2. Rostlinná buňka 1

Jaký je podíl fosfolipidů a proteinů v membráně (v sušině)?

Přibližně 1:1 (respektive 50 % : 50 %, nebo 40 % lipidy : 40 % proteiny : 20 % sacharidy).

Kterým směrem jsou orientovány hydrofilní hlavičky fosfolipidů v membráně?

Vně (směrem do vodného prostředí – ven z buňky nebo do cytoplazmy), zatímco hydrofobní konce směřují dovnitř membrány.

Co patří mezi membránové organely?

• Dvojitá membrána: Jádro, mitochondrie, plastidy.

• Jednoduchá membrána: Vakuola, Golgiho aparát, ER, mikrotělíska (peroxizomy, glyoxyzomy).

• Bez membrány: Ribozomy, cytoskelet, jadérko.

Co syntetizuje endoplazmatické retikulum?

Lipidy (hladké ER), proteiny (drsné ER)

V hladkém ER probíhá syntéza:

Lipidů (a také slouží jako zásobárna Ca²⁺

V drsném ER probíhá:

Proteosyntéza

Zásobárnou jakých iontů je ER?

Ca²⁺

Co dělá Golgiho aparát?

Upravuje (modifikuje) látky z ER, třídí je a transportuje (sekreční dráha). U rostlin navíc syntetizuje necelulózní polysacharidy pro buněčnou stěnu a slizy.

Golgiho aparát je členěn na dvě strany:

Cis (přijímací, u ER) a Trans (odesílací, směrem k plazmalemě).

Z obalu váčků tvořených Golgiho aparátem se (při exocytóze) vytváří:

Cytoplazmatická membrána (plazmalema).

K rozpadu jaderné membrány dochází:

Na počátku metafáze (přesněji v prometafázi)

Jaderný pór se skládá z:

proteinů (nukleoporinů), ale důležitá je i "výplň" – voda (vodní kanálky)

Co se syntetizuje a skladuje v jadérku?

rRNA (ribozomální RNA) a ribozomální podjednotky

Eukaryotní chromozomy tvoří:

DNA a histony (tvoří nukleozomy)

Velká vakuola je důležitá pro:

Turgor (tlak) a pro CAM rostliny (skladování malátu/kyselin)

Jak a podle čeho se mění barva v antokyanech (ve vakuole)?

Podle změn pH

Peroxizomy

• Výskyt: Zelené části rostlin (listy), fotosyntetizující pletiva

• Proces: Fotorespirace

• Metabolismus: Přeměna toxického glykolátu (produkt oxygenázové aktivity Rubisca) na glycin a serin. Obsahují katalázu k rozkladu H₂O₂

  Kooperace: Úzce spolupracují s chloroplasty (dodávají glykolát) a mitochondriemi (zpracovávají glycin)

Glyoxyzomy

• Výskyt: Zásobní pletiva semen bohatých na tuky (olejniny) během klíčení

• Proces: Glyoxylátový cyklus (modifikace Krebsova cyklu) a β-oxidace mastných kyselin

• Metabolismus: Přeměna lipidů (mastných kyselin) na sacharidy (cukry) – tzv. glukoneogeneze. To poskytuje energii a uhlík pro růst klíčku, než začne fotosyntetizovat

• Kooperace: Spolupracují s oleozomy (zdroj tuků) a mitochondriemi (dokončení přeměny na cukry).

Co prochází přes ztenčeniny buněčné stěny?

Plazmodezmy

Spirálovitě stočená část procházející kanálkem plazmodezmy (dezmotubulus) je:

Hladké endoplazmatické retikulum (ER)

Plazmodezmata se podílejí na tvorbě:

Symplastu

Vyjmenujte alespoň 3 struktury, které rostlinná buňka má a živočišná ne.

Buněčná stěna, plastidy (chloroplasty), lytická vakuola

Vyjmenujte alespoň 2 struktury/vlastnosti, které rostlinná buňka (až na výjimky) NEMÁ, ale živočišná ano

Lysozomy, centrioly (u mechorostů ano), glykogen (zásobní látka), intermediální filamenta

Jaký je rozdíl v cytokinezi (dělení buňky) u rostlin a živočichů?

Rostliny tvoří buněčnou desku (pomocí fragmoplastu) směrem od středu ven (centrifugálně). Živočichové se dělí zaškrcením od povrchu do středu (centripetálně).

Co je to předprofázový prstenec (PPP) a u koho se vyskytuje?

Je to prstenec mikrotubulů pod membránou, který určuje rovinu budoucího dělení. Vyskytuje se pouze u rostlin.

Jaká je hlavní zásobní látka rostlin a jaká živočichů?

Rostliny = škrob, živočichové = glykogen

Co je to tonoplast?

Membrána ohraničující vakuolu

Jakou funkci mají fytosteroly v membráně?

Fungují jako pufry, stabilizují membránu a regulují její fluiditu (tekutost) při změnách teploty

Rostlinné steroly:

• cholesterol

• fytosteroly: campesterol, sitosterol, stigmasterol

Co znamená, že membrána je "semikrystalický gel"?

Je to stav membrány při nízké teplotě, kdy lipidy "zatuhnou". Rostlina tomu brání zvyšováním podílu nenasycených mastných kyselin.

Po čem se pohybují Golgiho váčky v rostlinné buňce?

Podél aktinových vláken (nikoliv mikrotubulů jako u živočichů)

Jakými vlákny je tvořen cytoskelet rostlinné buňky?

• Mikrotubuly: Skládají se z proteinu tubulinu. V rostlinných buňkách hrají klíčovou roli při buněčném dělení (tvorba dělícího vřeténka a fragmoplastu) a usměrňují ukládání celulózových vláken do buněčné stěny, čímž ovlivňují tvar a směr růstu buňky.

• Mikrofilamenty: Jsou tvořeny proteinem aktinem. Podílejí se na proudění cytoplazmy (aktomyozinový komplex), ukotvení a pohybu organel (např. chloroplastů v závislosti na světle) a na apikálním růstu (růst buněk do délky, např. pylové láčky). 

Která organela obsahuje enzym katalázu a proč?

Peroxizom. Kataláza rozkládá toxický peroxid vodíku (H₂O₂), který vzniká při fotorespiraci a oxidaci mastných kyselin.

Co jsou to oleozomy?

Tuková tělíska, která vznikají odškrcením z membrány hladkého ER. Skladují triacylglyceroly (oleje).

Co je to autofagie a která organela ji zajišťuje?

Proces "sebe-požírání" a recyklace částí buňky. U rostlin ji zajišťuje lytická vakuola (nahrazuje funkci lysozomů).

Kde se v rostlinné buňce nacházejí 70S ribozomy?

V chloroplastech a mitochondriích (v cytoplazmě jsou 80S).

Jaké jsou funkce vakuol?

1. generování turgoru (voda + osmotický tlak)

2. skladování látek (zásobní proteiny v semenech, vonné substance, voda)

3. trávení - recyklace prakticky všech buněčných komponent (zejména u apoptózy; např. cévní články)

4. pH a iontová homeostáze (K⁺, Ca²⁺, pH 5 - 5,5)

5. obrana proti mikrobiálním patogenům a herbivorům (latexy proti poranění)

6. sekvestrace (izolace) toxiclých látek – těžké kovy, metabolity (oxalát)

7. pigmentace – Lákaní opylovačů nebo ochrana před UV. Látky: Antokyany (rozpustné ve vodě, barva závisí na pH)

Druhy proteinů v membráně dle způsobu ukotvení:

• periferní

• integrální

• lipidy ukotvené

Druhy lipidy ukotvených proteinů:

• přes mastné kyseliny

• přes lipidy obsahující prenylovou skupinu

• GPI ukotvené

Funkce plazmalemy:

• hranice mezi apoplastem asymplastem

• tvorba plazmodezmat

• syntéza BS (celulózasyntáza, kalózasyntáza)

• transport (plazmalemová ATPáza, akvaporiny)

• turgor

• signální uzel pro růstové a vývojové procesy a pro biotické a abiotické stresory

• kotvící místo pro cytoskelet

Popište rozdíly mezi hladkým a drsným ER

Drsné ER (RER):

• Ribozomy: Jsou přítomny na vnějším povrchu (tvoří polyzomy)

• Syntéza: Probíhá zde proteosyntéza (syntéza bílkovin), které jsou buď sekreční (jdou ven), membránové, nebo určené do vakuoly

• Zásobní útvary: Z drsného ER se mohou odškrcovat váčky obsahující zásobní proteiny (např. prolaminy/zeiny u kukuřice), které tvoří tzv. proteinová tělíska (protein bodies)

Hladké ER (SER):

• Ribozomy: Nejsou přítomny.

• Syntéza: Probíhá zde syntéza lipidů (tuků, fosfolipidů). Dále slouží jako zásobárna iontů Ca²⁺ důležitých pro signalizaci

• Zásobní útvary: Syntetizované triacylglyceroly se hromadí mezi dvěma vrstvami membrány hladkého ER, až se odškrtí jako tuková kapénka zvaná oleozóm (oleosome/oil body/sférozom). Ten je ohraničen pouze poloviční membránou (jednou vrstvou fosfolipidů) a stabilizován proteiny oleosiny.

Popište cestu proteinu, který má být součástí plazmatické membrány, od jeho vzniku až po zabudování. Kterými organelami projde a jaké typy vezikulárního transportu (a proteinových plášťů) se uplatní?

1. Vznik: Protein je syntetizován na ribozomech drsného ER a je včleněn do membrány ER.

2. ER -> Golgi: Z ER se odškrtí ve váčku obaleném proteinem COPII (anterográdní transport). Tento váček putuje k cis-straně Golgiho aparátu.

3. Golgiho aparát: Protein prochází diktyozómem (cis -> medial -> trans), kde může být modifikován (např. glykosylován).

4. TGN (Trans-Golgi Network): Na trans-straně v síti TGN dochází k třídění.

5. Golgi -> Plazmalema: Protein je zabalen do sekrečního vezikulu (nebo klatrinového vezikulu, pokud jde o specifickou regulaci).

6. Exocytóza: Sekreční vezikul splyne s plazmalemou. Tím se protein, který byl v membráně vezikulu, stane součástí plazmalemy.

Jaký je rozdíl mezi apoplastem a symplastem?

Symplast: Živá část rostliny. Všechny protoplasty (cytoplazmy) buněk propojené plazmodezmaty. Látky se zde pohybují regulovaně přes membrány nebo kanálky.

Apoplast: Neživá část. Zahrnuje buněčné stěny, mezibuněčné prostory a mrtvé buňky (např. tracheje). Voda a ionty se zde pohybují volně difuzí, dokud nenarazí na bariéru (např. Casparyho proužek). Hranicí mezi nimi je plazmalema.