Buňka a všechno kolem ní – maturitní otázka z biologie

 

   Otázka: Buňka a všechno kolem ní

   Předmět: Biologie

   Přidal(a): Kristýna

 

Buňka

  • základní stavební a funkční jednotka živých organismů
  • nejmenší útvar schopný existence a rozmnožování
  • vlastní genetický, proteosyntetický aparát, metabolický systém (vytváří a využívá energii)
  • ohraničena membránou (reguluje příjem látek)
  • buněčná teorie (všechny organismy z buněk, buňka elementární živou soustavou, vznikají již z existujících buněk – dělením), Schleiden a Schwann (práce je zakládána i na práci Purkyněho)
  • 2 typy:
    • prokaryotická (bakterie, sinice)
    • eukaryotická (rostliny, houby, živočichové)

 

Prokaryotická buňka

  • starší, jednodušší, 10x menší (1–10 µm)
  • stavba
    • buněčná stěna
      • tuhý obal, uděluje buňce tvar
      • mechanická ochrana
      • u bakterií tvořena především vrstvou peptidoglykanů
    • cytoplazmatická membrána
      • izoluje vnitřní prostředí od vnějšího
      • selektivně propustná (semipermeabilní)
      • fosfolipidová dvojvrstva (fosfátová hlava, řetězce VMK)
    • cytoplazma
      • viskózní koncentrovaný roztok (obsahuje org. i anorg. látky)
      • vyplňuje celý obsah buňky
      • často obsahuje kapénky (krystalky) odpadních nebo zásobních látek (buněčná inkluze)
    • jaderná hmota
      • jaderná hmota volně v cytoplazmě
      • není ohraničena membránou
      • sinice – nukleoplazma (více DNA)
      • bakterie – nukleoid (do kruhu stočená 1 dvoušroubovice DNA)
    • plazmid
      • malá stočená molekula DNA, může se rozdvojit, předat ho jiné bakterii
      • zapsány některé informace (např. rezistentnost na antibiotika, tvorba toxinů)
    • ribozomy
      • probíhá tvorba bílkovin
      • menší než u eukaryot
      • volná nebo přisedlá k membráně
    • kapsuly – slizová pouzdra (sinice)
    • fimbrie – nepohyblivá vlákna na povrchu bakterie
    • bičíky – odlišná stavba než u eukaryot

 

Eukaryotní buňka

  • větší (10-100µm)
  • jádro oddělené jadernou membránou
  • cytoskelet
  • stavba
    • povrchy
      • buněčná stěna (u rostlin)
        • pevná, plně propustná (pórovitá)
        • tvrdá síť, lešení (dlouhá vlána celulózy)
        • celulóza, chitin + hemicelulózy (kratší řetězce), pektiny (vážou škodliviny)
        • 3 vrstvy (střední lamela, primární a sekundární stěna)
        • může být impregnována (org. látky suberin – hydrofobní látka příbuzná vosku, brání průniku H2O do pletiv, lignin – zabezpečuje dřevnatění buněčných stěn), inkrustována (anorg. látky – SiO2 přesliček)
        • plazmodesmy – kanál na buněčné úrovni = komunikace s okolními buňkami
      • cytoplazmatická membrána (plazmalema)
        • mechanická, chemická ochrana, pružná
        • částice bez náboje (H2O, CO2, O2) propustí
      • slizové obaly
    • jádro (nucleus, karyon)
      • ohraničeno dvojitou jadernou membránou s póry (vnitřní a vnější karyotéka), nasedají ribozomy
      • vnitřek vyplněn polotekutou karyoplazmou (chromatin, při dělení se spiralizuje, nukleohistonové vlákno, tvořeno nukleozomy – takto určeno až v roce 1997)
      • jadérko (při dělení se rozpouští) – syntéza rRNA – může jich být v buňce víc
    • cytoplazma
      • cytosol (H2O + v ní rozpuštěné látky – cukry, kapky tuku, ionty, bílkoviny)
      • většinou bezbarvá
      • zachovává homeostázu
      • místo chem. reakcí (glykolýza)
      • cytoskelet (mikrotubuly, mikrofilamenta)
        • bílkovinné povahy
        • při dělelní buňky tahají chromozomy
        • opěra buňky
      • membránové organely
        • semiautonomní – vlastní DNA, vznik endosymbiózou, vznik dělením
        • mitochondrie
          • tyčinkovité, oválné váčky s vlastní DNA a proteosyntetickým aparátem
          • 2 biomembrány
          • kristy – záhyby (probíhá buněčné dýchání), matrix
          • uvolňuje energii buňce
          • až několik set
        • plastidy
          • pouze u rostlin
          • oválné váčky se 2 membránami s DNA, proteosyntetickým aparátem
          • vznik dělením (nedozrálé plastidy se mohou přetvořit)
          • chloroplasty (s chlorofylem a, b, c, fotosyntetizují, zelené)
            • bílkovinná plazma (stroma), tylakoidy (membránové vchlípeniny), tvoří grana (zde chlorofyl – fotosyntéza)
          • chromoplasty (karotenoidy – xantofyly, karoteny – červená a žlutá barviva rozpustná v tucích – lipochromy)
          • leukoplasty (bezbarvé, zásobní plastidy – amyloplasty (škrobová zrna))
        • endoplazmatické retikulum
          • systém plochých váčků (cisterny) a kanálků
          • drsné – s ribozomy (proteosyntéza)
          • hladké – tvorba lipidů (eventuelně sacharidů)
          • transport látek – odštěpují se malé váčky se syntetizovanou látkou
        • Golgiho aparát
          • soustava měchýřků propojená kanálky
          • přijímá, třídí a upravuje látky z ER (probíhají biochemické děje)
          • místo syntézy komponentů buněčné stěny
          • odškrcuje vakuoly, lyzozomy, vezikuly
        • Lyzozomy
          • měchýřky tvořené biomembránou z GA
          • obsahují trávicí enzymy
          • u živočišné buňky
        • Vakuola
          • prvoci, rostlinné buňky
          • měchýřky obalené membránou (tonoplast), vyplňuje buněčná šťáva (roztok odpadních látek, enzymů)
          • hospodaří s H2O v rostlině, může zneškodnit i jedovaté látky (šťavelany)
          • obsahuje barviva rozpustná v H2O (např. antokyaniny – medré, fialové)

 

Srovnání eukaryotických buněk:

  • hub
    • na výjimky neobsahují plastidy
    • buněčná stěna (hl. složkou chitin), vakuoly
  • rostlin
    • plastidy, vakuoly, buněčná stěna (celulóza)
  • živočichů
    • centriola, lyzozomy

 

Chemické složení buňky

  • makrobiogenní prvky (hodně) → vodík, kyslík, uhlík, dusík, fosfor, síra, draslík, sodík, chlor, hořčík,..
  • mikrobiogenní prvky (málo) → zinek, mangan, kobalt, med, molybden, selen, bor
  • voda tvoří většinu hmoty buňky, zde probíhá mnoho reakcí, transport, rozpouštědlo, místo mnoha chemických reakcí.
  • nízkomolekulární organické látky – do Mr 1000, jednoduché cukry, glykosidy, organické kyseliny, aminokyseliny a jejich deriváty, peptidy, alkaloidy, nukleotidy, uhlovodíky, tuky, membránové lipidy)
  • vysokomolekulární organické látky – škrob, glykogen, celuloza, proteiny
  • DNA a RNA
    • nukleotid – báze + fosfát + pentoza (cukr)

 

Životní funkce na úrovni buňky

  • dýchání mitochondrie
  • trávení – lyzozomy, vakuoly
  • pohyb – bičíky, přelévání
  • řízení – jádro
  • vylučování exocytózou, přes membránu
  • rozmnožování

 

Význam vody v buňce

  • rosouštědlo, termoregulace, fotosyntéza, rozvod živin
  • isotonické prostředí – rovnováha vně i uvnitř, turgor = napětí vakuoly, udržuje membránu
  • hypertonické prostředí – venku větší koncentrace látek, vylučuje vodu = plazmolíza
  • hypotonické prostředí – v bunce větší koncentrace, vodu přijímá, zvětšuje se turgor, plazmoptýza – bunka muže až prasknout, smrt, při napumpování destilované vody do těla

 

Příjem a výdej látek

  • proti koncentračnímu gradientu – energeticky náročnější, aktivní děje
  • volná prostá difuze – málo nabité, kyslík, osmoza, malé molekuly, pasivní děj
  • endocytoza – pohlcení bakterie – fagocytoza, kapičky a plyny – pinocytoza

 

Metabolismus buněk

  • látková přeměna, přeměna energie
  • autotrofní – umí fotosyntezu, přijímá CO2, řetězí ho do glukozy, producenti
  • heterotrofní – neumí řetězit uhlík, přijímá hotové organické látky, houba, živočich, zbytek provoků, bakterie, konzumenti, reducenti, parazité
  • podle zdroje energie
    • světlo – fototrofní – autotrofní
    • z chemických látek – oxidací organických látek = chemoorganotrofní (houby, naše bunky), oxidací anorganických látek = chemolitotrofní (sirné bakterie)
  • anabolický děj – spotřebovávají energii, fotosyntéza
  • katabolické – uvolnují energii, buněčné dýchání
  • amfibolické – spojení obou předchozích

 

 

Množení buněk

  • prokaryota
    • přímé dělení, replikuje se nukleotid, rovnoměrně rozdělí, mambrána se zaškrtí – cytokeneze (rozdělení bunky)
  • eukaryota
    • tělní(somatické) – 2n diploidní – 46 chromozomů – mitoza
    • pohlavní (gamety) – 1n haploidní – 23 – meioza (redukční dělení)

 

– Mitóza

  • 4 fáze
  1. profáze
  • rozpouští se) jaderná membrána, spiralizace chromozomů (barvitelné), rozpad jadérka, rozdělení centrozomu, centrioly se stahují k opačným pólům, tvoří se mikrotubuly dělícího vřeténka
  1. metafáze
  • mikrotubuly dělícího vřeténka se napojí na centromery, druhým koncem na centrioly, řazení chromozomů ve středu buňky do ekvatoriální roviny (kolmé na osu centriol)
  1. anafáze
  • zkracování mikrotubul, rozdělení centromery, pohyb podélně rozdělených chromozomů k opačným pólům buňky
  1. telofáze
  • mizí vřeténko, despiralizace chromozomů, kolem nově vzniklých dceřinných jader vzniká jaderný obal, jadérko, zahájení cytokineze

 

– Meióza

  • redukční dělení (vznik 4 haploidních buněk) → pohlavní buňky
  • 2 dělení (heterotypické, homeotypické)
  1. heterotypické
  • redukční
  • výsledkem 2 dceřinná haploidní jádra (chromozomy ze 2 chromatid)
  • může dojít k překřížení (crossing overu → nové kombinace genů)

 

  1. homeotypické
  • redukční
  • podobné mitóze, pouze se účastní 1n jádra
  • 4 haploidní dceřinné buňky

 

Buněčný cyklus

  • sled dějů od vzniku po zánik buňky
  • trvání cyklu – generační doba (dlouhá – nervové, krátká – dělící se buňky zárodku)
  • interfáze – G1, G2 a S fáze (přípravná fáze, začíná vznikem nové buňky)
  • G1 (presyntetická) – syntéza RNA, proteinů, dotváření organel
  • S (syntetická) – replikace DNA (na dvojnásobné množství)
  • G2 fáze (postsyntetická) – příprava buňky na mitózu
  • M fáze – mitóza
  • G0 fáze – klidová, vsunuta mezi G1, G2

 

Mikroskop

  • optické části:
  • objektiv (5,10,20x), okulár (10x)
  • zdrojem světla žárovka, zrcátko
  • mechanické:
  • stojan, tubus, stolek se svorkami a otvorem, zaostřovací šroub
  • pomůcky:
  • filtrační papír, hadřík na leštění, podložní a krycí skla, kádinka, kapátko, pinzeta, žiletka, špendlík, materiál pro mikroskopování






—————————————————————————

 Stáhnout práci v PDF  Upozornit na chybu

 Učebnice k maturitě  Maturitní kurzy

 Učebnice k VŠ přijímačkám  Kurzy na přijímačky

—————————————————————————

Další podobné materiály na webu: