POHYB LÁTEK PŘES MEMBRÁNU
I. Částice nebo kapičky:
1. Endocytóza
a) fagocytóza – pronikání částic
b) pinocytóza – pronikání roztoků
2. Exostóza – odškrcování vně
- malé molekuly
– membránový transport
a) pasivně – difúze – malé molekuly a ionty (H2O, O2, močovina, etanol)
– rozpuštěné látky jdou do koncentračního spádu
– v buněčné membráně projdou mezi fosfolipidy
– usnadněná difúze – také po koncentračním spádu, pomocí bílkovinného
přenašeče
– osmóza – pohyb vody přes permeabilní (= polopropustná) membránu
– reverzní osmóza – rozpouštědlo (voda) zatlačena zpět (využití – čističky)
Osmotické jevy
a) plazmolýza
– prostředí hypertonické
– voda jde ven
– buňka se scvrkává
- b) plazmoptýza
– prostředí hypotonické
– voda jde dovnitř
– buňka se nafukuje, až praská
Biomembrány
– ohraničují buňku
– obsahují steroid cholesterol (biomembrány eukaryotních buněk)
– hlavní stavební složka – fosfolipidy
Fosfolipidy mají:
1. Nepolární (hydrofobní) část – představuje ji uhlovodíkový řetězec karboxylové
mastné kyseliny
2. Polární (hydrofilní) část – tvořena karboxylem s estericky vázaným glycerolem,
kyselinou thihydrogenfosforečnou a cholinem
Příjem a výdej látek buňkou
= membránový transport
a) pasivní transport
– volnou nebo zprostředkovanou difúzí pomocí bílkovinného přenašeče zabudovaného
do biomembrány
– probíhá bez spotřeby energie ve směru koncentračního spádu
b) aktivní transport
– pomocí přenašečů
– spotřeba energie, protože jde proti směru koncentračního spádu
– látka je přenesena z prostředí s nižší koncentrací do prostředí s vyšší koncentrací
látek
METABOLISMUS
– přeměny látek a energií = látková výměna
Reakce:
a) Katabolismus
– rozkladná reakce – ze složité látky na jednoduchou
– energie se uvolňuje = exotermická reakce
– buněčné dýchání
b) Anabolismus
– syntéza
– z jednoduché látky se skládají látky složitější
– potřebujeme energii = exergonická reakce
– fotosyntéza
SROVNÁNÍ A PRŮBĚH MITOZY A MEIOZY
Cytokineze
– dělení buňky
– začíná už v anafázi
– živočišné buňky – zaškrcení kontraktilního prstence z mikrofilament (bílkovina aktin)
– v místě dělení se na obvodu vtahuje cytoplazmatická membrána a jde do
středu (centripedální)
– rostlinné buňky – v místě bývalé ekvatoriální roviny vzniká přepážka z Golgiho aparátu
– distribuce organel náhodně, přibližně rovnoměrně
– přehrádeční dělení, přepážka se zakládá ve středu roviny a jde k obvodu
(centrifugální)
Prokaryota
– bakteriální chromozóm připevněn na buněčnou membránu, DNA se rozdvojí na 2 molekuly, membrána mezi nimi roste a tím se molekuly DNA vzdalují, pak se mezi nimi vytvoří přepážka a tím vzniknou 2 buňky
Mitóza
– nepřímé rovnostní dělení jádra, při vzniku tělních buněk, počet chromozomů se nemění
– v průběhu mitózy probíhá cytokineze
4 fáze:
1. Profáze – chromozomy se zkracují a ztlušťují (kondenzují) – jsou viditelné
v mikroskopu, chromatidy spojeny v centromeře
– jaderná blána se rozpadá (rozpouští se) – výjimka (endomitóza u kvasinek –
blána se nerozpadá)
– mizí jadérko
– centriol se dělí na 2 a putují k opačným pólům jádra, tvoří se dělící vřeténko
složené z mikrotubulů a napojí se na centromeru – ze 2 opačných stran
centromery a táhnou („přetahují“) sesterské chromatidy k opačným pólům
jádra a tím se chromozomy seřadí v ekvatoriální rovině
– relativně dlouhá fáze
2. Metafáze – chromozomy se seřadí v ekvatoriální rovině buňky
– v této fázi buňky lze nejlépe rozlišit a spočítat chromatidy
3. Anafáze – centromera se podélně rozdělí a tím se oddělí sesterské chromatidy (už
chromozomy), jsou přitahovány k opačným koncům buňky
– relativně nejkratší fáze
4. Telofáze – opak profáze
– zaniká dělící vřeténko
– chromozomy se protahují (dekondenzace) – přestávají být viditelné
(euchromatin)
– tvoří se jaderná membrána, jadérko
– mikrotubuly z opačných pólů nenapojené na centromeru se spojí a táhnou
opačným směrem a tím protahují buňku
– relativně dlouhá fáze
Amitóza
– přímé dělení jádra, nevytváří chromozómy
– méně častý způsob dělení
a) protáhnutí a zaškrcení buňky na 2 přibližně stejné části
b) z jádra se odštěpí menší kousek, který v nové buňce doroste
c) jádro spolu s cytoplazmou se rozpadnou na více částí, takže současně vzniká více buněk
– nerovnoměrné rozdělení genetické informace
– u člověka k amitóze dochází u nádorových buněk
Meióza
– nepřímé dělení, redukční, jádra při vzniku pohlavních buněk nebo spor
– počet chromozomů se redukuje na poloviční (haploidní) počet (n)
I. Zrací dělení
= redukční, heterotypické
Profáze I – až 90% z meiźy – hodiny, dny, roky, homologické chromozómy se
přikládají k sobě (2n)
1) Leptotene – chromozómy jsou viditelné, vláknité, mírně kondenzované
2) Zygotene – párování homologických chromozomů, jsou těsně u sebe a tvoří
bivalenty
3) Pachytene – kondenzace bivalentů – kratší, tlustší, je vidět jejich
dvojchromatidová struktura, vznikají tzv. tetrádové bivalenty
(chromatidové tetrády)
4) Diplotene – pokud dochází ke crossing-overu jsou viditelná překřížení
nesesterských chromatid a dochází k oddalování homologických
chromozómů (zástava vývoje vajíček u plodů)
5) Diakineze – pokračuje kondenzace chromozomů
Metafáze I – chromozómy v centrální rovině
Anafáze I – rozestup celých chromozomů – homologické chromozómy vždy
k opačným pólům jádra = R! (redukce)
– který chromozóm jde ke kterému pólu je náhodné
Telofáze I – buňka se dělí na 2 dceřiné s polovičním (haploidním – n) počtem
chromozomů
II. zrací dělení
= ekvační, homeotypické – normální mitóza
Profáze II – tvoří se v dceřiných buňkách dělící vřeténko
Metafáze II – chromozómy se uspořádají v centrálních rovinách buněk
Anafáze II – chromozómy se podélně štěpí a sesterské chromatidy jdou k opačným
pólům
Telofáze II – vznik nových buněk (jader), rozdělení buněk
– živočišná buňka – mezi 1. a 2. dělením mají interkinezi (období klidu)
ROZMNOŽOVÁNÍ ORGANISMŮ
1) nepohlavní – rychlé, jednodušší, netřeba hledat pohlavního partnera, výhodné
v nepříznivých, stálých podmínkách
– nevýhoda – geneticky shodní jedinci
Příklady:
a) rostliny – šlahouny (jahody), hlízy (jiřiny), oddenky (pýr), cibule (česnek), řízky
(africká fialka), výtrusy (kapradiny)
b) živočichové – dělení (prvoci), schizogonie = rozpad (výtrusnice), pučení (Porifera,
žahavci, sumky), gemule (Porifera), partenogeneze = vývoj neoplozeného
vajíčka (mšice, perloočky), včely – při vzniku trubců, regenerace = obnovení,
zhojení (nezmaři, ploštěnky)
c) houby – spory – askospory (Ascomyceta), bazidiospory (Basidiomyceta), konidie
(Panicillium)
– pučení (kvasinky)
2) pohlavní – splývání 2 geneticky odlišných buněk – variabilita (různorodost) potomků
– lépe reagují na změny prostředí
G1 fáze
– časově je nejvariabilnější a bývá nejdelší
– doplňují se buněčné struktury po rozdělení buňky
– nachází se zde hlavní kontrolní uzel, rozhoduje o tom, zda se bude buňka připravovat na dělení nebo zůstane v této fázi
– pokud se buňka nepřipravuje na dělení je v G0 fázy
S
– syntéza, zdvojení chromozómů
G2 fáze
– 2 HKU:
1. Pro karyokinezy (dělení jádra) – rozhodne o tom, zda se rozdělí -> neprojde-li tímto
uzlem, vznikají obří chromozómy (larvy pakomára)
2. Po cytokinezy – pokud jím opakovaně neprojde, vznikne mnohojaderná buňka
M
– mitóza – dělení jádra, velmi krátké -> následuje cytokineze
– nejkratší buněčný cyklus má bakterie – asi 20 minut
– pro poranění se otvírá HKU-> dělení buněk, lymfocyt při setkání s antigenem otevírá HKU
– regulace buněčného cyklu -> onkogeny, mají je všichni, někdy se stane, že jsou nadměrně aktivovány, nekontrolovatelně se dělí a vznikají nádory
A
– místo mitózy je amitóza
NÁDOROVÉ BUŇKY
– nádory (tumory)
– vznikají z jedné zmutované buňky, která se vymkla kontrole organismu
– nejčastěji vznikají ve tkáních, jejichž buňky se nejvíce dělí (dýchací soustava, trávicí soustava, leukocyty, kůže) nebo na ně působí hormony (prostata, prsa, vaječníky)
– mutace nastává v genech, které ovlivňují buněčný cyklus tzv. onkogeny
Druhy nádorů:
1. Benigní – nezhoubné
– vadí pouze svou přítomností, nutno sledovat, mohou se přeměnit na zhoubné
2. Maligní – zhoubné
– mají nenormální vlastnosti
– rychle a nekontrolovatelně se množí
– neplatí pro ně kontaktní inhibice – při těsném dotyku s jinými
buňkami se nepřestávají množit
– malá soudržnost – rozpadají se -> krev je roznese po těle -> metastázy
Příčiny vzniku rakoviny:
a) karcinogeny = chemické látky (přepalované tuky, dehet, mykotoxiny – v plesnivých
potravinách, těžké kovy – Hg, As, Ni)
b) záření – UV (obsaženo ve slunečním záření a soláriích), rentgenové záření
c) viry – např. papilomové viry – způsobují rakovinu děložního čípku
d) onkogeny – jsou v každém organismu nebezpečné při jejich nadměrné aktivaci (mutace)
Léčba:
– operace (chirurgické odstranění nádoru a příslušných mízních uzlin)
– ozařování (dělící buňky jsou citlivější k záření)
– chemoterapie – cytostatika – brzdí buněčné dělení – působí i na zárodečné buňky ve
vlasových koříncích (padání vlasů)
Prevence
– nekouřit (až 30% nádorové úmrtnosti)
– správná strava (nesprávná – až 30% nádorové úmrtnosti) – zelenina, ovoce, vláknina, bílé
maso
– vhodné pracovní a životní prostředí
– nepřehánět opalování
– očkování – prevence před rakovinou děložního čípku