Obal:
- Dvě fosfolipidové membrány s póry.
- Vnější membrána přechází v endoplazmatické retikulum.
Obsah:
- Karyoplasma.
- Chromatin (DNA) - euchromatin x heterochromatin.
- Jádérko – nakupení rRNA a proteinů pro tvorbu ribosomů.
Procesy:
- DNA → mRNA → jaderné póry → ribosomy (volné nebo na hrubém ER) → tvorba proteinů.
Ribosomy
Tvořeny bílkovinami a rRNA.
Nachází se volně v cytosolu nebo na hrubém endoplazmatickém retikulu.
Proteosyntéza: Na základě tripletu nukleotidů na mRNA se přiděluje tRNA nesoucí danou aminokyselinu, vzniká protein (translace).
Endoplazmatické retikulum (ER)
Funkce:
- Zajišťuje syntézu bílkovin a lipidů – tvoří látky pro buněčnou membránu nebo pro exocytózu.
Typy:
- Hrubé ER - naléhající ribosomy → probíhá proteosyntéza.
- Hladké ER - bez ribosomů → syntéza lipidů, slouží jako zásobárna Ca²⁺ (v svalové buňce).
Golgiho aparát
Posttranslační modifikace proteinů:
- Fosforylace, glykosylace po jejich syntéze v ER.
Tvorba polysacharidů a sekrečních vezikul pro exocytózu.
Mitochondrie
Teorie endosymbiózy – vznik mitochondrií.
Dvojnásobná lipidová dvojvrstva:
- Vnější hladká.
- Vnitřní se záhyby (cristy) – metabolicky aktivní oblast.
Vlastní DNA – proteosyntéza (maternální dědičnost).
- Geny pro ATP syntázu, cytochromy.
Metabolické procesy:
- Dýchací řetězec, degradace lipidů a sacharidů za vzniku ATP → nutné pro fungování buňky a organismu.
- Komplex IV předává e⁻ O₂ a vzniká CO₂ + H₂O.
- ATPsyntháza tvoří ATP díky H⁺ gradientu.
Lysosomy a peroxisomy
Funkce:
- Intracelulární trávení látek pohlcených fagocytózou (bakterie) nebo poškozených organel (autofagocytóza).
- Kyselé prostředí zajištěné H⁺ ATPázou (mechanismus podobný ATP syntáze).
Cytoskelet
Tvoří kostru buňky:
- Zajišťuje tvar buňky, změny tvaru (svaly) a intracelulární transport (například axony).
Buněčný transport
Intracelulární transport
Přesun v rámci buňky:
- Například mRNA z jádra na ribosomy, transport AMK, přesun proteinů a lipidů z ER do GA, sekreční vezikula.
Transport mezi jednotlivými buňkami
Typy:
- Difúze: Omezené množství látek.
- Gap junction: Spojení mezi buňkami pomocí proteinů (konexiny), propojení cytoplazem těchto buněk.
- Elektrické synapse: V centrální nervové soustavě (CNS) - hippocampus, locus coeruleus.
Dálkový transport – pasivní
Difúze: Přesun látek po koncentračním spádu → bez spotřeby energie.
- Příklad: Přesun O₂ do krve z alveolu a CO₂ z krve do alveolu.
Difúze přes lipidovou membránu
Hydrofilní látky pronikají obtížně → přesouvány pomocí transmembránových transportních proteinů (např. glukóza – GLUT).
Lipofilní látky do určité molekulové hmotnosti přechází volně.
Osmóza:
- Difúze vody přes překážku, částečně propustnou pro vodu, ale ne pro osmoticky aktivní látky → hnací silou je osmotický gradient.
- Prostup vody usnadněn akvaporiny.
Filtrace: Přesun látek přes membránu (typicky endotel) v závislosti na koncentračním spádu látek, které membránu neprochází → hnací silou je onkotický tlak proteinů.
- Procházejí ionty a malé molekuly, při vazbě látek na plazmatické molekuly je filtrována pouze jejich volná frakce.
Dálkový transport – aktivní
Transport látek proti koncentračnímu gradientu a/nebo elektrickému potenciálu.
Primární aktivní transport:
- Na⁺/K⁺ ATPáza (3 Na⁺ z buňky za 2 K⁺ do buňky), H⁺ ATPáza, Ca²⁺ ATPáza.
Sekundární transport:
- Pasivní transport + transport molekuly proti gradientu → Příklad: GLUT – Na⁺ po gradientu + glukóza proti gradientu (kotransport).
Cytóza
Exocytóza:
- Tvorba sekrečních vezikul v ER, úprava v GA, splynutí s membránou a vylití obsahu do extracelulárního prostoru (např. tvorba hormonů, pankreatické enzymy).
Endocytóza:
- Obalení extracelulární tekutiny a látek v ní obsažených, vzniká endosom.
- Endosom může být znovu exocytován nebo splývá s lysosomy a dochází k degradaci látek z endosomu → často zprostředkována receptory (LDL receptory, B12 ve vazbě na IF).
- Příklad: Fagocytóza neutrofilů – rozpoznání specifických částí bakterií (PAMPs – lipopolysacharid, peptidoglykan, flagelin), rozpadlých buněk.
Elektrické membránové potenciály
Vznikají rozdílnou koncentrací elektricky nabitých částic na obou stranách membrány.
Změny potenciálu:
- Depolarizace: Nárůst Na⁺ nebo Ca²⁺ intracelulárně.
- Repolarizace: Návrat do rovnovážného stavu.
- Hyperpolarizace: Snížení koncentrace K⁺ intracelulárně a/nebo olfaktory činí Na⁺ nebo Ca²⁺ intracelulárně (vysoká aktivita 3Na⁺/2K⁺ ATPázy – odtékají + ionty) nebo vtok Cl⁻ do buňky (např. GABA).
Příčiny změny membránového potenciálu
Změna membránového potenciálu probíhající po membráně (svaly, neurony).
Různé látky: AcCh, glutamát, GABA.
Intracelulární signalizace (např. cAMP → Ca²⁺ v myokardu).
Intracelulární metabolity (např. ATP → K⁺ kanály v srdci).
Velmi nízké koncentrace v cytosolu (o 3-4 řády nižší než v plazmě).
Změna koncentrace funguje jako intracelulární signalizace:
- Signalizace ke zvýšení IC koncentrace Ca²⁺: depolarizace, protažení buňky, IC signály (IP3, cAMP).
- Zvýšení koncentrace Ca²⁺: kontrakce svalových buněk, exocytóza neurotransmiterů a hormonů, aktivace trombocytů.
Nízkou koncentraci Ca²⁺ zajišťuje Ca²⁺/3Na⁺ ATPáza.