mišičnih celic je shranjen glikogen, ki je skladiščna oblika glukoze
• Plazmalema


  Celična membrana, sestavljena iz fosfolipidnega dvosloja z vgrajenimi beljakovinami
• Plazmalema


  • Loči celico od okolja (6-10 nm debela)
  • Ima nadzor nad gibanjem snovi v celico in iz nje
  • Je selektivno prepustna, kar omogoča prehod molekul
  • Sodeluje pri procesih endocitoze in eksocitoze
  • Ima ključno vlogo pri celični signalizaciji
  • Vključena je v celično adhezijo
  • Je dinamična in tekoča, kar omogoča bočno gibanje lipidov in beljakovin
  • Deluje kot zaščitna pregrada, ki ščiti celico pred potencialno škodljivimi snovmi in uravnava vstop molekul
  • Pomaga vzdrževati notranje okolje, potrebno za delovanje celice
• Jedro


  Z membrano vezan organel v evkariontskih celicah, ki vsebuje genetski material in ima ključno vlogo pri uravnavanju celičnih dejavnosti
• Jedro


  • Obdaja ga dvoslojna jedrska ovojnica z jedrnimi porami
  • Pod membrano je jedrna lamina, ki zagotavlja strukturno podporo in pomaga ohranjati obliko jedra
  • Notranjost jedra vsebuje nukleoplazmo in nukleole, ki sodelujejo pri sestavljanju ribosomov
  • V jedru se nahaja celični genetski material v obliki kromosomov
  • V jedru poteka transkripcija, pri kateri se molekule RNK sintetizirajo iz predlog DNK

  
• Endoplazmenski retikulum


  Zapletena in obsežna mreža membranskih struktur v evkariontskih celicah, ki ima ključno vlogo pri različnih celičnih procesih
• Gladki endoplazemski retikulum (SER)


  • Sintetizira različne lipide, vključno s fosfolipidi in holesterolom
  • Vsebuje encime, ki sodelujejo pri razstrupljanju in presnovi različnih snovi
  • Deluje kot zalogovnik kalcija in uravnava raven kalcija v celici
• Grobi / zrnati endoplazemski retikulum (RER)

  • Na njegovi površini so pritrjeni ribosomi, ki sintetizirajo beljakovine, namenjene vgradnji v celično membrano ali izločanju zunaj celice
  • Zagotavlja okolje, v katerem se lahko novo sintetizirani proteini pravilno zložijo v funkcionalne tridimenzionalne oblike
  • Ima mehanizme, ki zagotavljajo, da lahko le pravilno zloženi in funkcionalni proteini dosežejo svoj končni cilj

  
• Golgijev aparat


  Sestavljen iz niza sploščenih, z membrano povezanih vrečk, imenovanih cisterne
• Golgijev aparat


  • Ima tri različna območja: cis-Golgijevo omrežje, Golgijeve skladovnice in trans-Golgijevo omrežje
  • Sortira beljakovine in lipide, prejete iz ER, in jih usmeri na ustrezna mesta v celici
  • Sodeluje pri nastajanju različnih vrst veziklov in ima ključno vlogo pri nastanku lizosomov
  • Je polaren

  
• Endosomi


  Z membrano vezan predel, ki ga najdemo v evkariontskih celicah, nastane v procesu endocitoze in ima ključno vlogo pri razvrščanju molekul za različne destinacije
• Mitohondrij


  "Celična tovarna energije", ker v njem nastaja ATP
• Mitohondrij


  • Ima lastno DNK, znano kot mitohondrijska DNK (mtDNA)
  • Zunanja membrana obdaja organel in deluje kot zaščitna pregrada
  • Medmembranski prostor je prostor med zunanjo in notranjo membrano
  • Notranja membrana je močno nagubana in tvori strukture kriste, na katerih poteka oksidativna fosforilacija
  • Matriks je prostor znotraj notranje membrane, kjer poteka Krebsov cikel
• Procesi in funkcije mitohondrija

  1. Proizvodnja ATP

  2. Cikel citronske kisline (Krebsov cikel)

  3. Oksidativna fosforilacija

  4. Oksidacija beta

  5. Regulacija kalcija