Buňka – maturitní otázka z biologie (2)

 

   Otázka: Bakterie

   Předmět: Biologie

   Přidal(a): Defi

 

 

 

 

–          Základní stavební a funkční jednotka

–          Nejmenší útvar schopný samostatné existence a rozmnožování

–          Vlastní genetický a proteosyntetický aparát, metabolický systém – energie

–          Ohraničena membránou – regulace průniku látek

–          Objevena v 17.stol – Robert Hook

–          Velikost: 0,01 – 0,1mm (výjimku tvoří slepičí či pštrosí vejce)

 

–          Chem. složení:

  • 60-90% voda
  • 1-10% sušina (z ní asi 90-99% org. Látky)

 

–          Stavba:

  • Povrch – buň. stěna
  • Pod ní – protoplast (cytoplazma,…)
  • Biomembrána má 2 vrstvy fosfolipidů, bílkoviny a zbytky H3PO4

–          Veškeré tekuté prostředí v b. tvoří protoplazma (karyoplazma-nukleoplazma v jádře, cytoplazma)

 

–          Typy:

  • Prokaryotická – bakterie, sinice, prochlorofyta
    • Patří do domény bakteria a archea
    • Liší se uspořádáním (jednodušší) a velikostí
    • Nemá jádro
    • 10x větší než viry, 10x menší než eukaryotická b. a je jednodušší

 

  • Buněčná stěna:
    • Tuhý obal – tvar, ochrana
    • U bakterií tvořena hlavně vrstvou peptidoglykanů
    • Plně propustná
    • Může být hladká, zvlněná a měchýřkovitá

 

  • Cytoplazmatická membrána
    • Izolace vnitřního prostředí
    • Ukládá ATP
    • Selektivně propustná (transport látek mezi buňkou a prostředím)
    • Složení:
      • Dvojvrstva fosfolipidů
        • Uspořádání: řetězec mastných kyselin (hydrofobní konce) směřuje k sobě, fosfátové části (hydrofilní konce) od sebe
        • Molekuly bílkovin
          • Zčásti nebo úplně zanořeny do dvojvrstvy fosfolipidů

 

  • Cytoplazma
    • Viskózní koncentrovaný roztok (molekuly org. I anorg. látek) vyplňuje celý obsah buňky
    • Buněčné inkluze – kapénky nebo krystalky odpadních látek

 

  • Jaderná hmota – nukleoid, bakteriální chromozom)
    • Uložena volně v cytoplazmě
    • Není ohraničena jaderným obalem
    • U bakterií ji tvoří jediná do kruhu stočená dvoušroubovice molekuly DNA (oba konce na rozdíl od eukaryotické b. DNA spojeny)
    • U sinic tvoří více molekul DNA, tzv. nukleoplazmu

 

  • Ribozomy – až desetitisíce
    • Tělíska v cytoplazmě
    • Tvorba bílkovin
    • Mohou být přisedlá k membráně nebo volná
    • Menší než v eukaryotické buňce

 

  • Plazmidy
    • Malé, do kruhu uzavřené molekuly DNA
    • Obsahují geny, které nejsou nezbytně nutné k přežití
      • Inf. O rezistenci vůči antibiotikům či pro tvorbu toxinů

 

  • Některé buňky vytvářejí Kapsuly – slizovité obaly (pouzdra)
  • Některé mohou mít na povrchu Fimbrie – nepohyblivá vlákna, nebo Bičíky (odlišná stavba u eukaryot. b.)
  • Protoplazma – veškerý obsah buňky (cytoplazma, karyoplazma, plaz. b. jádra)

 

 

  • Eukaryotická buňka – rostliny, houby, živočichové
    • 10-100 mikrometru
    • 10x větší než prok. B., složitější
    • Od prokaryotické se liší strukturou jádra a jaderných chromozomů a obsahem membránových organel
    • Rostlinná a živočišná b. se odlišuje přítomností plastidů, buněčné stěny a vakuol u rostlinné buňky a lysozomů u živočišné b.
    • Uvnitř rostlinných buněk se mohou ukládat různé produkty metabolismu (škrob. Zrna, mikrokapénky tuku, krystalky látek – štavelan vápenatý, sinice)

 

  • Stavba, obecně:
    • Cytoplazmatická membrána
      • Izoluje prostředí
      • Stejná struktura jako u prok. b.
      • Semiautonomní organely – mitochondrie a plastidy
      • Vl. DNA a ribozomy
      • Jádro, mitochondrie a plastidy – dvojitá membrána
      • Teorie endosymbiósy = mitochondrie a plastidy – původně prokaryontní
      • Membrány jsou propojeny

 

  • Složení membrány:
    • Lipidy – kostra (fosfolipidy)
    • Proteiny
    • Sacharidy – ochrana,
      • Glykokalix (mech. Ochrana)
      • Komunikace
      • Stejná koncentrace jako uvnitř buňky – izotonický roztok (fyziologický)

 

  • Hemolytický jev
    • U zmije – trhá červené krvinky

 

  • Cytoplazma
    • Podobné složení a fce jako u prok. b.

 

  • Jádro (nukleus, karyon)
    • Řídící centrum
    • Zásadní význam pro dědičnost
    • Kulovité, nebo oválná
    • Chromatin = hmota uvnitř jádra
    • Ohraničeno od okolní cytoplazmy dvojitou jadernou membránou s póry
    • Vnitřek vyplněn polotekutou hmotou – karyoplazmou
      • V té: vláknité útvary – chromozomy (obsahující DNA)
      • Nachází se zde jedno nebo více jadérek

 

  • Endoplazmatické retikulum
    • Zahrnuje membránový systém plochých váčků a kanálků
    • Membrány endoplazmatického retikula navazují na obal jádra (součást)
    • Typy:

 

  • Drsné endopl. retikulum:
    • Má na některých membránách připojeny ribozomy a je místem syntézy bílkovin
    • Transport látek z jádra do cytoplasmy

 

  • Hladké ER:
    • Bez ribozomů a syntetizují se v něm glykolipidy
    • Produkuje steroidy (ve smysl. B. a příčné pruhovaných svalech)

 

  • Ribozomy
    • Bílkovinná tělíska s rRNA
    • Volně nebo vázaně na ER
    • Složeny ze dvou nestejných podjednotek
    • Účastní se syntézy bílkovin – proteosyntézy

 

  • Golgiho aparát
    • Soustava měchýřků propojených kanálky, kde probíhají biochem. reakce, upravující látky vytvořené v ER, syntetizují se zde některé komponenty buň. Stěny (rostlinné b.)
    • Dvě formy: souvislý a nesouvislý (rostlinné b., tvořen z jednotlivých Golgiho tělísek, tzv. diktyozomů)

 

  • Mitochondrie
    • Tyčinkovité až vláknité útvary s vlastní DNA a proteosyntetickým aparátem
    • 2 membrány
      • Vnitřní
        • Obklopuje prostor vyplněný hmotou matrix
        • Tvoří kristy (záhyby) – zde buněčné dýchání
        • V buňce až několik set
        • Při buň. Dýchání uvolňují energii – zabezpečující životní děje v buňce
        • Chondriom = soubor všech mitochondrií

 

  • Cytoskeletární systém (cytoskelet)
    • Kostra buňky
    • Složení:
      • Vlákna – mikrofilament (aktin)
      • Trubičky – mikrotubuly (tubulin)
      • Tvoří svazky, které se mohou prodlužovat a umožňují pohyb struktur uvnitř buňky
      • Součástí i jaderný mikrotubulární aparát (dělící tělísko)

 

  • Živočišná buňka, navíc

 

  • Lysozomy
    • Měchýřky z biomembrány
    • Obsahují trávicí (kyselé) enzymy, štěpící cukry, tuky, bílkoviny, nukleonové kyseliny
    • V rostlinných buňkách mají tuto fci vakuoly
    • Vznik z ER nebo Golgiho komplexu
    • Primární lysozóm – obsahuje trávicí enzymy
    • Sekundární lysozóm – splynutí potravní vakuoly a lysozómu
      • Potravní vakuola vznikne, když buňka přijme potravu
      • Obsah lysozómu se nemůže dostat do buňky (zničil by ji)
        • Užívá se při buněčné apoptóze – buněčná smrt

 

  • Centriola
    • Stálá struktura v blízkosti jádra
    • Tvoří ji 9trojic mikrotubulů
    • Není z biomembrány, má význam pro mitózu
    • Nahrazuje plazmatické čepičky

 

  • Rostlinné buňky, navíc
    • Zásobní látka je škrob nebo inzulin
    • Golgiho aparátu se říká diktyozóm
    • Buněčná stěna
      • Tuhý obal buňky
      • Tvoří tvar a ochranu proti mech. poškození před vlivem vnějšího prostředí
      • Hl. chem. složka celulózy (buničina)
      • Je výsledkem metabol. aktivity buňky, hl. Golgiho aparátu
      • Je propustná – permeabilní
      • Jsou zde otvory, kterýmiprochází tenká vlákna – protoplazmy, tzv. plazmodesmy =>vzájemná komunikace buněk
      • Impregnace = změna složení organických látek

 

  • Plastidy
    • Oválná tělíska uzavřená obalem dvou membrán
    • Plastidom (plastom) = soubor plastidů
    • Patří sem:
      • Zelené chloroplasty
      • Barevné chromoplasty
      • Bezbarvé leukoplasty
      • Vlastní DNA a proteosyntetický aparát

 

  • Chloroplasty
    • Uvnitř bílkovinná plazma – stroma (matrix)
    • Síť váčků – tylakoidů
    • Stupňovitě uložené (na sebe) tylakoidy tvoří gránu – ta obsahuje zelený chlorofyl
    • chloroplast se po case unaví a promění se v chromoplast

 

  • Chromoplasty
    • Červená, žlutá a oranžová barviva – lykopen, xantofyl, karotenoid
    • Hojně obsaženy v červeně, žlutě a oranžově zbarvených plodech, květech a listech
    • Rozpustné v tucích

 

  • Leukoplasty
    • V neosvětlených částech rostlin (kořeny, oddenky, vnitřek rostlin)
    • Hromadění zásobních látek (škrob, bílkoviny, lipidy)
    • Amyplasty – škrob. zrna
    • Protoplasty – bílkoviny
    • Oleoplasty – tuky

 

  • Vakuoly
    • Měchýřky obalené jednou membránou – tonoplastem
    • Vnitřek vyplněn roztokem nejrůznějších látek (odpadní, enzymy,…), tzv. buněčnou šťávou
      • Ta obsahuje barviva
        • Antokyany (dle pH – fialová, modrá)
        • Flavony (žlutá)
        • Mladé rostlinné buňky mají více malých vakuol, starší mají jednu velkou
        • Udržují buněčný turgor – tlak protoplastu na buň. stěnu => pevnost

 

  • Houby
    • Mají znaky rostlinných i živočišných b.
    • Mají buň. stěnu, ale hl. chem. slož je chitin
    • Až na výjimky neobsahují plastidy – proto jsou bezbarvé
    • Zásobní látkou je glykogen, olej; nikdy škrob

 

–          Fyziologie buňky

  • Buňky jsou soustavy otevřené => možná výměna látek s okolím
  • B. stěna je plně propustná – propouští vodu a látky v ní rozpuštěné,
  • fci regulátora příjmu a výdeje plní selektivně propustná plazmatická membrán

 

a)      tok látek (přes cytoplazmatickou membránu)

b)      tok energií (zajišťují membránové struktury, prok. – cytoplazmatická memb., euka – mitochondrie)

c)      tok informací (zajišťuje jádro nebo jaderná hmota – realizace na ribozomech)

 

–          Buněčná teorie

  • Základ: všichni živočichové a rostliny se sestávají z buněk a jejich produktů, růst a rozmnožování spočívá v podstatě dělení buněk
  • MatyasJacobSchleiden – německý botanik

 

  • Schwammi
    • Anatom, fyziolog
    • Objevil pepsin, popsal nervová vlákna
    • Schammova myelinová pochvy (obal vláken)

 

  • J.E.Purkyně
    • Zakladatel fyziologie
    • 1. Fyziologický ústav v Evropě (Praha, Polsko)
    • Purkyňovi buňky v mozečku

 

–          Transport látek přes plazmatickou membránu

  • 2 typy:

 

  • Pasivní transport
    • Nespotřebovává se energie

 

  • Prostá difúze
    • Fyzikální proces, transport látek po koncentračním spádu (z vyšší koncentrace do nižší)
    • Zvláštní případ: osmóza
      • Molekuly vody pronikají přes membránu snadno a rychle
      • Malé částice látek v ní rozpuštěné (ionty, molekuly) sice prostupují, ale pomalu
      • Voda tak proniká z méně koncentrovaného roztoku do více, dokud se koncentrace nevyrovnají
      • Látky: H2O, CO2, O2,…

 

  • Usnadněná difúze
    • Transport látek po konc. Spádu
    • Látka se váže na přenašeč zabudovaný do membrány

 

  • Aktivní transport
    • Spotřeba energie (ATP)
    • Prostřednictvím bílkovinných přenašečů – sodíko-draslíková pumpa, klaciová pumpa
    • Může probíhat i proti koncentr. Spádu

 

  • Endocytóza – buňka pohlcuje látky z okolí

 

  • Pinocytóza
    • Membrána obalí částici, chlípí se do buňky a odškrtí se ve formě malého měchýřku
    • V cytoplazmě se rozpadne a obsah se rozptýlí
    • Vstřebávání tukových kapiček v tenkém střevě
    • Přenos kapalin
    • Trepka

 

  • Fagocytóza
    • Buňka vytvoří panožky (plazmatické výběžky), jimiž obklopí větší částici a uzavře v měchýřku, do něhož proudí enzymy, které částici rozloží
    • Tuhé, větší částice
    • Pohlcování bakterií bílými krvinkami
    • Měňavka, bílé krvinky

 

  • Exocytóza
    • Opak endocytózy
    • Látky z buňky ven
    • Měchýřek vytvořený uvnitř buňky splyne s plaz. membr. A jeho obsah je vyloučen do okolí
    • Buňka vylučuje odpadní, škodlivé látky, nebo látky s fcí, např. hormon

 

  • Osmotické jevy
    • Způsobeny osmózou – pronikání vody přes plaz. membr.

 

  • Hypertonické prostředí:
    • Prostředí má větší koncentraci rozpuštěných látek než je uvnitř buňky
    • Buňka ztrácí vodu, smršťuje se
    • Rostlinná buňka – pevná, zmenšuje se jen buněčný obsah a plaz. membr. se  odloučí od buň. stěny a nastává plazmolýza
    • Živočišná buňka se smršťuje celá, nastává tzv. plazmorýza

 

  • Hypotonické prostředí:
    • Prostředí má nižší koncentraci než buňka
    • Nasává vodu, zvětšuje objem
    • Rostlinná buňka – pevná, nepraskne, zvětšuje se vakuola, tlak protoplastu na buň. stěnu – turgor
    • Živočišná buňka praská, nastává plazmoptýza
      • U červených krvinek se nazývá hemolýza

 

  • Izotonické prostředí
    • Stejná koncentrace prostředí i buňky
    • Nedochází k nasávání ani ztrátě vody

 

Dělení buněk

–          Způsob rozmnožování buněk

–          1mateřská =>2dceřinné

–          2 způsoby dělení:

  • Amitóza = přímé
  • Meióza = nepřímé

 

–          Při dělení jádra jsou hlavní chromozomy:

  • Tělíska tvořená chromatinem, 2 chromatidami spojenými centromerou

–          V tělních (somatických) buňkách jsou chromozomy vždy v párech, je jich tedy diploidní počet (2n) – 46 chromozomů. Pohl. B. obsahují pouze poloviční, tedy haploidní počet (n) – 23 chromozomů

 

–          Mitóza

  • U většiny buněk, dokonalé rozdělení genetického materiál mezi dceřiné buňky
  • Nejdříve dělení jádra – karyokinéze, pak dělení buňky
  • 4.fáze:
    • Profáze
      • Spirálkování chromozomů, mizí jaderná membrána, rozdělení centrozomu
      • Dva vzniklé centrioly se stěhují k opačným pólů, buňky
      • Tvoření mikrotubuly dělicího vřeténka
      • Živ. buňka: – 2 centrioly, Vlákna – mikrotubuly
      • Rostl. buňka: – Nemají centrioly, Mikrotubuly se natahují bez centriol

 

  • Metafáze
    • Mikrotubuly dělícího vřeténka se jedním koncem připojují na centromery jednotlivých chromozomů a druhým koncem k centriolům
    • Chromozomy se řadí ve středu buňky do tzv. ekvatoriální roviny
    • Metafázové chromozomy jsou již zdvojené, ale spojené společnou centromerou
    • Vznik metafázní destičky

 

  • Anafáze
    • Mikrotubuly se zkracují, rozdělí se centromery chromozomů
    • Chromozomy se rozestupují a každý se pohybuje k opačnému b. pólu

 

  • Telofáze
    • Mizí dělící vřeténko, despiralizují se chromozomy (změní se na rozvlákněný chromatin)
    • Kolem obou nově vzniklých dceřiných jader vzniká jaderný obal
    • => cytokineze

 

–          Buněčný cyklus

  • Sled dějů probíhajících v buňce od jejího vzniku rozdělením
  • Zahrnuje: růst buněk a jejich složek, dělení jádra a ostatních organel a vlastní rozdělení buňky
  • Trvání cyklu = generační doba
  • Interfáze: souhrnný název – přípravná fáze, začíná vznikem nové dceřiné buňky
  • Fáze:
    • G1 – presyntetická
      • Buňka syntetizuje zejména RNA a proteiny a dotváří b. organely
      • Začátek života buňky, buňka roste
      • Některé buňky zůstanou v této fázi – v kontrolním uzlu => G0 fáze (např. neuron)
      • 1/3 cyklu (10-12h)
      • Kontrola a oprava DNA
      • Syntéza látek

 

  • S – syntetická
    • Buňka syntetizuje (replikuje) DNA na dvojnásobné množství
    • V buňce 46 chromozomů
    • Okolo 6hodin

 

  • G2 – postsyntetická
    • Příprava buňky na meiózu
    • ¼ cyklu (u člověka 2-4h)
    • Těsně před dělením
    • Buňka ví, %ze se bude dělit => zdvojnásobení počtu organel

 

  • M – mitóza
    • 1-2h

 

–          Meióza

  • Redukční dělení – redukce počtu chromozomů
  • Vznik pohl. buněk (rostlinné spóry) – pouze jedna sada chromozomů
  • Z 1 diploidní buňky (mateřské) vznikají 4 haploidní (dceřiné) buňky
  • 2 cykly
    • Heterotypické dělení
      • Homologické chromozomy se párují (vznik bivalentů), oba párové chromozomy se zdvojí (vznik tertrád), do dceřiných jader se rozdělují celé bivalenty (ještě nedochází k rozdělení centromery), výsledkem jsou 2 dceřiná jádra s haploidním počtem chromozomů, každý z nich je však složen ze dvou chromatid
      • Dvojice chromatid v tertrádáchse šroubovitě ovíjejí, překřižují se, nastává crossing-over a může dojít k výměně části chromozomálních úseků mezi homologními chromozomy => vznik nových kombinací genů v chromozomech – hl. příčina variability

 

  • Homeotypické dělení
    • Podobné mitóze
    • Účastní se ho jádra s haploidním počtem dvouchromatidovýchchromozoml, jejich centromery se oddělí a výsledkem jsou čtyři buňky dceřiné, které obsahují haploidní sadu chromozomů






—————————————————————————

 Stáhnout práci v PDF  Upozornit na chybu

 Učebnice k maturitě  Maturitní kurzy

 Učebnice k VŠ přijímačkám  Kurzy na přijímačky

—————————————————————————

Další podobné materiály na webu: