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