Otázka: Buňka
Předmět: Biologie
Přidal(a): Hannyra
BUŇKA – ZÁKLADNÍ STAVEBNÍ A FUNKČNÍ JEDNOTKA VŠECH ORGANISMŮ
BUNĚČNÁ TEORIE
- Buňka je základní stavební a funkční jednotkou živých soustav
- Všechny organismy se skládají z jedné nebo více buněk nebo jsou na buňkách závislé (viry)
- Buňky vznikají z jiných buněk buněčným dělením
- Buňky nesou genetický materiál a při buněčném dělení jej předávají dceřiným buňkám.
- Všechny buňky mají jednotný princip stavby
- Chemické složení všech buněk je v zásadě stejné
- Uvnitř buněk se odehrávají v zásadě stejné energetické pochody (biochemické procesy, buněčný metabolismus)
- Buňky se vyskytují ve velké rozmanitosti diferenciovaných forem, jejichž tvar je dán jejich funkcí
- Velikost většiny buněk spadá do mikroskopické oblasti(0,3μm – 3mm)
- Buňka objevena Angličanem Robertem Hookem(17.st)
- Buněčnou teorii formulovali(19.st) – botanik Matthias Jakob Schleiden a fyziolog Theodor HYPERLINK „http://referaty-seminarky.cz/theodor-schwann/“Schwann objevili, že rostlinné i živočišné buňky mají jádro => názor, že všechny živé soustavy jsou složeny z buněk a buňky mohou vzniknout jen z jiných už existujících buněk, mateřská buňka předává dceřiné buňce potřebnou děděnou informaci k reprodukci sebe sama ke své funkci.
- Základy buněčné teorie položil i J.E.Purkyně – první popis jádra živočišné buňky
STAVBA BUŇKY PROKARYOTICKÉ A EUKARYOTICKÉ
Buňka prokaryontní
- Prokaryotickou buňku mají bakterie a sinice
- Vyskytli se poprvé před 3,5 miliardy let=nejstarší organismus na Zemi!, je to nejjednodušší jednotka života na zemi
- Jednobuněčné organismy, je jednodušší než eukaryotická
- Uvnitř neobsahuje žádné organely ohraničené biomembránou,stavba velmi jednoduchá bez membránových struktur(jen cytoplazmatická membrána)
- Nemá intronové oblasti DNA, látka která je nositelkou dědičných vlastností (DNA) je u bakterii mnohem jednodušeji uspořádána, jednodušší je i organizace syntézy bílkovin.
- Prok.b je plnohodnotnou bunkou, je schopna samostatné existence a rozmnožování.
- Na prokaryotní úrovni se vyvinuly téměř všechny základní mechanismy, kterých využívá i eukary.b.
- Velikost řádově jednotky mikrometrů
- Kulovitá až protáhlá
- Dělí se replikací chromozomů(DNA)->zaškrcování buněčných obalů->nově vzniklé bunky jsou naprosto stejné
- výživa je autotrofní a heterotrofní
Všechny prokaryotické buňky vždy obsahují následující součásti:
- nukleoid – jaderná hmota, kruhovitá molekula DNA, která představuje jeden chromozom, představuje haploidní sadu n, řídí život
- cytoplazmatická membrána –fosfolipidová dvojvrstva, do nichž jsou včleněny bílkoviny i sacharidy, je výběrově propustná(semipermeabilní), je plastická( má fluidní strukturu-je tekoucí, části mohou měnit svoji pozici)
- buněčná stěna – odlišná struktura než buněčná stěna eukaryotických buněk, neobsahuje celulosu, obsahuje murein (peptidoglykan), je mohutná, porovitá, permeabilní.
Fce : ochrana (chem. i mech. ), udržení tvaru, antigenní vlastnosti
Dělení bakterii-> podle barvitenosti
G plus-(gram pozitivní)-při obarvení buněčná stěna modrá-fialová, je silná – chemicky méně odolná
G minus-(gram negativní)-při obarvení červená, tenká, chemicky odolnější
-jako barvivo se využívá krystalová violet‘ s jodidem draselným
- cytoplazma(cytosol) – bezbarvá tekutina neutrálního ph, prostor kde se vyskytují organely a pro veškerý metabolivký život bunky
-obsahuje organické, neorganické láky a inkluze (buněčný odpad)
- plazmidy – přídatné genetické info stočené do kruhu, koduje nadstavbové fyziologické fce (ne takové nutné k životu= odolnost vůči antibiotikům)
využivá se v chemickém inženýrství
- ribozomy – Rna kyselinou tvořena, obsahuje malou a velkou podjednotku, syntéza bílkovin
Kromě základních struktur může mít ještě další struktur
- Kapsula– slizovitý bílkovinny obal nad buněčnou stěnou zvyšující její odolnost
- Glykokalyx-sacharidová sit‘ na povrchu bunky, umožnuje přichycování k povrchům
- Chromatofory-nosiče barviv, dá se srovnávat s tylakoidem
– nejvýznamnějším barvivem je bakterio chlorofyl
- Plynové váčky-umožnují bakterii stoupat nebo klesat ve vodním sloupci
- Fimbrie– krátké nepohyblivé vlákna, slouží k přichycování k povrchům
- bičíky – umožňují bakteriím šroubovitý pohyb, bývají delší a pohyblivé, tvořena bílkovinou flagelinem
Buňka eukaryotní
- eukaryotickou buňku mají rostliny, živočichové, houby, prvoci
- velikost řádově desítky mikrometrů
- vývoj začal cca před 1,8–1,5 mld. let (prokaryota před 3,5 mld. let)
- větší složitost a velikost oproti buňce prokaryotické( šroubovice DNA zabudované do složitějších struktur a i syntéza bílkovin probíhá složitěji než u proparyot
- Obsahují řadu vnitřních struktur-organely,ma složitě organizované jádro, oddělené od cytoplazmy
- Dělení-mitóza
Eukaryotní buňka obsahuje:
- Buněčné obaly – BS, CM
- Organely – membránové, fibrilární
- Cytoplazma
- Inkluze
BUNĚČNÉ OBALY (CM, BS):
- buněčná stěna (permeabilní = plně propustná)
pružná a elastická
pouze u rostlin a hub
Funkce: udržuje tvar bunky, ochranná vrstva proti nepříznivým vlivům, komunikace s vedlejšími bunkami, příjem a výdej látek
Chemické složení:hlavní složkou u rostlin je Celuloza(polysacharid)
hlavní složkou u hub je Chitin
u rostlin může být navíc vyztužena organickými (lignin, kutin, vosky)=>impregnace
Impregnace->látky zabranují smáčivosti,odolnost vůči roztržení a rozlomení..lignin je podstatnou součástí dřevnatění
Inkrustace->ukládání různých anorganických látek( Ca)
- plasmodezmy-vláknité kanálky, fce: transport a komunikace mezi sousedními buňkami přes jejich buněčné stěny
- cytoplazmatická membrána
–všechny eukaryotické bunky
-plastická, polopropustná (semipermeabilní)-nepropustí všechny látky ale pouze ty, které potřebuje
- fce:chrání buňku, umožňuje komunikaci mezi sousedními buňkami( jen u ŽB),udržuje tvar bunky
- složení – základem je dvojitá vrstva fosfolipidů
Proteiny – 2 typy – periférní(povrchové) slouží ke komunikaci, integrální(umožňují přenos, prostupují celou dvojitou vrstvou)
Sacharidy-oligosacharidy a cholesterol
- dýchací plyny projdou skrz CM, ale bílkovinné hormony se musí navázat
- cytoplazma-70 % je přítomna voda a 30% tvoří organické a anorganické látky( Ca, P, Mg)
heterogenni(nestejnorodý) roztok
- inkluze – neživý obsah buňky, odpadní látky v buňce, které nepotřebuje
-Jde o různé látky, které se nachází rozptýleny volně v cytoplazmě, bez membránového ohraničení. Mohou to být kapénky lipidů, shluky sacharidů nebo třeba různé pigmenty.
Membránové organely
uzavřené váčky, oddělují obsah těchto váčků od základní cytoplazmy=cytozolu
rozměrnější ploché váčky se nazývají cisterny(např. jaderný obal)
- jádro – (Nukleus, Karion)
– od cytoplazmy je ohraničeno dvojitou biomembránou=Jaderný obal(karyolema) s malými póry (otvůrky pro komunikaci jádra s okolím), uvnitř obsahuje molekuly DNA a pomocné bílkoviny (hmota chromatin)
-při dělení Chromatin se spiralizuje(dělí se bunky) a vytvářejí se chromozomy-23 párů
-každá tělní bunka ma 23 párů chromozomů(46)! a každá pohlavní bunka má 23 chromozomů
Fce-rozmnožovací,metabolitická, uchování gen info. v podobě DNA
-řídící centrum buňky
- jadérko – malé tělísko uvnitř jádra (může jich být i více), zde se tvoří ribozomy, skládá se z bílkovin a RNA
- endoplazmatické retikulum – síť kanálků a malých dutinek uvnitř buňky ohraničených biomembránou, vzniká vchlípením cytoplazmatické membrány a slouží především k tvorbě a transportu různých látek uvnitř buňky
- drsné – obsahuje ribozomy, těsné spojení s jádrem, probíhá syntéza Bílkovin
- hladké – nenese ribozomy, probíhá syntéza Tuků(cukru)
- Golgiho aparát
=skupina dutinek(diktyozomů) ohraničených biomembránou, nikdy nenesou ribozomy,
-v blízkosti ER -> upravuje látky z ER, které mají být vyloučeny z buňky ven(enzymy, odpad, hormony..) – (pomocí transportních váčků)
sekreční váčky – látky které vzniknou z Golgiho aparátu jsou transportovány do bunky(nebo mimo bunku) pomoci sekrečních váčků, odškrcením z GA
- lysozom
-organely nitrobuněčného trávení
-přeměněné sekreční váčky, obsahují hydrolitické enzymy-> ničí poškozené organely
-Lyze bunky= samozničení bunky(enzymy se do bunky vylijí)
! Jádro, ER, GA, sekreční váčky => tzv. organely sekreční dráhy
– odvozeny od plazmatické membrány buňky
Semiautonomní organely
Mitochondrie a Plastidy
z polosamostatné organely
- mitochondrie
obsahují vlastní kruhovou molekulu DNA-> mohou se samy rozmnožit,ale pouze ve své mateřské buňce
vnější membrána – hladká a dobře propustná, fce : ochrana, obal
vnitřní membrána zřasena množstvím záhybů – kristy
vyplněna hmotou matrix
katabolické procesy – uvnitř se uskutečňuje buněčné dýchání, energie uvolněná při dýchání zabezpečuje životní děje v buňce, vstupuje ADP -> vzniká ATP – zásoba E pro mitochondrii
v každé buňce je až 100 mitochondrií – nejvíce bičík u spermie
- plastidy
pouze u rostlin
obsahují vlastní kruhovou molekulu DNA -> mohou se samy rozmnožit, ale pouze ve své mateřské buňce
vnější membrána – propustná, podobná vnější membráně mitochondrií
vnitřní membrána obklopuje základní hmotu, tzv. stroma
ve stromatu jsou ploché váčky – tylakoidy(obs.fotosynt.barviva), které jsou uspořádány ve sloupečcích (grana) – zde probíhá první fáze fotosyntézy, váže se na něj chlorofyl a, b
fce: fotosyntéza -> anabolický proces – z látek anorg.(CO2, H20)se vytváří energeticky bohaté látky organické(C6H12O6, O2)
- různé typy:
- chloroplasty (obsahují chlorofyl->zelené, fotosyntetizují)- listy
- chromoplasty (obsahují karoteny a xantofyly, bez fotosyntézy)- zbarvení květů a plodů
- leukoplasty (bez barviv, zásobní funkce-obs.škrob)
- ribozomy
tělíska obsahují ribozomovou RNA +bílkoviny
vyskytují se volně nebo vázaně na ER
tvoří je 2 rozdílné podjednotky – malá a velká
účastní se syntézy bílkovin
- peroxisomy – slouží k ochraně buňky před škodlivým vlivem peroxidu vodíku pomocí specifických enzymů
Fibrilární organely – nemají membrány
cytoskelet (buněčná kostra)
- pomáhá udržovat tvar buňky
- síť bílkovinných vláken v cytoplazmě ->
->mikrotubuly (trubicovité útvary složeny z bílkoviny tubulínu) – fce:opora buňky, pohyb organel, základ pro bičíky řasinky
->mikrofilamenta (jemné, vláknité útvary složeny z aktinu a myozinu) – fce:pohyb celé buňky, podílí se na vytváření panožek
- centrozóm = dělící tělísko
u živočichů a nižších rostlin
dvojice kolmo k sobě postavených válečků- 2 centriol – stěna válce je tvořena z 9 trojic mikrotubulů
fce: význam při dělení buňky-organizování mikrotubulů do prostorové sítě, během buněčného dělení zajišťuje navázání chromozomů na mikrotubuly
vyskytuje se těsně u jaderné membrány
před mitózou se duplikuje ->dva centrozómy tvoří póly dělícího (mitotického) vřeténka
dělící vřeténko
- struktura tvořená mikrotubuly uspořádanými do podoby vřetena
- zajišťuje rozchod chromozomů k pólům při jaderném dělení
SROVNÁNÍ BUŇKY ŽIVOČIŠNÉ, ROSTLINNÉ A BUŇKY HUB
|
Živočichové
|
Rostliny |
Houby |
|
Nemají plastidy |
Má plastidy |
Nemají plastidy |
|
Mají lysozomy |
Nemají lysozomy |
Nemají lysozomy |
|
Drobné vakuoly, ale nejsou metabolicky aktivní |
Mají vakuoly-metabolicky aktivní |
Mají vakuoly |
|
Nemají buněčnou stěnu |
Mají buněčnou stěnu (z celulózy, hemicelulózy a pektinu ) |
Buněčná stěna z chitinu |
|
Zásobní látka-škrob |
Zásobní látka-glykogen |
Zásobní látka-gykogen |
|
Heterotrofní výživa |
Autotrofní výživa |
Heterotrofní výživa |
|
Mají centrozom |
Centrozom mají pouze nižší rostliny |
Nemají centrozom |
|
Dělení: centripetální– zaškrcení od krajů do středu -rýhování |
Dělení: centrifugální- destička vzniká od středu ke kraji |
Dělení: novotvoření-více jader ->později se oddělí příslušné části cytoplazmy |
