eukaryotická buňka

Buňka je základní stavební a funkční jednotkou živých organismů (netýká se na pomezí živého a neživého světa balancujících nebuněčných virů, viroidů a virusoidů). Zatímco některé organismy jsou pouze jednobuněčné (např. bakterie), jiné organismy tak jako třeba člověk jsou mnohobuněčné a jejich těla se skládají z obrovského počtu velmi specializovaných buněk.živýchorganismů nebuněčnýchvirůviroidůvirusoidůjednobuněčnébakteriečlověkmnohobuněčnévelmi specializovaných Podle Buněčné teorie, kterou v roce 1838 zavedli botanik Matthias Jakob Schleiden a fyziolog Theodor Schwann a která je dodnes základním nosným pilířem cytologie (buněčné biologie) a vlastně moderní biologie vůbec, je každý organismus z buněk přímo složen nebo na jiných buňkách existenčně závislý (viry), žádná buňka nemůže vzniknout jinak než zase z buňky a mateřská buňka předává dceřiné buňce potřebnou děděnou informaci k reprodukci sebe sama i ke své funkci.Buněčné teorie1838botanikMatthias Jakob SchleidenfyziologTheodor Schwanncytologiebiologieorganismusviry nemůže vzniknout jinakděděnouinformaci Rozlišujeme dva základní, různě vnitřně uspořádané a různě fylogeneticky pokročilé typy buněk - prokaryotické a eukaryotické. fylogenetickyprokaryotickéeukaryotické

živočišná buňka rostlinná buňka buňka hub

evoluce

tvar buněk

OBECNÉ ZNAKY BUŇKY - Buňka je nejjednodušší a nejmenší známý útvar schopný všech životních projevů - Má všechny podstatné složky potřebné k samostatnému životu : - metabolický aparát – přeměna živin, tvorba stavebních složek pro růst buňky - od okolí je oddělena plazmatickou membránou – umožňuje uchovávat vnitřní prostředí buňky a přijímat z vnějšího prostředí živiny - DNA a na ní napojený enzymový aparát zajišťují přenos genetické informace pro syntézu proteinů (růst a dělení buňky ) a)povrchové struktury 1.buněčná stěna 2.cytoplazmatická membrána b)cytoplazma c)cytoskelet d)organely

Živočišná buňka

BIOMEMBRÁNY VLASTNOSTI: nepropustnost pro polární molekuly (ionty, ATP atd. ) tvoří uzavřené útvary – váčky,tubuly,cisterny Evolučně nejpůvodnější biomembrána - CYTOPLAZMATICKÁ MEMBRÁNA STAVBA BIOMEMBRÁNY: souvislá lipidová dvojvrstva - membránové lipidy mají polární a nepolární konce – AMFIPATICKÉ MOLEKULY - v dvojvrstvě jsou POLÁRNÍ KONCE LIPIDŮ v kontaktu s vodným prostředím NEPOLÁRNÍ KONCE LIPIDŮ jsou uspořádány v nitru membrány

2. cytoplazmatická membrána

MEMBRÁNOVÉ PROTEINY - důležitá složka biomembrán a) INTEGRÁLNÍ MEMBRÁNOVÉ PROTEINY - umožňují komunikaci mezi oběma stranami biomembrány: 1) LÁTKOVÁ – přenos látek 2) MECHANICKÁ – buněčné spojení 3) SIGNÁLNÍ – přenos signálu z vnější strany buňky dovnitř b) POVRCHOVÉ MEMBRÁNOVÉ PROTEINY - menší molekuly - zprostředkování rychlého kontaktu mezi většími integrálními proteiny

PRŮNIK LÁTEK BIOMEMBRÁNAMI Výměna látek mezi buňkou a prostředím je do značné míry závislá na vlastnostech plazmatické membrány buňky: A ) NESPECIFICKÝ PRŮNIK – látky prochází přímo - DIFUZE - nepolární látky ( O2,CO2, etanol, mastné kyseliny a steroidní hormony ) - polární látky s velmi malou molekulou – H2O, močovina, některá léčiva B) SPECIFICKÝ PRŮNIK – podmíněn přítomností přenašečů (integrální membránové proteiny) 1) Regulovanými kanály – po směru koncentračního spádu

b) cytoplazma –tekutá výplň buňky –směs koloidních roztoků –na povrchu buňky – hyaloplazma – větší hustota, bez organel –uvnitř buňky – granuloplazma – menší hustota, organely –funkce: –udržuje tvar buňky –umožňuje pohyb organel a přesuny živin –prostředí pro biochemické pochody

c) cytoskelet = buněčná kostra systém vláknitých bílkovinných útvarů funkce: opora buňky pohyb organel transport látek

3 typy cytoskeletárních útvarů: mikrotubuly –duté trubičky z bílkoviny tubulinu, 25 nm –tvoří strukturu brv, bičíků, řasinek, centrioly struktura bičíku: –9 dvojic mikrotubulů na obvodu + 2 mikrotubuly uprostřed –pohyb – posouváním mikrotubulů cetriola = dělivé tělísko –z 9 trojic mikrotubulů –organizační centrum mikrotubulů –u živočišných buněk –uplatnění při dělení buněk

mikrofilamenta –z bílkoviny aktinu (případně myozinu), 7nm –dvojité řetízky intermediární filamenta –z vláknitých bílkovin, 10 nm

1.Jádro (nucleus, karyon) buňky: –bezjaderné –jednojaderné (monoenergidní) - většina –mnohojaderné (polyenergidní) stavba jádra: jaderná membrána jaderné póry jaderná šťáva = karyoplazma jaderný skelet jadéko = nucleolus

Vznik jaderné membrány a jádra

jadérko –v jádře jedno či více –v něm produkce r-RNA –podíl na syntéze některých bílkovin obsahuje DNA –2 podoby: chromatin – v době mezi mitózami (jemně či hrubě zrnitá hmota) chromozóm – v průběhu mitózy

chromozóm ramena chromozómů centromera - primární zůžení (konstrikce) sekundární zůžení satelit chromatidy počet a tvar chromozómů = karyotyp, je charakteristický pro každý druh organismu (člověk 46, pes 78, pšenice 42)

nukleohistonové vlákno

) MEMBRÁNOVÉ VÁČKY 1) VAKUOLY – ZÁSOBNÍ FCE. - POTRAVNÍ VAKUOLA PRVOKŮ - TRÁVENÍ ŽIVIN 2) SEKREČNÍ VÁČKY – PŘECHODNÉ ÚTVARY - SPLYNUTÍ S CYTOPLAZMATICKOU MEMBRÁNOU A VYLITÍ OBSAHU DO PROSTŘEDÍ - EXOCYTÓZA 3) ENDOCYTICKÉ VÁČKY (ENDOZOMY) - VZNIKAJÍ ODŠKRCENÍM OD PLAZMATICKÉ MEMBRÁNY (ENDOCYTÓZA)

2. endoplazmatické retikulum (ER) –soustava propojených silně zploštělých váčků a kanálků –napojeno na jadernou membránu –2 typy: drsné ER – má na povrchu váčků vázány ribosomy hladké ER – bez ribozomů –funkce: drsné ER – syntéza bílkovin hladké ER – syntéza lipidů a polysacharidů přeprava látek v buňce transportními váčky skladování látek

3. ribozómy –kulovité útvary –tvořeny r-RNA a bílkovinami –2 podjednotky (velká a malá) –funkce: syntéza bílkovin

4. Golgiho aparát (komplex) –soubor propojených váčků –(diktyozómy) –funkce: úprava produktů z ER upravené produkty sekrečními váčky do cytoplazmy odškrcováním z GA vynikají samostatné organely (cytozómy, lysozómy)

Mitochondrie

Mitochondrie ­ semiautonomní organely = mají vlastní DNA, dvě membrány ­ rozmnožují se dělením ­ na povrchu jsou dvě biomembrány-vnitřní membrána se vchlipuje a vytváří záhyby, tzv. kristy ­ matrix = výplň krist, obsahuje grány, což jsou zrníčka ­ jsou dýchacím a energetickým centrem buňky, vznik ATP ­ na krystech probíhá dýchací řetězec, v matrixu Krebsův cyklus

Lyzozom Lyzozom je označení pro mebránové útvary v cytoplazmě živočišných buněk, které obsahují hydrolytické enzymy - hydrolázy Vznikají oddělením z hladkého endoplazmatického retikula či Golgiho komplexu Slouží k nitrobuněčnému trávení a k tzv. autofágii (odbourávání vlastních poškozených buněčných struktur). V rostlinných buňkách se lyzozómy nevyskytují a jejich úlohu přejímají vakuoly

Typy lyzozomů -primární lyzozomy jsou váčky obsahující hydrolázy, ale nikoliv materiál k trávení -sekundární lyzozomy jsou podstatně větší a obsahují hydrolázy spolu s materiálem, který právě zpracovávaj, vznikají splynutím primárního lyzozomu s tzv. fagozomem (váčkem obsahujícím materiál určený k hydrolýze). -terciální lyzozomy už obsahují zbytky materiálu, který se již nedá dál rozložit, jejich obsah je pomocí exocytózy posléze vyloučen z buňky a terciální lyzozom zanikne.

Vakuoly Vakuola ­ membrána oddělující vakuolu od cytoplazmy = tonoplast ­ obsahuje zásobní a odpadní látky, osmoregulační fce. ­ u většiny živočiš. buněk chybí ( vyskytuje se např. u nálevníků) ­ stará buňka-jedna velká vakuola, mladá buňka-mnoho malých vakuol

Centriola (dělící tělísko) ­ leží poblíž jádra ­ je složená z mikrotubulů ­ význam při dělení buněk (meióze a mitóze) Cytozóm -vznik odskrcováním od GA, ER - obsahují určité typy enzymů - probíhá v nich rozklad nízkomolekulárních látek Organely pohybu -řasinky( soubor mikrotubulů) -bičík( delší než řasinky)

Rostliná buňka vakuola Golgiho aparát plastid Endoplazmatické retikulum jádro jadérko ribozóm mitochondrie

Rostliná buňka Buněčná stěna- skládá se vláken celulózy a amfoterních hmot = výplň (hemicelulóza, pektiny a bílkoviny) -primární stěna,sekundární stěna, střední lamela ­ stěna ztěžuje komunikaci mezi stěnami plazmodesmy = provazce mezi jednotlivými buňkami uskutečňující výměnu látek a komunikaci mezi buňkami ­ chrání buňku a dává jí tvar ­ plně propustná

Plazmatická membrána viz ž.b. Cytoplazma viz ž.b. Jádro, jadérko viz ž.b. E.R. viz ž.b. + podílí se na stavbě buněčné stěny Mitochondrie viz ž.b. Golgiho aparát viz ž.b. + vznik b.s. Cytoskelet viz ž.b. Cytozóm viz ž.b.

Pastidy ­ semiautonomní organely ­ bezbarvé-leukoplasty-slouží k ukládání zásobních látek, v kořenech (např. amyloplasty, škrob) ­ barevné-chromoplasty-fotosynteticky neaktivní, karotenoidy a xantofily, žloutnutí listů -chloroplasty-fotosynteticky aktivní, dvojitá membrána, tylakoidy, jejich navrstvením _ grána, prostor uvnitř = matrix, barviva: kartenoidy, chlorofil A a B

Chloroplast Nacházejí se pouze v rostlinných buňkách a obsahují zelené barvivo – chlorofyl. Toto barvivo zabezpečuje fotosyntézu.

Buňka hub Buněčná stěna ­ obsahuje chitin, velmi výjimečně celulózu Jádro - jedno, dvě i větší počet Plastidy - chybí Zásobní látky - glykogen, olej