Struktura a funkce buňky

Obecná struktura buňky:

Na každé buňce můžeme rozlišovat cytoplazmu, jádro a buněční povrchy.

• CYTOPLAZMA – se skládá z množství drobných buněčných struktur
• Biomembrány – tvoří je molekuly fosfolipidů a bílkovin
• Ribozomy – zrníčka složená z RNA a bílkovin – TVORBA NOVÝCH BÍLKOVIN
• Cytoskeletární aparát
• JÁDRO – tvořeno chromozomy – každý chromozom obsahuje molekulu DNA = jádro je nositelem informací pro dědičné vlastnosti
• BUNĚČNÉ POVRCHY
  • CYTOPLAZMATICKÁ MEMBRÁNA – tvořena membránou z GLYKOPROTEINŮ – reguluje příjem a výdej látek –reaguje na podněty zvenčí – je SEMIPERMEABILNÍ
  • BUNĚČNÁ STĚNA – není u živočišných buněk – tvořena u rostlin CELULÓZOU a u hub CHITINEM

Prokaryotická x Eukaryotická

P – buňka bakterií a sinic

• Jádro tvořeno jediným chromozomem (1 molekula DNA)
• Bičíky – slouží k pohybu jednobuněčných organismů – rychlá regenerace
• Fimbrie – malé výrůstky – umožňují lépe přilnout k rostlinným nebo živočišným buňkám
• Buněčná stěna se podstatně liší od buněčných stěn rostlin a hub
• Glykokalyx – ochranný plášť chránící před mechanickým i chemickým poškozením
• Peptidoglykan – složka buněčné stěny bakterií 

• Plazmidy – malé kruhovité molekuly DNA obsahující geny nezbytné pro přežití
• Nukleoid – obsahuje kruhovou dvoušroubovici DNA
  • Volně uložen v cytoplazmě
  • Bakteriální chromozom
  • U SINIC nukleoplazma

E – buňka hub rostlin a živočichů

Membránová soustava buňky –

• Mitochondrie – oválné útvary s vlastní DNA
  • Buněčné dýchání – Krebsův cyklus
  • 2 biomembrány – vnitřní strany vytváří neúplné přepážky KRISTY
    • Prostor mezi membránami vyplněn hmotou MATRIX
  • Endoplazmatické retikulum – systém plochých váčků a kanálků – obsahuje četné enzymy
    • Drsné ER – místo syntézy bílkovin – na membránách připojeny ribozomy
    • Hladké ER – místo syntézy glykolipidů – bez ribozomů
  • Golgiho aparát – soustava měchýřků propojených kanálky – biochemické reakce látek z ER
    • Tvorba, uskladnění, třídění a transport látek v buňce
  • Lysozomy – naplněny trávicími enzymy
    • Rozklad pohlcených makromolekul
  • Cytoskelet – tvoří kostru buňky
    • Složen z vláken – mikrofilament a trubiček – mikrotubulů
    • Zajišťuje pohyb struktur uvnitř buňky- svazky – zkracování a prodlužování
  • Jádro – ohraničeno dvojitou jadernou membránou s póry
    • Vnitřek vyplněn KARYOPLAZMOU – v ní chromozomy s obsahem DNA – uvnitř jedno nebo více jadérek – SYNTÉZA rRNA
    • Jadérko – jedno nebo více obsaženo v jádře
    • Vytvářejí částice RNA – stavba Ribozomů

• Plastidy – oválná tělíska chráněná dvěma membránami, mají vlastní DNA
  • Chloroplasty – zelené – uvnitř bílkovinná plazma – STROMA – v ní je síť váčků – THYLAKOIDY – na sebe naskládané tvoří GRANA, které obsahují CHLOROFYL
  • Chromoplasty – barevné – červené nebo žluté barvivo – KARETENOIDY a XANTIFYLY – v plodech, květech a listech
  • Leukoplasty – bezbarvé (neosvětlené části rostlin) – kořen, oddenek – hromadění zásobních látek – škrob, bílkoviny a lipidy

• Vakuoly – u rostlinných buněk, plní fci lysozomů – obsahují enzymy, důležité pro metabolické přeměny
  • Antokyany – barviva ve vakuolách některých rostlin – červená (k), modrá (z), fialová (n) – Barva se mění v závislosti na pH

Živočišná x Rostlinná

R – obsahuje plastidy – fotosyntéza – je AUTOTROFNÍ – sama si umí vyrobit glukózu

Ž –– glukózu si neumí vyrobit a musí ji přijímat

Příjem a výdej látek

• Transport malých molekul a iontů
  • Pasivní přesun – bez vydání energie ve směru koncentračního spádu (z místa s vysokou koncentrací do místa s nižší koncentrací)
    • Volná difuze
    • Pomocí bílkovinných přenašečů zabudovaných do membrány (iontové kanálky)
  • Aktivní přesun – pomocí přenašečů – přesun proti směru koncentračního spádu (látka je přenesena z míst s nižší koncentrací do místa s větší koncentrací)
    • ATP se musí dodávat
  • Transport makromolekul
    • Endocytóza – buňka pohlcuje látky ze svého okolí
      • Fagocytóza – buňka přijímá pevné částice (bakterie, sinice..) ) pomocí panožek – vytváří aktivně – částečku obklopí a uzavře
      • Pinocytóza – buňka přijímá tekuté látky (tukové kapičky) vchlípí se do cytoplazmatické membrány
    • Exocytóza – vylučování látek z buňky – transportní měchýřek (z membrány ER) – Golgiho komplex – cytoplazmatická membrána

• Buněčný cyklus – doba od vzniku do „zániku“, kde se buňka rozdělí na 2 dceřiné
  • V době interfáze se konají metabolické funkce – v době dělení jsou utlumeny
  • Generační doba – doma mezi dvěma děleními buňky
  • Interfáze – nejdelší fáze – mezi dvěma mitózami
    • Buňka roste a připravuje se na dělení
    • Obsahuje CHROMATIN – rozvolněná vlákna DNA obtočená kolem molekul bílkovin
    • Dochází k REPLIKACI (zdvojení) všech molekul DNA – dokončena před začátkem buněčného dělení
    • G1 – následuje hned po mitóze – buňka roste
    • S – replikace DNA , DNA je pomocí enzymů rozpleteno a ke každému z úvodních vláken se vytvoří kopie z 1 DNA vznikají 2 totožné dvoušroubovice
    • G2 – příprava k dělení jádra
  • Buněčné dělení
    • Dělení jádra – Mitóza a meióza
      • Mitóza dělení jader tělních buněk
      • Meióza – vznik pohlavních buněk
    • MITÓZA
      • Z jedné mateřské buňky vzniknou dvě buňky dceřiné, které mají v jádrech stejný počet chromozomů, jako měla buňka mateřská
      • Zajišťuje růst organismu nebo náhradu poškozených buněk v tkáních
      • NEPOHLAVNÍ
      • 4 fáze – profáze, metafáze, anafáze a telofáze

• Profáze – chromozomy – každý tvořen 2 sesterskými chromatidami – ty spojeny v místě CENTROMERA – rozpadá se jaderný obal a mizí jadérko
• Živočišná buňka – centrozom – DĚLÍCÍ VŘETÉNKO – mikrotubuly
• Rostlinná buňka – vřeténko mezi protilehlými póly buňky
• Metafáze – tvorba dělícího vřeténka dokončena – chromozomy v místě centromer – rovníková rovina – metafázní destička
• Anafáze – spojení mezi sesterskými chromatidami se přeruší a chromatidy se oddělí – nové chromozomy nových jader
• Telofáze – kolem chromozomů nový jaderný obal, zaniká dělící vřeténko – nově vzniklá jádra stejný počet chromozomů jako buňka mateřská.

CROSSING – OVER – dvě nesesterské chromatidy si vymění odpovídající části chromatid

• Genetická rekombinace

Haploidní buňka = n

• Má pouze 1 sadu chromozomů

Diploidní buňka = 2n

• 2 sady chromozomů

Endosymbiotická teorie – mitochondrie a chloroplasty dříve byly samostatné prokaryontní organismy – pohltily je větší buňky a začlenily je do svého těla

• Lynn Margullis
• Mitochondrie evoluční původ v proteobakterií, chloroplasty ze sinic

Buněčná teorie – Schwann, Shleidler

• Pochází z 19. Století
• Všechny živé systémy jsou tvořeny buňkami a jejich produkty
• Chemické sloužení buněk je obdobné – poukazuje na původ života z „jedné buňky“
• Nové buňky vznikají jen dělení buněk
• Vnitřní prostor buňky mezi jádrem a cytoplazmatickou membránou je vyplněn cytoplazmou. Cytoplazma obsahuje polotekutý vodný roztok CYTOSOL – v něm jsou uložené organely.