34 Biologia komórki

Beta-endorfina (βEND) – najbardziej aktywny peptyd opioidowy, składnik proopiomelanokortyny.

Białka receptorowe, skrótowo receptory – białka łączące się z określoną inną substancją (ligandem), na przykład neuroprzekaźnikiem albo hormonem, i inicjujące kaskadę przewodzenia sygnału i reakcji komórki w odpowiedzi na ligand. W zasadzie ligand pasuje do receptora jak klucz do zamka, jednak jeden ligand może wiązać się z różnymi receptorami oraz jeden receptor może być pobudzany przez jeden lub więcej ligandów. Receptory mają ogromne znaczenie w biotechnologii i medycynie: badania nad nowymi lekami koncentrują się na znalezieniu substancji chemicznych blokujących lub pobudzających receptory.

Blaszka środkowa – cienka warstwa nieplazmatycznej substancji międzykomórkowej zbudowanej z pektyn. Blaszka środkowa znajduje się pomiędzy pierwotnymi ścianami komórkowymi przylegających komórek roślinnych.

Chemiosmoza – proces biochemiczny polegający na przemieszczaniu protonów przez błony białkowo-lipidowe z wytworzeniem ATP. Pojęcie to wprowadził Peter D. Mitchell tłumacząc powstawanie ATP w mitochondriach, polegające na zamianie energii zgromadzonej w postaci gradientu elektrochemicznego na energię wiązań ATP. W toku dalszych badań wykazano, że ATP wytwarzane jest przez syntazę ATP wykorzystującą energię gradientu elektrochemicznego.

Cykliny – grupa białek biorących udział w regulacji cyklu procesów związanych z podziałem komórki.

Cystolity – kryształy węglanu wapnia będące wytworami ściany komórkowej występujące w komórkach niektórych roślin. Znajdują się one po wewnętrznej stronie błony komórkowej i tworzą różnych kształtów wyrostki.

Cytoszkielet – sieć włóknistych struktur białkowych w komórce eukariotycznej, dzięki którym organella i substancje nie pływają swobodnie w cytozolu, ale zajmują pewne przypisane sobie miejsca.

Druzy – zespoły drobnych kryształów szczawianu wapnia połączonych w taki sposób, że powierzchnia najeżona jest ich narożami. Powstają zwykle w wakuoli lub w ścianie komórkowej.

W biologii i chemii, dwuwarstwa lipidowa - to spontanicznie powstająca w roztworach wodnych niektórych lipidów błona zbudowana z dwóch warstw cząsteczek tych związków chemicznych. Dwuwarstwa lipidowa stanowi podstawową część każdej błony biologicznej. Bez jej istnienia nie mogłyby funkcjonować żadne komórki żywe.

Eferocytoza – proces, w którym apoptyczne lub nekrotyczne komórki usuwane są przez fagocyty. Proces ten bywa nazywany „grzebaniem” martwych lub umierających komórek.

Haploid – komórka zawierająca tylko jeden zestaw chromosomów homologicznych.

Inżynieria tkankowa – dziedzina nauk technicznych zajmująca się wykorzystaniem wiedzy medycznej oraz metod inżynierii materiałowej do wytwarzania funkcjonalnych zamienników uszkodzonych tkanek lub całych narządów. Obejmuje manipulacje komórkami, konstruowanie odpowiednich rusztowań podtrzymujących, wpływanie na warunki wzrostu tkanki oraz jej strukturę oraz utrzymanie sprzyjających parametrów fizykochemicznych otoczenia. Intensywny rozwój tej specjalności rozpoczął się w połowie lat 90.; dotychczas w praktyce klinicznej znalazły zastosowanie nowoczesne implanty skóry i tkanki chrzęstnej. Łącznie z kierunkami terapii wykorzystującymi komórki macierzyste pozostaje w obszarze zainteresowania tak zwanej medycyny regeneracyjnej.

Kadheryny – nadrodzina białek adhezyjnych, które uczestniczą w oddziaływaniach między komórkami, poprzez jony wapnia Ca2+. Są to białka przezbłonowe zdolne do rozpoznawania i tworzenia połączeń z kadherynami tego samego rodzaju. Główną ich rolą jest ułatwianie przylegania do siebie komórek tego samego rodzaju. Ponieważ do utworzenia wiązania pomiędzy cząsteczkami kadheryn potrzebne są jony wapnia, to obecność związków kompleksujących kationy Ca2+, na przykład EDTA lub innych czynników chelatujących, może doprowadzić do rozpadu tego rodzaju połączeń. Domena wewnątrzkomórkowa kadheryny może wiązać się z białkami z grupy katenin, które z kolei wiążą się z filamentami aktynowymi (jednymi z głównych składników cytoszkieletu). Kompleksy kadheryna–katenina są kluczowe dla zdolności wzajemnego przylegania komórek.

Kinetoplast, blefaroplast – struktura komórkowa występująca u wiciowców zwierzęcych z grupy kinetoplastydów (Kinetoplastida). Kinetoplast jest to pojedyncze ciałko, o budowie podobnej do mitochondriów, ale zwykle większe od nich. Kinetoplast leży zawsze za kinetosomem wici, z jego prawej strony. Jego ultrastruktura jest taka sama, jak mitochondrium: otaczają go dwie błony, z których wewnętrzna tworzy fałdy podobne do grzebieni mitochondrialnych. Wnętrze kinetoplastu wypełnia włóknista substancja, zawierająca koliste DNA oraz te same enzymy, co mitochondria. W czasie podziału wiciowca kinetoplast również dzieli się i przechodzi do obu osobników potomnych.

Konekson – kanał zbudowany z sześciu białek zwanych koneksynami, tworzący połączenie szczelinowe między dwiema komórkami, umożliwiające przekazywanie informacji za pomocą prądu jonowego. Kanał ten występuje w synapsach elektrycznych.

Koneksyny – białka budujące elementy połączenia szczelinowego, zwane koneksonami. Każdy konekson zbudowany jest z sześciu podjednostek białkowych. Poszczególne podjednostki koneksyn określają przepuszczalność i selektywność połączeń szczelinowych.

Laminina – białko należące do glikoprotein o masie cząsteczkowej ok. 850 kDa, stanowiące główny składnik błony podstawnej. Jej lokalizacja w luźnej warstwie błony podstawnej wskazuje, że laminina odgrywa istotną rolę w oddziaływaniu komórek nabłonka i śródbłonka z innymi składnikami tej błony. Stanowi główny składnik substancji międzykomórkowej – blaszki jasnej w błonie podstawnej. Pełni ważną rolę w oddziaływaniach komórek nabłonka i śródbłonka z innymi składnikami błony podstawnej oraz w ukierunkowaniu ruchu komórek. Laminina zbudowana jest z trzech dużych podjednostek (heterotrimer): A, B1 i B2, spiętych mostkami disiarczkowymi w strukturę o kształcie krzyża łacińskiego. Cząsteczki lamininy mogą oddziaływać z białkami matrix zewnątrzkomórkowej, takimi jak kolageny, siarczan heparanu, fibronektyna, proteoglikany i entaktyna, uczestnicząc w tworzeniu właściwej struktury błon postawnych i stabilnych połączeń umożliwiających przyczepianie się komórek do tych błon.

Maceracja – w botanice rozpad tkanek w wyniku rozkładu substancji tworzących blaszkę środkową. Proces może zachodzić naturalnie i być związane z rozwojem rośliny, może być też wywoływane przez czynniki zewnętrzne w tym patogeny oraz jest przeprowadzany sztucznie, w warunkach laboratoryjnych, w celu uzyskania kultur komórkowych. W procesie maceracji zarówno naturalnej jak i sztucznej uczestniczą enzymy rozkładające blaszkę środkową. Maceracja wywoływana infekcją patogenów zachodzi pod wpływem endo-poligalaktouronazy. Enzym ten może być wytwarzany przez bakterie i grzyby. Do rozpadu blaszki środkowej dochodzi także pod wpływem wysokiej temperatury.

Makronukleus, makrojądro – występujące u orzęsków (Ciliata) wyspecjalizowane jądro wegetatywne. Wraz z mikronukleusem – drugim, mniejszym od niego jądrem generatywnym – tworzą aparat jądrowy. Rola makrojądra polega na zapewnieniu ekspresji genów i regulacji procesów komórkowych. Nie bierze udziału w dziedziczności i procesie płciowym.

Martwica, nekroza – ciąg zmian morfologicznych zachodzących po śmierci komórki w żywym organizmie.

Membrana półprzepuszczalna, błona półprzepuszczalna – rodzaj membrany (przepony), która przepuszcza niektóre rodzaje cząsteczek a zatrzymuje inne. Różnica stężeń związków chemicznych po dwu stronach membrany powoduje powstanie ciśnienia osmotycznego. Cząsteczki substancji przechodzącej przez membranę zachowują się tak jakby oprócz ciśnienia zewnętrznego istniało jeszcze, wspomniane wyżej, ciśnienie osmotyczne. Przykładem naturalnej membrany półprzepuszczalnej jest błona komórkowa czy skóra człowieka. Membrany półprzepuszczalne są m.in. wykorzystywane na dużą skalę do dializy krwi osób z chorobami nerek, do odsalania wody morskiej, do oczyszczania wody filtry RO.

Miozyna – białko wchodzące w skład kurczliwych włókien grubych w komórkach, zwłaszcza w mięśniach. Bierze udział w konstrukcji sarkomeru składającego się z włókien cienkich, grubych i elastyny. Miofilamenty grube składają się z cząsteczek miozyny, przy czym jedna pojedyncza cząsteczka jest zróżnicowana na głowę i ogon. Miofilamenty grube są przyczepione do linii M. Równolegle ułożone włókna miozyny, które silnie załamują światło, są widoczne pod mikroskopem w postaci ciemnych fragmentów zwanych prążkami A (anizotropowymi). Odcinki słabiej i mocniej załamujące światło są ułożone regularnie i naprzemiennie, na tym samym poziomie w poszczególnych miofibrylach, stąd wyraźnie widoczne poprzeczne prążkowanie.

Neksus, połączenie szczelinowe to rodzaj połączenia międzykomórkowego, który składa się z kanału hydrofilowego oraz wąskiej szczeliny międzykomórkowej o szerokości 2-4 nm. Kanał ten zbudowany jest z sześciu podjednostek białkowych – koneksyn, które tworzą heksagonalny układ o strukturze pierścieniowej. Jedno połączenie szczelinowe składa się z dwóch koneksonów (półkanałów), które pochodzą z dwóch sąsiadujących komórek.

Oddychanie komórkowe – wielostopniowy biochemiczny proces utleniania związków organicznych związany z wytwarzaniem energii użytecznej metabolicznie. Oddychanie przebiega w każdej żywej komórce w sposób stały. Zachodzi ono nawet wtedy, gdy inne procesy metaboliczne zostaną zahamowane. Chociaż istnieją różnice w przebiegu procesu oddychania u poszczególnych grup organizmów, to zestaw enzymów katalizujących poszczególne reakcje składające się na oddychanie jest zbliżony u wszystkich organizmów żywych. Zachodzenie oddychania jest jednym z najczęściej stosowanych wskaźników zachodzenia procesów życiowych. Jedynie wirusy będące strukturami na pograniczu życia i cząstek chemicznych nie przeprowadzają procesu oddychania.

Oogeneza (owogeneza) – proces powstawania i dojrzewania gamet żeńskich – komórek jajowych. Proces ten zachodzi w gonadach samicy, czyli jajnikach. W tym czasie dochodzi do mitozy oogonium, w wyniku której powstaje diploidalny oocyt I rzędu. Ten dzieli się mejotycznie na haploidalny oocyt II rzędu oraz na haploidalny polocyt I. Oocyt II rzędu dzieli się w II podziale mejotycznym na haploidalną ootydę/oocyd oraz II polocyt.

Plazmoliza – zjawisko odstawania protoplastu od ściany komórkowej, w wyniku utraty wody i tym samym turgoru. Może zachodzić we wszystkich komórkach, mających ścianę komórkową. Plazmolizę można zaobserwować w komórkach roślinnych po umieszczeniu ich w roztworze hipertonicznym. Zgodnie z prawami osmozy woda przenika przez plazmalemmę z komórki do roztworu, co powoduje odwodnienie komórki i kurczenie się cytoplazmy podstawowej. Umieszczenie komórki, u której zaobserwowano kolejne stadia plazmolizy, w roztworze hipotonicznym spowoduje napływ wody do komórki i odzyskanie turgoru – deplazmolizę.

Polaryzacja błony komórkowej – zjawisko powstawania różnicy potencjałów (napięcia) między zewnętrzną i wewnętrzną powierzchnią błony komórek organizmów jedno lub wielokomórkowych. Polaryzacja jest warunkiem pobudliwości komórek, czyli zdolności do reakcji na bodźce zewnętrzne (np. powstawanie impulsów nerwowych). Między zewnętrzną a wewnętrzną powierzchnią błony spolaryzowanej występuje niewielkie spolaryzowanie związane z nierównomiernym rozmieszczeniem jonów, czyli cząstek obdarzonych ładunkami: na zewnątrz komórki są większe ilości jonów dodatnich (np.: Na+), wewnątrz – ujemnych (np.: Cl-). Bodziec chemiczny, elektryczny lub mechaniczny może powodować przemieszczenie jonów i wyrównanie stężeń (proces depolaryzacji błony, powstanie potencjału czynnościowego).

Potencjał czynnościowy, potencjał iglicowy – przejściowa zmiana potencjału błonowego komórki, związana z przekazywaniem informacji. Bodźcem do powstania potencjału czynnościowego jest zmiana potencjału elektrycznego w środowisku zewnętrznym komórki. Wędrujący potencjał czynnościowy nazywany jest impulsem nerwowym.

Proteasom – białkowy wielkocząsteczkowy agregat enzymatyczny o masie cząsteczkowej ok. 2 MDa utworzony z białek tworzących kształt cylindra. Występuje u eukariota, ale analogiczne struktury są także obecne u prokariota. Proteasomy w komórce skupiają się wokół centrioli tworząc centrum proteolityczne komórki.

Rafidy – kryształy szczawianu wapnia obecne w wakuolach komórek roślinnych, w kształcie igieł złożonych w pęczki. Kryształy mają około 50 μm długości oraz około 850-250 nm szerokości w przekroju. Kryształy o kształcie igieł występują powszechnie w komórkach roślin wyższych.

Receptory aktywowane przez proliferatory peroksysomów, PPAR – grupa steroidowych receptorów jądrowych, szeroko rozpowszechnionych w komórkach.

Rybosom mitochondrialny lub mitorybosom – kompleks nukleoproteinowy aktywny w mitochondriach i funkcjonujący jako enzym przeprowadzający translację mitochondrialnych mRNA kodowanych w mtDNA. Mitorybosomy, podobnie jak rybosomy cytoplazmatyczne, składają się z dwóch podjednostek - dużej (mtLSU) i małej (mt-SSU). Jednak stosunek rRNA do białek jest inny niż w cytoplazmatycznych rybosomach, mitorybosomy składają się z kilku specyficznych białek i mniejszej liczby rRNA.

Szlak sygnałowy, ścieżka sygnałowa, kaskada sygnałowa, przekazywanie sygnału, transdukcja sygnału – szereg procesów biochemicznych zwanych sygnałami, pochodzących z zewnątrz komórki lub z jej wnętrza, prowadzących do zmian procesów życiowych w komórce.

Ziarno aleuronowe – w przybliżeniu kuliste, struktury białkowe, otoczone pojedynczą błoną biologiczną, powstające przez odwodnienie i tężenie licznych drobnych wakuoli, rozmieszczonych równomiernie w cytoplazmie. Powstają w końcowym etapie dojrzewania nasion, a zanikają na początku kiełkowania, dostarczając substancji odżywczych kiełkującemu zarodkowi.