Mitochondria

Mitochondria, które w mikroskopie optycznym były dostrzegalne jako pałeczkowate twory barwiące się selektywnie zielenią Janusa, dopiero w mikroskopie elektronowym ujawniają swoją złożoną budowę. Mają one kształt podłużnych pęcherzyków zbudowanych z dwu błon lipoproteidowych. Błona zewnętrzna jest zwykle gładka, natomiast wewnętrzna tworzy liczne wpuklenia do wnętrza pęcherzyka, stanowiące wewnętrzne przegrody zwane cristae mitochondriales. Wnętrze mitochondrium wypełnione jest gęstym płynem zwanym matrix, w którym czasami widoczne są dodatkowe struktury fibrylarne.

Mitochondria są organellami, w których zachodzą procesy oksydatywnej fosforylacji w reakcjach cyklu oddechowego i przez to należą one do najaktywniejszych w komórkach ośrodków metabolizmu. W związku z tymi funkcjami zawierają one szereg enzymów ulokowanych przede wszystkim na powierzchni cristae mitochonddriales. Obecność w mitochondriach kwasów DNA i RNA wskazuje, że w mitochondriach zachodzą także procesy syntezy białek.

Mitochondria dostrzegalne są za pomocą mikroskopu optycznego po zabarwieniu komórek zielenią Janusa. Mają one kształt pałeczkowatych pęcherzyków przypominając pod względem wielkości bakterie. Ich średnica waha się zwykle od 0,1 do 0,5 ¡i., a długość od 2 do 12 u.. Liczba mitochondriów w pojedynczej komórce może być stosunkowo duża, np. komórka wątroby może zawierać aż 2 500 mitochondriów. Duże mitochondria występują w komórkach wydzielniczych.

Podobnie do mitochondriów przedstawiają się w mikroskopie świetlnym lizosomy, są one jednak zwykle nieco mniejsze i kształt ich jest nieco bardziej owalny. W komórkach nerwowych i wydzielniczych utrwalonych kwasem osmowym i zabarwionych solami srebra wyraźnie widoczny jest tzw. aparat Golgiego. Nie występuje on u bakterii, grzybów i glonów, natomiast zawsze obecny jest we wszystkich komórkach zwierzęcych. W komórkach roślinnych udało się go dostrzec dopiero za pomocą mikroskopów elektronowych.

W komórkach zwierzęcych i komórkach niższych roślin w bezpośrednim sąsiedztwie jądra komórkowego widoczne są małe kuliste ciałka otoczone promieniście formami włókienkowymi, zwane centrosomami. Odgrywają one pewną rolę podczas podziału komórki przy tworzeniu się wrzeciona kariokinetycznego. Pod względem budowy i funkcji centrosomy przypominają kinetosomy występujące u nasady witek i rzęsek pierwotniaków oraz orzęsionych komórek zwierząt tkankowych.

W cytoplazmie oprócz organelli komórkowych można dostrzec zazwyczaj liczne wakuole, krople tłuszczów stanowiące materiał zapasowy oraz różnorodne wtręty krystaliczne. Wszystkie organelle komórkowe wraz z cytoplazmą i jądrem noszą nazwę protoplazmy. Nazwa ta ma tylko uzasadnienie historyczne i pochodzi z czasów, gdy przypuszczano, że komórki stanowią grudki jednolitej masy białkowej. Termin ten został wprowadzony w 1839 r. przez czeskiego biologa J. E. Purkinjego i niemieckiego botanika H. Mohla i miał on początkowo oznaczać substancję żywą, budującą organizmy zwierząt i roślin. Potem, po odkryciu obecności jąder w komórkach, zaczęto rozróżniać w protoplazmie cytoplazmę i nukleoplazmę, czyli jądro. Dzisiaj, ten niezbyt precyzyjny termin stosowany jest jako synonim protoplastu komórkowego i oznacza w zasadzie wszystkie części żywe komórki. Stosowany bywa on tylko w wyjątkowych przypadkach, jak np. dla określenia komórek bakterii lub komórek roślin wyższych uwolnionych ze ścian komórkowych. Przedstawione dotychczas informacje o organizacji komórki uzyskano za pomocą mikroskopów świetlnych.

Sama znajomość organizacji wewnętrznej komórek na podstawie obserwacji prze-prowadzonych za pomocą mikroskopów świetlnych nie wyjaśnia nam, w jaki sposób poszczególne typy związków chemicznych są uporządkowane w strukturach komórkowych. Aby uzyskać odpowiedź na to pytanie, przeprowadza się badania cytochemiczne i rozdzielanie komórek na ich poszczególne elementy. Wykorzystując powstawanie barwnych reakcji określonych substancji z odpowiednimi odczynnikami można określić, czy dana substancja zlokalizowana jest w cytoplazmie, jądrze czy organellach komórkowych. Przykładem takiej reakcji cytochemicznej jest reakcja Feulgena, w której pod wpływem działania zasadowej fuksyny rozpuszczonej w kwasie siarkowym (czyli tzw. leukofuksyny) na kwasy dezoksyrybonukleinowe zhydrolizowane uprzednio kwasem solnym, w celu uwodnienia grup aldehydowych dezoksyrybozy, wytwarza się purpurowy barwnik. Reakcja ta pozwala na określenie lokalizacji i stężenia DNA w komórkach. Obok reakcji cytochemicznych duże znaczenie dla poznania składu chemicznego organelli komórkowych mają metody frakcjonowania materiału komórkowego, oparte na zastosowaniu szybkich wirówek.

Podobne wpisy