Komórka jest podstawowym elementem strukturalnym i czynnościowym organizmu, zdolnym do wykonywania różnych procesach życiowych (oddychanie, odżywianie, rozmnażanie, wzrost). Może mieć różną wielkość i kształt, które zależą od wykonywanych funkcji i otoczenia. Przykładowo, tam, gdzie komórki uciskają na siebie, ich kształt jest spłaszczony (komórki nabłonkowe), zaś komórki środowiska płynnego mają kształt kulisty. Cechą komórek jest więc polimorfizm. Najmniejsza znana komórka (bakteria) ma 0,2mm, a największa 50cm (indyjska roślina rami).
Komórkę zwierzęcą budują liczne organella. Są to struktury o określonej budowie, podobnej u wszystkich typów komórek, które pełnią konkretne funkcje, istotne dla bytu komórki.
W komórce zwierzęcej możemy wyróżnić następujące organella: błonę komórkową, jądro komórkowe, cytoplazmę, mitochondrium, siateczkę śródplazmatyczną, rybosomy, lizosomy, a także aparat Golgiego, peroksysomy oraz wodniczki.
1. Błona komórkowa (zwana też plazmalemmą) to najbardziej zewnętrzna część w komórce zwierzęcej. Posiada ona strukturę ciągłą, tworzą ją lipidy i białka. Fosfolipidy odpowiedzialne są za stworzenie w wodzie dwuwarstwowej błony, która charakteryzuje się płynnością (to znaczy, że lipidy budujące błonę ruszają się; jest to ruch odbywający się tylko na płaszczyźnie błony, w jednej warstwie). Innym składnikiem lipidowym błony (oprócz fosfolipidów i glikolipidów) jest cholesterol. Zmienia on charakter błony, tzn. jego większe ilości zmniejszają płynność błony i utrudniają przemieszczanie się jej składnikom.
Błona jest półprzepuszczalna, co znaczy, że małe cząsteczki mają możliwość swobodnego dyfundowania przez nią, natomiast duże potrzebują do tego przenośników.
Rola błony komórkowej:
- separuje wnętrze komórki od zewnętrza
- daje komórkom możliwość łączenia się
- pełni funkcje transportowe (tzw. dyfuzja prosta oraz wspomagana)
2. Wewnątrz komórki znajduje się cytoplazma, a w niej cytoszkielet, który składa się z:
- mikrotubul - odpowiedzialnych za ruch cytoplazmy naokoło wodniczki i ruchy organelli,
- filamentów aktynowych - odpowiedzialnych za ruch oraz zmiany kształtu komórek,
- filamentów pośrednich - będących podporą i wzmocnieniem otoczki jądrowej.
Stanowi też środowisko, w którym zachodzi większość reakcji biochemicznych, a także dostarcza substratów i enzymów potrzebnych w tych reakcjach.
3. Bardzo istotne znaczenie dla komórki ma jądro komórkowe. Jest ono największą organellą komórkową. Zwykle ma kształt kulisty, czasem owalny (soczewkowaty), albo też wrzecionowaty. Mieści się z reguły w centrum komórki, ale czasem, w przypadku starszych komórek, również na jej obrzeżach. Jądro jest największym organellum w komórce.
Do podstawowych funkcji jądra komórkowego należą:
- kopiowanie materiału genetycznego, a następnie przekazywanie go komórkom potomnym;
- udział w produkcji komórek płciowych, a w konsekwencji przekazywanie informacji genetycznej kolejnym pokoleniom;
- kierowanie fundamentalnymi procesami życiowymi dzięki regulacji następujących procesów: odkodowania informacji zawartych w DNA i przystosowania instrukcji (RNA) do przeprowadzenia biosyntezy białek.
4. Kolejnym organellum komórkową jest mitochondrium, kluczowe dla przemian tlenowych. Są to kuliste lub podłużne struktury, które otaczają dwie błony. Mitochondria posiadają swoje DNA mitochondrialne, będące przedmiotem niezależnego dziedziczenia (cytoplazmatycznego). Potrafią przeprowadzać biosyntezę białek i replikację (samodzielne pomnażanie się). Mitochondria odpowiadają za podstawowe procesy związane z oddychaniem tlenowym oraz za dostarczanie dużej porcji energii chemicznej zawartej w ATP.
5. Kolejne składniki, rybosomy, tworzone są przez białka i kwas rybonukleinowy (czyli RNA). Zajmują jądro komórkowe, szczególnie jąderko, mitochondria, chloroplasty i cytoplazmę. Składają się na nie dwie podjednostki zbudowane z RNA oraz białek - mała i duża.
Rybosomy uczestniczą w procesie biosyntezy białek, stąd ich liczne występowanie w młodych, rosnących dopiero komórkach. Ich nazwa pochodzi od dużej ilości zawartego kwasu rybonukleinowego.
6. Aparatem Golgiego nazywamy system cystern o spłaszczonym kształcie, utworzonych są z błon, które nie dotykają bezpośrednio siateczki śródplazmatycznej ani błony komórkowej. Najwyraźniej widać go w przypadku komórek odpowiedzialnych za aktywność wydzielniczą, gdzie jego funkcja polega na gromadzeniu i magazynowaniu różnych substancji, przede wszystkim lipidów oraz białek.
Aparat Golgiego zajmuje się:
- wytwarzaniem lizosomów,
- syntezą cukrów, zarówno prostych, jak i złożonych,
- inaktywowaniem trucizn dzięki łączeniu ich z cukrowcami lub resztami siarczanowymi, czego efektem jest powstanie związków nietoksycznych.
7. Lizosomami nazywamy nieduże pęcherzyki, znajdujące się w cytoplazmie. Otacza je pojedyncza błona i wypełniają enzymy hydrolityczne rozkładające białka, a także kwasy nukleinowe i lipidy oraz cukry, czyli większość substancji znajdujących się w komórce.
Są przede wszystkim odpowiedzialne za trawienie substancji znajdujących się w komórce, jak i bezużytecznych cząsteczek komórki oraz ciał obcych.
8. Komórki zwierzęce zawierają zazwyczaj szereg małych wodniczek, w których są enzymy trawiące cząsteczki, które wprowadzane są do komórki, co oznacza, że działają podobnie do lizosomów.
Zadaniem wodniczek jest wchłanianie wody, dzięki czemu wywierany jest nacisk w kierunku ściany komórkowej komórki roślinnej. Proces ten zapewnia komórce jędrność, którą nazywamy turgorem. Wodniczki są również odpowiedzialne za utrzymanie stałego pH w cytoplazmie. Dokonują tego poprzez magazynowanie nadmiaru protonów (stabilne pH jest konieczna dla właściwego przebiegu wielu reakcji).
9. Kolejny składnik, siateczka śródplazmatyczna, jest obecna w komórce jako labirynt utworzony przez błony przecinające cytoplazmę. W przypadku komórek zwierzęcych błony te to ponad połowa wszystkich błon w komórce.
Siateczka śródplazmatyczna występuje w dwóch rodzajach:
- siateczki śródplazmatycznej szorstkiej, która jest miejscem syntezy białek
- siateczki śródplazmatycznej gładkiej - niektóre z jej obszarów uczestniczą w procesach metabolizmu lipidów oraz detoksykacji (chodzi tu o komórki wątroby).
W retikulum następuje intensywna obróbka białek, uprzednio zsyntezowanych na rybosomach.
10. Ostatnim składnikiem są peroksysomy, które występują wyłącznie w komórkach typu eukariotycznego. Peroksysomy otacza pojedyncza błona, a wypełniają enzymy potrzebne w procesach utleniania różnych związków organicznych. Zawierają też enzym zwany katalizą, który rozkłada nadtlenek wodoru (o symbolu H2O2) na wodę i tlen. Nadtlenek wodoru powstaje w wielu procesach i jest niezwykle reaktywny i niebezpieczny dla komórki.
Reasumując, wszystkie wymienione organella są dla komórki niezbędne do życia, ale w konkretnych procesach najważniejszą rolę pełnią:
- w procesach ruchowych - cytoszkielet umieszczony w cytoplazmie,
- w procesach oddychania - odpowiada za nie mitochondrium,
- w procesach rozmnażania - główną rolę odgrywa jądro komórkowe, które posiada cały kod genetyczny, który przekazuje do komórek potomnych,
- w procesach wzrostu - rybosomy, które uczestniczą w procesach syntezy białek, koniecznych dla rozwoju komórki.