Biologie 2

2. Buňka  Buňka je základní stavební a funkční jednotka živých organismů  Je to nejmenší živý útvar schopný samostatné existence a rozmnožování  Každá buňka má svůj vlastní genetický a proteosyntetický aparát a metabolický systém, umožňující vytvářet a využívat energii  Je vždy ohraničena membránou, která reguluje pronikání látek dovnitř a ven Buněčná teorie a historie výzkumu buněk  Mezi všeobecně přijímané teze buněčné teorie patří: ○ Buňka je základní stavební a funkční jednotkou každého živého organismu ○ Všechny organismy se skládají z jedné nebo více buněk nebo jsou na buňkách závislé (viry) ○ Chemické složení všech buněk je v zásadě stejné ○ Buňky vznikají z jiných buněk buněčným dělením (mateřská buňka) ○ Buňky nesou genetický materiál a při dělení je předávají buňkám dceřiným ○ Činnost organismu je výsledkem činností buněk a jejich interakcí  Historie výzkumu buněk: ○ 1665 – Robert Hooke  Termín cellulae – buňky ○ 1837 – J. E. Purkyně  Základ buněčné teorie  Vznik buněk de novo ○ 1838 – 1839 – Matthias Schleiden a Theodor Schwann  Buněčná teorie ○ 1857 – Rudolf Virchow  „Omnis cellula e cellula.“ (Každá buňka pouze z buňky) Srovnání buňky prokaryotické a eukaryotické  Prokaryotická buňka se od buňky eukaryotické liší uspořádáním (má jednodušší stavbu) i velikostí (asi 1 – 10 μm) - - - Starba chem, slozen slow ~ - · fotosgutiza-jedingproces, Ed reniki z among, lat org. ltby baktenie - jedineorganism, stere amipreminitorg, lt. a man organicke ↓babterie, since - majipouze tgladoidy stauba vel . gen obran . logen Protope en - zavedl Zhezire From Juenon spojena' s ritumen -G .Gallilae-Konstruc mikroskopn -M. Malight-mikroskopicke anatorie -A . van Luwerock -zive' bunkg -Rosalind Franklin B

○ Buněčná stěna – tuhý obal, ochraňuje před vlivy vnějšího prostředí ○ Cytoplazmatická membrána – izoluje vnitřní prostředí od vnějšího, je semi- propustná/permeabilní (selektivně propustná), evolučně nejstarší ○ Cytoplazma – viskózní koncentrovaný roztok obsahující molekuly organických i anorganických látek, vyplňuje celý obsah buňky, buněčná inkluze, tekutá složka cytoplazmy se nazývá cytosol, udržuje homeostázu ○ Jaderná hmota (nukleoid, bakteriální chromozom) – je uložena volně v cytoplazmě, není ohraničena jaderným obalem, u bakterií ji tvoří jediná do kruhu stočená dvoušroubovice molekuly DNA (oba konce DNA jsou na rozdíl od eukaryotické buňky spojeny), u sinic tvoří více molekul DNA tzv. nukleoplazmu ○ Plazmidy – malé, do kruhu uzavřené molekuly DNA obsahující geny, nejsou nezbytné pro pro přežití, ale mohou nést informaci důležitou pro přežití buňky (geny nesoucí informaci o rezistenci vůči antibiotikům nebo pro tvorbu toxinů)  Konjugativní – pronikají do jiných buněk  Epizomální – volně v cytosolu, nebo se mohou včleňovat do nukleoidu ○ Ribozomy – tělíska v cytoplazmě, v nichž probíhá tvorba bílkovin, mohou být přisedlá k membráně nebo volná, jsou menší než v eukaryotické buňce ○ Některé buňky vytvářejí slizovité obaly neboli kapsuly, některé mohou mít na povrchu nepohyblivá vlákna fimbrie, nebo pohyblivé bičíky (mají odlišnou stavbu než u eukaryotických buněk) ○ Tylakoidy – u fotosyntetizujících bakterií  Pigment u sinic – chlorofyl A, fykocyanin nebo fykoerytrin  U bakterií – bakteriochlorofyl  Fykolbilizomy – zrníčka na tylakoidech, modré a červené zbarvení (poměr určuje výslednou bravu) vlastnost prokaryota eukaryota velikost obvykle do 5 μm obvykle nad 5 μm genetický materiál 1 chromozom, žádné jádro více chromozomů v jádře chromozómy cirkulární lineární mitochondrie chybí jsou přítomny Golgiho aparát chybí je přítomen endoplasmatické retikulum chybí je přítomno ribozomy volně v cytoplazmě volně i na endopla. retikulu plazmidy jsou přítomny chybí buněčná stěna je přítomna u některých je přítomna množení buněk binární dělení mitóza Stavba eukaryotické buňky a funkce buněčných organel  Eukaryotická buňka má velikost přibližně 10 – 100 μm a od prokaryotické buňky se liší strukturou jádra a jaderných chromozomů a obsahem membránových organel ○ Cytoplazmatická membrána a cytoplazma podobná jako u prokaryoty S Juncharika obrana, iduban trave ! s - I vlastrosti bunek zep 2 modifikei daj, se vynzitk gen. -mikrotubuly-flagelin -pentlicovite

○ Jádro (nucleus, karyon) – ohraničeno od okolní cytoplazmy dvojitou jadernou membránou s póry, vnitřek je vyplněn polotekutou hmotou (karyoplazmou), v níž se nacházejí vláknité útvary – chromozomy obsahující DNA; v jádře se také nachází jedno nebo více jadérek; u lidské buňky tvoří jádro 10 % objemu buňky, 2krát 23 chromozomů ○ Endoplazmatické retikulum – zahrnuje membránový systém plochých váčků a kanálků, membrány endoplazmatického retikula navazují na obal jádra (je jeho součástí):  Drsné endoplazmatické retikulum – má na některých svých membránách připojeny ribozomy a je místem syntézy bílkovin  Hladné endoplazmatické retikulum – je bez ribozomů a syntetizují se v něm glykolipidy ○ Ribozomy – bílkovinná tělíska obsahující ribozomovou RNA (r-RNA), existují volné nebo vázané na endoplazmatické retikulum, jsou složeny ze dvou nestejných podjednotek, účastní se proteosyntézy ○ Golgiho aparát – soustava měchýřků propojených kanálky, ve kterých probíhají biochemické reakce upravující látky vytvořené v endoplaz. retikulu, syntetizují se zde některé komponenty buněčné stěny; vyskytuje se ve dvojí formě – souvislý a nesouvislý (nesouvislý se vyskytuje u rostlinné buňky, je tvořen z jednotlivých Golgiho tělísek, tzv. diktyozomů)  Diktyozom – nejčastěji shluk 4-8 plochých cisteren s periferně uloženými měchýřky ○ Mitochondrie – tyčinkovité až oválné útvary s vlastní DNA a proteosyntetickým aparátem, v buňce je jich několik set, jsou opatřeny dvěma biomembránami, vnitřní membrána obklopuje prostor vyplněný hmotou matrix a tvoří záhyby neboli kristy, na nichž se uskutečňuje tzv. buněčné dýchání ○ Peroxysomy – podílí se na detoxikaci přijatých látek oxidací a na štěpení lipidů – při oxidaci vzniká H2O2, který je rozkládán katalázou ○ Cytoskeletální systém (cytoskelet) – tvoří kostru buňky, proplétá cytoplazmu, je složen z vlákének – mikrofilament a trubiček – mikrotubulů, v buňce tvoří svazky, které se mohou zkracovat a prodlužovat, a umožňují tak pohyb struktur uvnitř buňky, jeho součástí je také jaderný mikrotubulární aparát – dělící vřeténko ○ Kortex – zvláštní vrstva cytoplasmy při vnitřním povrchu plasmatické membrány, v živočišných buňkách je bohatá na aktin ○ Eukaryotické bičíky – řasinky jsou vláknité výběžky buňky určené k pohybu; bičík je delší než řasinky (1-2); struktura bičíku: 9 dublet + 2; v CM zakotveny bazálními tělísky (stavba shodná s centriolami) ○ Centriola – stálá organela živočišných buněk, chybí u buněk vyšších rostlin; důležitá při dělení – před dělením se centrioly zdvojí a vytvoří diplozom = jednotlivé centrozomy odchází na opačné póly buňky a indikují tvorbu dělícího vřeténka  Živočišné buňky mají navíc: ○ lysozomy – měchýřky tvořené biomembránou, obsahující trávící enzymy, v rostlinných buňkách plní funkci lysozomů vakuoly jednomembranoreorganely- Vabvola, DaHER, Gol.ap., lysozomy, peroxisony drow-1--jadro, mitochondria,plastidy remembranoreorgancy -vibozomy, centrozom (Ina sebe holme centrioly) aktih Iintermedialnich tobulin filament (keratial !!! streden ↓rleikna peri I wood

 Rostlinné buňky mají navíc: ○ Buněčná stěna – tuhý obal buňky, mechanická ochrana, hlavní složka je celulóza ○ Plastidy – oválná tělíska uzavřená obalem ze dvou membrán, mají vlastní DNA a proteosyntetický aparát  Chloroplasty – uvnitř je stroma (matrix), v ní je síť plochých váčků – tylakoidů, které obsahují chlorofyl a další fotosyntetická barviva; tylakoidy mohou být seskupeny do sloupců a vytvářet tzv. grana  Chromoplasty – obsahují červená a žlutá barviva, karotenoidy a xantofyly, jsou hojně obsaženy v červeně, žlutě a oranžově zbarvených plodech, květech a listech  Leukoplasty – nacházejí se v neosvětlených částech rostlin (kořenech oddencích…), hromadí se v nich zásobní látky (škrob, bílkoviny, lipidy) ○ Vakuoly – měchýřky, obalené jednou membránou – tonoplastem, vnitřek vakuol je naplněn roztokem nejrůznějších látek (např. odpadní látky, enzymy), tzv. buněčnou šťávou  Houbová buňka – v zásadě eukaryotická buňka bez plastidů, s buněčnou stěnou alespoň v některém stádiu +rafidy (Crys) raduola + bunion stint Judrzenn bunty nebo Chitin n hub -agtoplazmaticke membranen !!!