Biology Notes
Badania biologiczne
Rozumowanie dedukcyjne: od ogółu do szczegółu.
Rozumowanie indukcyjne: od szczegółu do ogółu.
Obserwacja vs Doświadczenie:
Obserwacja: bierna, nie ingeruje w czynniki.
Doświadczenie: aktywna zmiana jednego z czynników.
Metoda naukowa:
Określenie problemu badawczego.
Postawienie hipotezy (na podstawie wiedzy).
Weryfikacja hipotezy.
Wniosek. Powtarzalność badań jest kluczowa.
Teoria naukowa: usystematyzowana wiedza o zjawisku.
Próba badawcza: organizmy/procesy poddawane działaniu czynnika.
Próba kontrolna: grupa odniesienia bez działania czynnika.
Zmienne:
Niezależna: zmieniana przez badacza.
Zależna: reaguje na zmianę niezależnej.
Ochrona gatunków: gatunki chronione nie mogą być obiektem badań.
Inne metody badawcze:
Mikroskopia
Frakcjonowanie komórek
Określanie widma
Znaczniki radioaktywne
Elektroforeza
Krzyżówki testowe
Obserwacje mikroskopowe
Rodzaje mikroskopów:
Optyczny
Transmisyjny mikroskop elektronowy
Skaningowy mikroskop elektronowy
Mikroskop optyczny:
Obserwacja żywych/martwych (utrwalonych) organizmów.
Układ optyczny i mechaniczny.
Obraz pozorny, powiększony, odwrócony.
Powiększenie: do 1000x.
Zdolność rozdzielcza: 0.2 um.
Wykorzystuje światło.
Budowa mikroskopu optycznego:
Układ optyczny:
Obiektyw: tworzy powiększony obraz pośredni.
Okular: powiększa obraz z obiektywu.
Źródło światła.
Kondensor: koncentruje światło.
Układ mechaniczny:
Statyw: podtrzymuje konstrukcję.
Tubus: formuje obraz pośredni.
Rewolwer: zmiana obiektywu.
Stolik przedmiotowy: dla preparatu.
Śruba makrometryczna: regulacja wstępna ostrości.
Śruba mikrometryczna: precyzyjna regulacja ostrości.
Mikroskopy świetlne: używają sztucznego światła.
Mikroskop fluoroscencyjny: preparaty znaczone znacznikami fluoroscencyjnymi emitującymi światło.
Powiększenie mikroskopu: iloczyn powiększeń okularu, obiektywu i nasadki okularowej.
Zdolność rozdzielcza: minimalna odległość między punktami rozróżnianymi oddzielnie.
Mikroskop elektronowy:
Wykorzystuje wiązkę elektronów w próżni (brak rozproszenia).
Obserwacja pośrednia.
Badanie struktury materii na poziomie atomowym.
Transmisyjny mikroskop elektronowy:
Powiększenie: do 1000000x, zdolność rozdzielcza: 0.2 nm.
Wymaga utrwalenia preparatu.
Obserwacja tylko martwych obiektów.
Elektrony przechodzą przez preparat grubości < 1 mikrometr.
Skaningowy mikroskop elektronowy:
Powiększenie: do 500000 razy, zdolność rozdzielcza: 1 nm.
Elektrony bombardują powierzchnię, dając obraz 3D.
Obserwacja tylko martwych komórek.
Różnice: optyczny (szklane soczewki), elektronowy (elektromagnetyczne).
Składniki nieorganiczne organizmów
Podział związków chemicznych:
Organiczne (głównie węgiel).
Nieorganiczne (woda, sole mineralne).
Pierwiastki:
Makroelementy: C, H, O, N, S, P, Ca, Mg, K, Na, Cl
Mikroelementy: Fe, Cu, Zn, Mn, Mo, B, Se, Cr, I, F
Wapń (Ca):
Szkielety, ściany komórkowe
Funkcjonowanie komórek nerwowych
Skurcze mięśni, krzepnięcie krwi
Aktywator enzymatyczny
Reakcje zapalne, regeneracja
Wydzielanie hormonów, neurotransmiterów
Obniża uwodnienie koloidów komórkowych
Niedobór (hipokalcemia):
Krzywica u dzieci, osteoporoza u dorosłych.
Zaburzenia krzepnięcia, drgawki, skurcze mięśni szkieletowych
Nieprawidłowy wzrost, martwica roślin.
Nadmiar (hiperkalcemia): zaparcia, nudności.
Źródła: mleko, przetwory mleczne, ryby, fasola, pietruszka, szpinak, orzechy.
Siarka (S):
Aminokwasy, witaminy, hormony
Tworzenie mostków dwusiarczkowych w białkach
Praca układu krwionośnego i nerwowego, detoksykacja
Budulec tkanki łącznej, elastyczność stawów
Leczenie reumatoidalnego zapalenia stawów
Niedobór: szara skóra, wypadanie włosów, łamliwe paznokcie, ciemna otoczka na tęczówce
Źródła: nabiał, jaja, mięso, ryby, cebula, czosnek, brokuły, kalafior, groch, szpinak, koper, brukselka.
Magnez (Mg):
Składnik kości
Aktywator enzymów
Energia z ATP
Składnik chlorofilu
Ciśnienie osmotyczne krwi
Struktura rybosomów
Przekazywanie sygnałów w układzie nerwowym
Niedobór:
Pobudliwość nerwowa i mięśniowa, skurcze, mrowienia
Zaburzenia rytmu serca, arytmia, nadciśnienie, miażdżyca
Rozdrażnienie, lęki, depresja, trudności w koncentracji, bezsenność
Zahamowanie fotosyntezy, chloroza, więdnięcie roślin.
Źródła: kakao, kasza gryczana, fasola biała, czekolada gorzka, orzechy laskowe, płatki owsiane, ciecierzyca, groch.
Potas (K):
Przewodzenie impulsów nerwowych
Składnik płynów ustrojowych zwierząt
Skurcze mięśni
Aktywator enzymów u roślin
Niedobór:
Zaburzenia rytmu serca, słabe mięśnie
Żółknięcie liści, zahamowanie wzrostu roślin, martwica organów.
Źródła: morele i figi suszone, awokado, banany, ziemniaki, seler, kiwi, pomidory, grejpfruty.
Azot (N):
Składnik aminokwasów, białek, nukleotydów, kwasów nukleinowych
Bakterie azotowe wiążą azot z powietrza
Nadmiar azotu:
Euforia, gadulstwo, spowolnienie reakcji (przy zwiększonym ciśnieniu)
Zaburzenia pracy mięśni, koordynacji, zawroty głowy (przy zwiększonym ciśnieniu)
Utrata świadomości, śpiączka (przy zwiększonym ciśnieniu)
Choroba dekompresyjna (kesonowa).
Fosfor (P):
Kwasy nukleinowe, fosfolipidy
ATP
Kości i zęby.
Sód (Na):
Przewodzenie impulsów nerwowych
Zwiększa uwodnienie płynu komórkowego
Niedobór: utrata pobudliwości komórek nerwowych.
Żelazo (Fe):
Składnik hemoglobiny i mioglobiny
Składnik enzymów oddychania tlenowego i fotosyntezy
Niedobór: osłabienie, anemia, zaburzenia rytmu serca, zakłócenie oddychania komórkowego.
Jod (I):
Składnik hormonów tarczycy
Niedobór: powiększenie tarczycy, obrzęki skóry, niedorozwój umysłowy.
Rodzaje wiązań i oddziaływań chemicznych:
Wiązanie kowalencyjne (uwspólnienie elektronów):
Niespolaryzowane (niepolarne)
Spolaryzowane (polarne) --> dipol
Wiązanie jonowe (przyciąganie jonów różnoimiennych)
Wiązanie wodorowe (między H+ i atomem ujemnym)
Siły van der Waalsa (przyciąganie dipoli blisko siebie)
Oddziaływania hydrofobowe (Unikanie wody).
Woda (H2O):
Związek nieorganiczny warunkujący życie na Ziemi
Składnik organizmów
Obojętna elektrycznie i chemicznie
Uniwersalny rozpuszczalnik
Wysokie ciepło parowania
Duże ciepło właściwe
Duże napięcie powierzchniowe
Uczestniczy w reakcjach metabolicznych, stanowi środek transportu.
Węglowodany
Cukry (sacharydy, węglowodany): związki organiczne z węgla, wodoru, tlenu, grup hydroksylowych i grupą karbonylową.
Podział:
Monosacharydy (triozy, tetrozy, pentozy, heksozy, heptozy)
Oligosacharydy (np. disacharydy)
Polisacharydy
Monosacharydy:
Cukry proste, jednocukry.
3-7 atomów węgla w cząsteczce.
kilka grup hydroksylowych (-OH) i jedną grupę karboksylową (aldehydową (-CHO) lub ketonową (-CO) --> aldozy lub ketozy).
Obojętne chemicznie, słodkie, dobrze rozpuszczalne w wodzie, aktywne osmotycznie.
W roztworach wodnych tworzą pierścienie (pentozy i heksozy).
Tworzą mostek tlenowy (zamknięcie pierścienia).
Nie ulegają hydrolizie na mniejsze podjednostki.
Przykłady: ryboza, deoksyryboza, glukoza, fruktoza, mannoza, galaktoza, aldehyd glicerynowy.
Glukoza:
Cukier gronowy, w miodzie, sokach.
Substrat oddychania komórkowego, przyswajalna przez człowieka.
Przenika przez błony komórkowe.
Biała.
Wchodzi w skład oligo- i polisacharydów.
Fruktoza:
Cukier owocowy, w miodzie i sokach owocowych.
Najsłodszy naturalnie występujący cukier.
Wchodzi w skład oligo- i polisacharydów.
Wolniej przyswajalna, podnosi poziom cholesterolu.
Galaktoza:
W oligosacharydach i polisacharydach, glikozydach.
Aldehyd glicerynowy:
Najprostsza aldoza, nie występuje w stanie wolnym.
Produkt pośredni szlaków metabolicznych.
Ryboza:
Składnik RNA, witamin (B2, B12), ATP.
Deoksyryboza:
Składnik DNA.
Izomeria: wiele cukrów prostych to izomery.
Cukry złożone: polimery (monomery - cukry proste).
Oligosacharydy:
2-5 cząsteczek cukrów prostych połączonych wiązaniem O-glikozydowym (mostek tlenowy).
Disacharydy (sacharoza, laktoza, maltoza).
Łączą się z białkami/lipidami, tworząc błony komórkowe.
Rozpuszczalne w wodzie, czynne osmotycznie.
Determinują grupy krwi, rozpoznawanie komórek.
Sacharoza:
Cukier buraczany, trzcinowy. Glukoza + fruktoza.
Forma transportowa cukrów u roślin, funkcja zapasowa.
Składnik cukru spożywczego.
Laktoza:
Cukier mlekowy. Glukoza + galaktoza.
Składnik mleka ssaków, funkcja odżywcza.
Maltoza:
Cukier słodowy. 2x glukoza.
Produkt trawienia skrobi i glikogenu.
W nektarze i pyłku kwiatów - wabi zwierzęta zapylające, funkcja odżywcza.
Kondensacja: łączenie się reszt monocukrowych w wielocukry.
Hydroliza: reakcja odwrotna do kondensacji.
Polisacharydy:
Wielocukry, duża liczba monosacharydów połączonych wiązaniami O-glikozydowymi.
Łańcuchy proste lub rozgałęzione.
Nierozpuszczalne w wodzie, nieczynne osmotycznie.
Funkcje zapasowe (skrobia, glikogen) i budulcowe (celuloza, chityna).
Skrobia:
Amyloza (nierozgałęziona) i amylopektyna (rozgałęziona).
W bulwach ziemniaków i nasionach zbóż.
Materiał zapasowy u roślin (ziarna).
Glikogen:
Grzyby, bakterie, zwierzęta (wątroba i mięśnie szkieletowe).
Materiał zapasowy u grzybów i zwierząt.
Celuloza:
Ściany komórkowe roślin i protistów grzybopodobnych.
Z celobiozy.
Funkcja budulcowa.
Chityna:
Ściany komórkowe grzybów i oskórek stawonogów.
Funkcja budulcowa.
Homoglikany: z reszt jednego cukru.
Heteroglikany: z reszt różnych cukrów.
Węglowodany: ok. 80% suchej masy roślin, ok. 1% suchej masy zwierząt.
Glikozydy: połączenia cukrów z cząsteczką niebędącą cukrem (glikozydy nasercowe, flawonoidy, nukleozydy).
Lipidy
Niepolarne, nie rozpuszczają się w wodzie, rozpuszczają się w rozpuszczalnikach organicznych.
Funkcje: strukturalne, energetyczne, zapasowe, termoizolacyjne, regulacyjne, ochronne, barwniki wzrokowe (rodopsyna).
Mogą być: ciekłe i stałe, roślinne i zwierzęce.
Podział: lipidy proste, lipidy złożone, lipidy izoprenowe.
Estry alkoholi i kwasów (lipidy proste to estry alkoholu i wyższych kwasów tłuszczowych).
Tłuszcze właściwe: atomy węgla, wodoru i tlenu (glicerol - triglicerydy).
Tłuszcze zwierzęce (nasycone kwasy tłuszczowe) - stałe.
Tłuszcze roślinne (nienasycone kwasy tłuszczowe) - płynne.
Woski: alkohol z długim łańcuchem węglowym, jedna grupa hydroksylowa (wosk pszczeli, lanolina). Na łodygach, liściach owocach - zapobiegają parowaniu wody.
Lipidy złożone:
Budują błony biologiczne.
Alkohol, kwas tłuszczowy + dodatkowe związki (kwas fosforowy (V) – fosfolipidy; cukry – glikolipidy).
hydrofobowe łańcuchy kwasów tłuszczowych – ogony, hydrofilowe głowy.
Tworzą micele lub błony w środowisku wodnym.
Lipidy izoprenowe:
Polimeryzacja cząsteczek izoprenu (węglowodoru).
Steroidy (cholesterol, hormony płciowe, hormony kory nadnerczy, witamina D).
Karotenoidy, żółte, pomarańczowe i czerwone barwniki w komórkach roślin (uczestniczą w fotosyntezie). Polimery reszt nienasyconego węglowodoru - izoprenu.
Beta-karoten – pomarańczowy barwnik, korzenie marchwi oraz owoce pomarańczy i papryki; przekształcany w witaminę A; antyoksydant.
Znaczenie cholesterolu:
Składnik błon komórkowych, osłonek włókien nerwowych (zwierzęta).
Redukuje przepuszczalność błony dla kationów wodoru i sodu.
Prekursor kwasów żółciowych, hormonów steroidowych, witaminy D.
LDL i HDL - lipoproteiny - forma transportowa cholesterolu
Nadmiar powoduje miażdżycę i choroby układu sercowo-naczyniowego.
Rośliny nasienne gromadzą zapas tłuszczu w nasionach, a kręgowce - pod skórą.
Gęstość tłuszczy jest mniejsza od gęstości wody - utrzymują się one na jej powierzchni.
Kwasy tłuszczowe: długie proste łańcuchy węglowodorowe o parzystej liczbie atomów węgla.
Hydroliza tłuszczów: oddzielenie kwasów tłuszczowych od glicerolu.
Spalenie 1 g tłuszczu dostarcza 2x więcej energii niż gram cukru.
Białka
Polimery (aminokwasy). Synteza na rybosomach.
Grupy:
Strukturalne - tubulina, kolagen, elastyna, keratyna
Enzymatyczne - pepsyna, trypsyna
Przekazywanie informacji - insulina
Magazynujące - mioglobina
Ruch - aktyna, miozyna
Transportujące - ATP-aza sodowo-potasowa, hemoglobina
Odpornościowe - przeciwciała
Regulacyjne - albuminy i globuliny krwi
Receptorowe, zapasowe.
Pojedynczy aminokwas:
Centralny atom węgla
Atom wodoru
Grupa aminowa (-NH2)
Grupa karboksylowa (-COOH)
Podstawnik (rodnik).
Izomery optyczne (D i L) - rozpoznawane przez enzymy; w białkach tylko L-aminokwasy.
Podział aminokwasów ze względu na podstawniki: kwasowe (nadmiar grup karboksylowych), zasadowe (aminowych), obojętne.
Wiązania peptydowe (grupa karboksylowa jednego i aminowa drugiego aminokwasu).
Cysteina i metionina - zawierają atom siarki.
Oligopeptydy (2-10 aminokwasów), polipeptydy (11-100), makropeptydy (ponad 100).
Białka proste (proteiny): tylko aminokwasy. Grupy:
Protaminy - zasadowe, arginina, brak aminokwasów z siarką; klupeina, salmina, cyprynina, ezocyna, gallina.
Histony - zasadowe, lizyna i arginina; składniki jąder komórkowych.
Albuminy - obojętne, ważne funkcje biologiczne (enzymy, hormony); w tkance mięśniowej, osoczu krwi i mleku.
Globuliny - wszystkie aminokwasy białkowe, kwas asparaginowy i glutaminowy; płyny ustrojowe i tkanka mięśniowa.
Prolaminy - roślinne, w nasionach, rozpuszczalne w 70% etanolu.
Gluteliny - roślinne; rozpuszczalne w rozcieńczonych kwasach i zasadach.
Skleroproteiny - cysteina i aminokwasy zasadowe, kolagen i elastyna, proliny i hydroksyproliny; budowa włóknista, funkcje podporowe; keratyna.
Białka złożone:
Chromoproteiny - barwniki; hemoproteidy (hemoglobina, mioglobina, cytochromy, katalaza, peroksydaza), flawoproteiny.
Fosfoproteiny - ok. 1% fosforu; kazeina mleka, witelina żółtka jaj, ichtulina ikry ryb.
Nukleoproteiny - białka zasadowe i kwasy nukleinowe; rybonukleoproteiny w cytoplazmie i jądrach komórkowych (rybosomach, mikrosomach, mitochondriach); wirusy.
Lipidoproteiny - połączenia białek z tłuszczami prostymi/złożonymi (sterydami, kwasami tłuszczowymi); nośniki cholesterolu (LDL, HDL, VLDL), skład błony komórkowej.
Glikoproteiny - cukry; mukopolisacharydy (ślina), w substancji ocznej i płynie torebek stawowych.
Metaloproteiny - atomy metalu (miedź, cynk, żelazo, wapń, magnez, molibden, kobalt); kofaktory enzymów.
Białka doborowe (pełnowartościowe) - wszystkie aminokwasy egzogenne; albumina, białko jaja kurzego, białko mleka i mięsa.
Białka niedoborowe (niepełnowartościowe) - brak aminokwasu egzogennego; kolagen, żelatyna.
Białka fibrylarne - włókniste, nierozpuszczalne w wodzie (strukturalne).
Białka globularne - kuliste, dobrze rozpuszczalne w wodzie (albuminy, globuliny, histony).
Zol: wodny roztwór białka. Koagulacja: z zolu powstaje żel (dodanie soli metali lekkich, np. NaCl) - odwracalna.
Denaturacja: nieodwracalna zmiana struktury białek (ogrzewanie, mieszanie, naświetlanie, ultradźwięki, kwasy/zasady, kationy metali ciężkich, fenol, chloroform).
Struktura białek:
Pierwszorzędowa - kolejność aminokwasów
Drugorzędowa - alfa-helisa lub beta-harmonijka (wiązania wodorowe)
Trzeciorzędowa - fałdowanie (wiązania wodorowe, oddziaływania elektrostatyczne, hydrofobowe, mostki dwusiarczkowe, siły van der Waalsa)
Czwartorzędowa - połączenie podjednostek białka o strukturze trzeciorzędowej.
Kwasy nukleinowe
DNA i RNA. Nukleotydy.
BuNotatki z biologii. Matura. Poziom rozszerzony 3
Anetada DNA: James Watson, Francis Crick (1953).Nukleotyd:
Zasada azotowa (adenina, guanina, cytozyna, tymina, uracyl)
Cukier pięciowęglowy (deoksyryboza lub ryboza)
Reszta kwasu fosforowego (V).
Zasady azotowe: purynowe (adenina i guanina), pirymidynowe (cytozyna, tymina i uracyl).
DNA: deoksyryboza, adenina, guanina, cytozyna, tymina. RNA: ryboza; adenina, guanina, cytozyna, uracyl.
Wiązanie fosfodiestrowe (łączenie nukleotydów = łańcuch polinukleotydowy).
DNA: podwójna prawoskrętna helisa (wiązania wodorowe między zasadami azotowymi).
Deoksyryboza i reszty fosforanowej (V) na zewnątrz, zasady azotowe wewnątrz.
Nici antyrównolegle.
Adenina z tyminą (2 wiązania), cytozyna z guaniną (3 wiązania) = reguła komplementarności zasad.
Połączenie nukleotydów w łańcuchy.
DNA: informacja genetyczna o liczbie, rodzaju i kolejności aminokwasów w białkach.
Komórki prokariotyczne: DNA - kolista cząsteczka (genofor), plazmidy.
Komórki eukariotyczne: DNA - w jądrze komórkowym, mitochondriach i chloroplastach.
RNA: zwykle jednoniciowy.
mRNA – informacyjny RNA – przenosi informację genetyczną z jądra do cytoplazmy.
rRNA – rybosomowy RNA – buduje rybosomy.
tRNA – transportujący RNA – transportuje aminokwasy na rybosomy.
miRNA – mikro RNA – reguluje ekspresję innych genów.
siRNA – krótki interferujący RNA – reguluję ekspresję genów.
snRNA - rybozymy w procesie wycinania intronów (splicingu).
Rybozymy - RNA katalizujące reakcje chemiczne.
Przestrzenna organizacja komórki
Komórka: jednostka strukturalna organizmu, zdolna do czynności życiowych
Rodzaje: prokariotyczne i eukariotyczne.
Komórki prokariotyczne:
Brak jądra komórkowego - genofor (chromosom bakteryjny) w nukleoidzie
Plazmidy (małe koliste DNA)
Komórki bakterii
Rybosomy, błona komórkowa, sztywna ściana komórkowa (mureina/peptydoglikan), otoczka śluzowa
Tylakoidy (u bakterii fotosyntetyzujących)
Komórki eukariotyczne:
Materiał genetyczny w jądrze (otoczka jądrowa)
Komórki roślinne, zwierzęce, grzybowe
Cytoplazma = cytozol + organelle komórkowe
Mitochondria, siateczka śródplazmatyczna, rybosomy, aparat Golgiego, chloroplasty (u roślin)
Błona komórkowa
Ściana komórkowa z celulozy (rośliny) i chityny (grzyby)
Komórki zwierzęce: lizosomy
Wici lub rzęski.
Funkcje elementów komórki:
ściana komórkowa - kształt, ochrona
błona komórkowa - kontakt z otoczeniem, wymiana substancji, pobieranie wody/soli, wydzielanie, odbieranie bodźców, metabolizm
otoczka śluzowa - ochrona przed wyschnięciem
rybosomy - synteza białek
cytozol - przestrzeń ograniczoną błoną
plazmidy - koliste DNA, oporność na antybiotyki, wytwarzanie toksyn
nukleoid - obszar występowania genoforu
chloroplasty - fotosynteza, dwie błony, stroma, tylakoidy gran
mitochondria - oddychanie komórkowe, dwie błony, rybosomy mitochondrialne, DNA
siateczka śródplazmatyczna - ER gładkie i szorstkie (cysterny), synteza lipidów (ER gładkie), przemiany sterydów, gromadzenie jonów wapniowych, detoksykacja (ER gładkie), rybosomy (ER szorstkie)
aparat Golgiego - modyfikacje chemiczne, sortowanie, dystrybucja substancji
jądro komórkowe - otoczka jądrowa, chromatyna, jąderko, kariolimfa, centrum dowodzenia, DNA
lizosomy - enzymy rozkładające białka, kwasy nukleinowe, węglowodany, tłuszcze
wakuole - magazyn substancji
centriole - wrzeciono kariokinetyczne i rozdział materiału genetycznego
peroksysomy - katalaza neutralizuje nadtlenek wodoru
rzęski - ruch, flageliny
fimbrie - koniugacja bakterii
Błony biologiczne
Podstawowe elementy budulcowe komórek.
Prokariotyczna: jedna błona (oddziela od środowiska).
Eukariotyczna: wiele błon śródplazmatycznych.
Lipidy (fosfolipidy i glikolipidy) i białka (lipoproteiny i glikoproteiny).
Hydrofilowe głowy na zewnątrz, hydrofobowe ogony do wewnątrz (dwuwarstwa lipidowa).
Amfipatyczne cząsteczki lipidów.
Białka: integralne (trudne do rozdzielenia) i powierzchniowe (peryferyczne - łatwiej rozdzielić).
Właściwości:
Płynność (zależy od fosfolipidów - im krótsze łańcuchy, tym płynniejsza)
Asymetria
Selektywna przepuszczalność (małe niepolarne swobodnie, inne - białka transportujące)
Cholesterol reguluje płynność błony (usztywnia dwuwarstwę).
Glikokaliks chroni komórkę, rozpoznawanie komórek.
Akwaporyny: białka błonowe, transport wody.
Funkcje:
Kompartmentacja komórki
Transport substancji
Ochrona przed środowiskiem
Homeostaza
Odbier
Odbieranie bodźców
Transport przez błony biologiczne
Transport bierny: zgodnie z gradientem stężeń, bez nakładu energii.
Dyfuzja prosta: przez błonę, zgodnie z różnicą stężeń (O2, CO2, mocznik, etanol).
Dyfuzja wspomagana (ułatwiona): z udziałem białek błonowych (nośniki lub kanały jonowe), zgodnie z gradientem stężeń (glukoza, aminokwasy).
Kanały jonowe: transport jonów, otwierane przez zmianę napięcia błony lub ligand.
Akwaporyny: transport wody.
Osmoza: przepływ wody przez błonę półprzepuszczalną z roztworu o niższym stężeniu substancji rozpuszczonej do roztworu o wyższym stężeniu.
Roztwór hipertoniczny: stężenie substancji rozpuszczonej wyższe niż w komórce (komórka traci wodę).
Roztwór hipotoniczny: stężenie substancji rozpuszczonej niższe niż w komórce (komórka pobiera wodę).
Roztwór izotoniczny: stężenie substancji rozpuszczonej takie samo jak w komórce.
Transport aktywny: wbrew gradientowi stężeń, wymaga energii (ATP) i białek nośnikowych.
Pompa sodowo-potasowa: transport jonów Na+ i K+ przez błonę komórkową.
Transport pęcherzykowy: transport dużych cząsteczek lub płynów.
Endocytoza: pobieranie substancji do wnętrza komórki.
Fagocytoza: pobieranie cząstek stałych.
Pinocytoza: pobieranie płynów.
Endocytoza z udziałem receptorów: pobieranie substancji wiążących się z receptorami na powierzchni błony.
Egzocytoza: usuwanie substancji na zewnątrz komórki. Egzocytoza konstytutywna i regulowana.
Transcytoza: transport przez komórkę z endocytozy do egzocytozy.
Komunikacja międzykomórkowa
Połączenia zamykające (ścisłe): bariera, ścisłe przyleganie błon.
Połączenia zwierające (desmosomy, adherens): mechaniczne połączenia, kadheryny.
Połączenia komunikacyjne (nexus, szczelinowe): wymiana substancji, koneksony.