EUKARIOTI

�svi živući organizmi potekli su od jedne primordijalne stanice nastale prije 3 milijardi godina

�takva stanica je nadrasla ostale i povela je vodeću ulogu u procesu diobe i evolucije

�Vrlo važan dogañaj u kontekstu evolucije dogodio se je prije 1.5 milijardi godina kada je došlo do prijelaza prokariotskih stanica u naprednije, veće i radikalno kompleksnije eukariotske stanice

� akumulacija molekularnog kisika u atmosferi utjecala je na anaerobne mikroorganizme te su:

� izumrli� razvili kapacitet za respiraciju� pronašli uvjete u kojima je kisik bio potpuno odsutan i

gdje su nastavili s anaerobijom� razvili asocijacije s aerobnim tipom stanice živeći s

njima u simbiozi i to je najprihvatljivije objašnjenje za metaboličku organizaciju danjašnjeg modela stanice eukariotskog tipa (mitohondriji i kloroplasti - organelisimbiotskog porjekla) – ENDOSIMBIOTSKA TEORIJA( mitohondriji su odgovorni za respiraciju eukariotskestanice i isključivo u njima se odvija proces disanja)

Eukarioti uključuju:

� alge

� protozoa

� gljive

� više biljke

� životinje

�Stanica je osnovna strukturna i funkcionalna jedinica života

� Stanice su različitih oblika iz razloga što imaju različite funkcije – neke izvršavaju sve životne funkcije (npr. jednostanične euglene), dok druge su ekstremno specijalizirane za točno odreñene funkcije)

� Tipična eukariotska stanica aproksimativno je 1000 x veća i kompleksnija od prokariotske stanice

STANIČNA STIJENKA

� jednostavnije strukture� ne sadrže peptidoglikan koji čini okosnicu prokariotske st.st.� Antibiotici (penicilini i cefalosporini) koji sprječavaju sintezu peptidoglikana

ne oštećuju eukariotsku st.

� Komponente stanične stjenke:

� Kod algi izgrañena od polisaharida celuloze (biljke)� Gljive mogu sadržavati celulozu, no uglavnom izgrañena od hitina (polimer

sačinjen od jedinica N-acetil glukozamina, NAG� Kvaščeva st.st izgrañena je od polisaharida glukana,manana i hitina (1-2%)

� Amebe i sluzave plijesni nemaju staničnu stjenku� Protozoa nemaju karakterističnu staničnu stijenku – imaju elastičnu ovojnicu

ili pelikulu

CITOPLAZMATSKA MEMBRANA

Izgrañena od:

1. lipida – fosfolipidi i steroli

2. proteina – integralni i periferni

� J. Singer i G. Nicolson(1972) su predložili model tekućeg mozaika kao model opće organizacije bioloških membrana. Membrane su dvodimenzionalne otopine usmjerenih globularnihproteina i lipida.

Osnovna funkcija:

� Visokoselektivna barijera izmeñu citoplazme i stanične okoline

� Sadrže specifične molekulske crpke i propuste - reguliraju molekulski i ionski sastav unutarstanične tvari

� Razlikuje se od prokariotske stanice:

1. Po sadržaju proteina

2. Ugljikohidrati predstavljaju receptorska mjesta-prepoznavanje stanica, prijanjanje na bakterije

3. Sadrže sterole – sprječavaju lizu stanice u slučaju povećanja osmotskog pritiska

Transport tvari kroz citoplazmatsku membranu:

� Jednostavna difuzija

� Olakšana difuzija

� Osmoza

� Aktivan transport

� Endocitoza – (fagocioza, pinocitoza)

dio citoplazmatske membrane koji okružuje manju ili veću molekulu koja ulazi u stanicu (jedan je od načina kojim virusi ulaze u živu stanicu)

CITOPLAZMA

Sastoji se od:� Citosola – blago kisele koloidalne tekućine, pH 5 – 6, u kojoj su otopljene:

- tvari male i srednje Mr- otopljeni proteini- makromolekularni agregati (ribosomi, proteasomi,

lipidne čestice- enzimi

� Organela – jezgre- endoplazmatskog retikuluma- Golgijevog aparata- vakuola- mitohondrija- kloroplasta (kod biljaka)- lizosoma

� Citoskeletne mreže – omogućuje strukturalnu organizaciju (oblik, prostornu organizaciju

- sastoji se od mikrofilamenata i mikrotubula

JEZGRA

STRUKTURA:

� Kuglasta oblika

� Najčešće najveća struktura u stanici, sadrži sve nasljeneinformacije - DNA

� dvostrukom membranom odvojena od citoplazme –JEZGRIN OMOTAČ (NUCLEAR ENVELOPE)

� Sitne pore omogućavaju komunikaciju jezgre s membranskom mrežom u citoplazmi, endoplazmatskimretikulumom, te izmjenu sitnih proteina izmeñu jezgre i citoplazme

� Nukleoplazma

� U bazofilnom dijelu jezgre nalazi se JEZGRICA(polumjesečevog oblika )

� nestaje za vrijeme mitoze i ponovno se pojavljuje za vrijeme interfaze

� odgovorna je za sintezu ribosomalne RNA

� sadrži petlje DNA koje izlaze iz nekoliko kromosoma, svaka od njih sadrži klaster rRNA gena - svaki od tih klastera tvori regiju nukleolarnog organizatora

� mjesto transkripcije rRNA i procesiranja,uključena u procesiranje pre-mRNA i sklapanje podjedinicaribosoma

� genetski materijal je organiziran u KROMOSOME - svaki sadrži jednu molekulu linearne ds DNA koja je povezana s HISTONIMA – koji formiraju KROMATIN – sadrži ponavljajuće jedinice NUKLEOSOMEJezgre nukleosoma se sastoje od 140 pb DNA, vezanih na oktamer histona

� Kada se stanica ne razmanožava DNA i udruženi proteini pojavljuju se kao vlakanasta masa - KROMATIN

� Namatanje DNA oko jezgre nukleosoma pridonosi pakiranju DNA

� nukleosomi skraćuju DNA i predstavljaju prvi korak u kondenzaciji DNA - osnovna strukturna jedinica kromosoma.

ENDOPLAZMATSKI RETIKULUM

� Ekstenzivni membranski sustav -okružuje uske mjehuriće ili vrećice različitih oblika

� mreža cijevčica uronjena u citoplazmu – kontaktira s citoplazmatskom membranom i jezgrinom membranom

� osigurava površinu za: 1.odvijanje kemijskih reakcija2.prijenos molekula3.pohranjivanje sintetiziranih molekula

� Vazna uloga u st. biosintezi -(proteina i lipida)

RIBOSOMI

� slobodni u citosolu

� vezani za endoplazmatski retikulum - HRAPAVI ER

sintetiziraju sve do sada poznate sekretorne proteine, ali i mnoge proteine plazmatske membrane, te proteine organela kao što su lizosomi

� Ribosomi vezani za membranu i slobodni ribosomi su strukturno gotovo jednaki

� Hoće li ribosom ostati slobodan ili će se vezati za membranu - ovisi o vrsti proteina kojeg sintetizira

� sastavljeni od RNA i proteina� mjesto sinteze proteina� slobodni ribosomi sastoje se od

velike 60S i male 40S podjedinice, tzv. eukariotski 80S ribosomi (za razliku od mitohondrijskih i kloroplasnih ribosoma koji su 70S)

� egzistiraju kao:� pojedinačni ribosomi� polisomi, skupina ribosoma

vezana na istu molekulu mRNA (u toj jedinici pojedini ribosomi rade samostalno i svaki od njih sintetizira kompletni polipeptidnilanac

� citoplazmatski ribosomisintetiziraju se de novo (za razliku od memebranom obavijenih organela)

GOLGIJEV APARAT

� naslaga plosnatih membranskih vrećica (cisterne) s proširenim dnom (vezikule)

� Osnovna grañevna jedinica –DIKTIOSOM (sadrži 4-6 cisterni)

� Nastavak ER – transportne vezikule prenose proteine nastale u ER u vrećice GA

� FUNKCIJA1. Makromolekularni promet i

sortiranje molekula2. Kovalentna modifikacija proteina -

glikozilacija3. Koncentracija proteina u vezikuli

MITOHONDRIJ

� Okružen dvostrukom membranom� vanjska - glatka, permeabilna za većinu

malih metabolita sadrži enzime uključene u metabolizam lipida

� unutrašnja - naborana - formira kriste –povećavaju njenu površinu, visokospecijalizirana, teško propusna za gotovo sve ione i većinu nenabijenih molekula, sadrži enzime ključne za odvijanje staničnog disanja, ATP-aza –mjesto odvijanja staničnog disanja

� meñumembranski prostor sadrži adenilatkinazu, koja omogućuje interkonverziju ATP, ADP I AMP

� Središte mitohondrija ispunjava tekuća tvar –matriks - mjesto zbivanja ciklusa limunske kiseline i oksidacije masnih kiselina, sadrži ribosome 70S, mt DNA

LIZOSOMI

Kugličasta tjelešca u citoplazmi obavijena jednostrukom membranom

� Odvajaju se sa strane Golgijevog aparata

� Sudjeluju u probavnim procesima stanice, sadrže digestivne enzime (hidrolitičke enzime) koji cjepaju mnoge vrste molekula- primarni lizosomi, nose kisele hidrolaze ( proteaze, nukleaze, glikozidaze, lipaze, fosfolipaze, fosfataze, sulfataze

� Pinocitoza – unošenje makromolekularnih čestica

� Fagocitoza – unošenje već formiranih čestica (bakterija)

KLOROPLASTI

� Sadže ih alge i biljke, nemaju ih gljive i visoko spec. biljne st

� Semiautonomni organeli – pt DNA, 70S ribosomi

� Sadrže enzime za odvijanje fotosinteze

CENTRIOLI

� Cilindrične strukture koje se nalaze kraj nukleusa

� Osnovni plan grañe:

� 9 grupa po 3 mikrotubula spojenih u triplete

� središnji par nedostaje

� na dnu ispod biča – bazalno tijelo (pri diobi bičevi nestaju i odlaze prema centru i postaju centriol) – zamjenjiva uloga

� Uloga:

� Za rastezanje diobenog vretena (stanično djeljenje)

� Bazalna tjelešca u tvorbi cilija i flagela

FLAGELUMI I CILIJE

� Za kretanje stanice uzduž stanične površine

� Sadrže citoplazmu i citoplazmatsku membranu

� Flagele – ako su dugačke i malobrojne

� Trepetljike ili cilije – kratke i mnogobrojne

� Ultrastruktura – grañena po principu 9+2:

� 9 perifernih parova mikrotubula poredanih u krug

� 2 pojedinačna mikrotubula (centralni par)

� Razlike u kretanju:

� Cilije – aktivni i pasivni zaveslaj

� Flagelumi – sinusoidno gibanje