Struktura a funkce buňky

 Struktura a funkce buňky

Buňka: základní stavební a funkční jednotka těl živých organismů

  • Prokaryotní – bakterie, archea, sinice
  • Eukaryotní – rostliny, živožichové, houby
  • buňka vždy potřebuje: DNA, ribozomy a cytopl. m.

Prokaryota

  • jednodušší buňka
  • nemají pravé jádro, pouze DNA
  • DNA – jedna, do kruhu uzavřená molekula (nukleoid); od okolí není ohraničena, umístěn volně v cytoplasmě, 1 dvou chromatidový chromozom
  • Cytoplasma – vodný roztok v buňce obsahující vodu, bílkoviny a rozp. látky
  • Ribozomy – proteinové útvary, syntéza bílkovin
  • Cytoplasmatická membrána – biomembrána na povrchu buňky, zajišťuje příjem látek do buňky a výdej látek ven z ní
  • Buněčná stěna – ochranná pevná vrstva na povrchu nad cytoplasmatickou membránou, zpevňuje a chrání buňku proti poškození, propustná pro většinu látek, peptidoglykanová – tlustá (grampozitivní – barví se do fialova), tenká – gramnegativní
  • fimbrie, pili – slouží k přichycení na stěnu/ k živočiš. buňkám
  • prokaryotní bičík se točí

Eukaryota

  • složitější buňka
  • má biomembránu na povrchu a ohraničuje i vnitřní struktury buňky

Vznik eukaryotické buňky:

  • první organismy – prokaryota (před cca 3,9 mld.let)
  • vznik z prokaryot endosymbiozou
  • archea pohltili bakterii -> využití -> vznik mitochondrie
  • pohlcení sinic -> vznik chloroplastu
  • Vytvoření cytoskeletu a dalších organel
  • vznik eukaryotní buňky

Rostlinná buňka Živočišná buňka

  • Vakuola plná vody                                             – lysozom (má trávicí enzymy)
  • Chloroplast                                                         – nemá barviva
  • Buňečná stěna                                                    – zásobní látky tuky a glykogen
  • Zásobní látky olej a škrob                                – nemá buněčnou stěnu
  • Soubor buněk = pletiva.                                   – soubor buněk = tkáň
  • Fotoautotrofní výživa (energie ze světla)      – chemoheterotrofni výživa
  • plastidy                                                                   mitochondrie

– centrozom (dělící tělísko)

– bičík a řasinky

Organely

– semiautonomní (mitochondrie, plastidy) 1membránové (GK, ER), nemembránové (ribozomy, atd.)

  • Buněčná stěna – u rostlinných eukaryot, prokaryota, pokrývá celé tělo buňky; u hub z chitinu, u rostlin z celulozy, u dřevin z ligninu
  • Biomembrána = cytoplasmatická membrána, plasmatická membrána; složená z fosfolipidů
  • hlavička hydrofilní, zbytek hydrofobní
  • Oddělování 2 prostorů, receptory (proteiny) pro komunikaci s vnějš. prostředím
        • integrální bílkoviny – zanořeny do fos. dvojvrstvy
        • periferní bílkoviny – na povrchu membrány, nejsou s ní pevně vázané
  • polopropustná membrána (propouští jen některé látky (voda, nepolární a malé  molekuly), NE – IONTOVÉ A POLÁRNÍ LÁTKY, ATP, KOENZYMY
  • hlavička z fosfátu a glycerolu – hydrofilní, nožičky z mastných kyselin – hydrofobní
  • Cytoplasma – vodný roztok s ionty, rozp. látkami a bílkovinami, neutrální, vyplňuje celý obsah buňky, prokarota, eukaryota
  • Cytosol – samotná tekutá složka cytoplasmy, eukaryota
  • Jádro – odděleno od cytoplasmy 2 membránama, na biomembráně jsou jaderné pory -> transport bílkovin, ribozomů atd.,
  • DNA – uvnitř chromatin (bílkovina + DNA),
  • Součástí jadérko – uvnitř polotekutá hmota  (v ní chromozomy s RNA), velké nahromadění nukleových kyselin – syntéza rRNA, eukaryota     
  • Endoplaz. Retikulum – membránový systém plochých váčků a kanálků; na vnější  části jádra, eukaryota

                 – drsné – nabalené ribozomy, místo syntézy bílkovin, vždy u jádra

                 – hladké – bez ribozomů, syntetizace membránových lipidů a bílkovin, glykolipidů; vzdálenější od jádra, každá buňka ho nemá

  • Golgiho komplex – transport a úprava bílkovin, upravuje látky vytvořené v endopl.r., soustava měchýřků propojených kanálky, eukaryota (především rostliny)
  • Vakuola – vyplnění rostlinné buňky, velký membr. Váček (1 membrána – tenoplast), uvnitř buněčná šťáva (odpadní látky, enzymy), eukaryota (rostliny)
  • Peroxyzom – váček s enzymy. které likvidují kyslíkaté radikály
  • Lysozom – měchýřky tvořené biomembránou, v cytoplazmě, organela nitrobuněčného trávení, hydrolytické enzymy, eukaryota (živočišné b.,  u rostlin plní funkci lysozomů vakuoly), vznik v GK
  • Semiautonomní organely = polosamostatné – mitochondrie a plastidy, vlastní DNA, na povrchu vnější a vnitřní membrány, rozmnožování dělěním, vlastní ribozomy, syntetizace vlastních bílkovin, DNA koduje jen část vlastních bílkovin -> rozm. Pouze v mateř.b.; eukaryota
  • Plastidy – chloroplasty – zelené, uvnitř bílkovinná plasma – stroma (matrix), v ní síť váčků – tylakoidů – ty tvoří grany s chlorofylem

– chromoplasty – červená a žlutá barviva

– leukoplasty – bezbarvé, v neosvětlených částech rostliny;  hromadění zásobních látek (škrob, bílk, lip)

  • Mitochondrie – tyčinkovité útvary, v buňce jich bývá až několik set

  – 2 membrány, uvnitř matrix, záhyby  tvořené vnitřní membránou (kristy) – slouží k buněčnému dýchání (oxidace glukozy -> energie); přeměna látek

  • Ribozom – nemembránová organela, větší než prokaryotní, složený z bílkovin a rRNA, velká a malá podjednotka, v cytoplazmě, syntéza proteinů; výskyt volně nebo vázané na endopl. retikulum; eukaryota
  • Centrozom – organela, ze které vyrůstají dělící tělíska, součást  cytoskeletu; “mikrotubulární organizační centrum”,

  – 2 centrioly kolmo na sebe a proteinový obal, centricky situováno – dokola 9 trojic mikrotubulů

  • Cytoskelet – soustava vláknitých bílkovinných  útvarů, uvnitř cytoplasmy, nitrobuněčné opěrné a pohybové struktury (“kostra buňky”), tvoří svazky umožňující pohyb struktur uvnitř buňky; eukaryota
  • Aktinová filamenta – tenká vlákna, udržují tvar buňky (ve svalech), navazují se na cytopl. membránu a nezabíhá hluboko do b.
  • Intermediání filamenta – udržení buňek pohromadě, zvyšují pevnost b., př. keratin (tvoří pokožku)
  • Mikrotubuly – vnitrobuněčné „dálnice“, transport bílkovin, tvořeno tubulinem (bílk), vytvářejí dělící vřeténko a bičíky

Pohybové organely

  • bičík
  • Bakteriální – spirálně stočené vlákno, zakotveno v plas.membr. v bílk.prstenci – otáčení, levotočivé; stator a rotor
  • Eukaryotní – delší než bakteriální, na povrchu membrána (pokračující plas.membr.), uvnitř soustava podélných mikrotubulů (2 ve středu, 9 dvojic po obvodu), vzájemný pohyb mikrotubul.dvojic („klouzání“) -> spotřeba ATP z cytoplasmy -> pohyb bičíku – vlnění

Typy buněk

  • diploidní – 2 stejné sady chromozomů v páru 2N=23
  • haploidní – 1 sada N=23
  • triploidní – 3 sady chromozomů, některé kytky, ale nemůžou se rozmnožovat sexuálně (např pampelišky)
  • tetraploidní – 4 sady, naučily se fungovat samostatně po 2, tzn. že v podstatě fungují jako diploidní
  • polyploidní – mnoho sad chromozomů

Bonus – objevitel buňky Robert Hook 17. stol. Anglie