Buňka, fyziologie a cyklus buňky – maturitní otázka

 

Otázka: Buňka, fyziologie a cyklus buňky

Předmět: Biologie

Přidal(a): Cougee

 

BUŇKA

= základní stavební jednotka organismu

• nejmenší útvar schopný samostatné existence i rozmnožování
• konec 30. let 19. století – vznik buněčné teorie – základem byly práce J. E. Purkyně = všichni živočichové a rostliny jsou složeny z jedné či více buněk a jejich produktů, rozmnožování a růst spočívá v podstatě na dělení buněk, všechny buňky vznikají pouze z již existujících buněk
  • tuto teorii zavedli botanik Matthias Jakob Schleiden a fyziolog Theodor Schwann
• buňka musí mít DNA, která nese genetickou informaci
• musí mít metabolický aparát: ribozomy (ty vyrábějí bílkoviny → vlastní proteinový aparát)
• vždy je ohraničena cytoplazmatickou membránou na povrchu (reguluje pronikání látek ven a dovnitř)
• buňka existuje jako samostatný organismus = jednobuněčné (baterie, prvoci, houby, některé řasy) nebo jako součást rostlinných či houbových pletiv nebo živočišných tkání = mnohobuněčné
• většina reakcí v našem těle probíhá v buňkách nebo jsou na buňkách závislé

 

• Není tu bílkovinný nosič
• Každý gen má 1 alelu
• Na povrchu cytoplazmatická membrána ale také buněčná stěna
• 3 typy:
  • úplně hladká = heterotrofní
  • foto autotrofní = jemné nesrovnalosti
  • sinice = ve váčku je chlorofyl

• u rostlin, živočichů
• Asi 10 x větší než prokaryotická – mnoho prostoru, více DNA
• Má jádro – kolem je jaderná membrána (odděluje jádro od cytoplazmy)
• Skládá se z:
  • Cytoplazma – v ní jsou membránové struktury, jednoduché – endoplazmatické retikulum, golgiho aparát, lysozómy, vakuoly, cytoplazmatická membrána, dvojité – jaderná blána, mitochondrie, plastidy (cytoplazma = mimo jádro, protoplazma = vše tekuté uvnitř buňky)
  • Jádro – karyoplazma = tekutá složka jádra, v ní chromozomy
  • Endoplazmatické retikulum – systém plochých váčků a kanálků
  • Ribozomy – bílkovinná tělíska obsahující r-RNA
    • Účastní se syntézy bílkovin – proteosyntézy
  • Golgiho aparát – zde biochemické procesy, zásobárna cukru
  • Mitochondrie – zde probíhá dýchání, zásobárna energie, chondriom = soubor mitochondrií
  • Cytoskelet – tvoří kostru buňky
  • Lysozomy – pouze u živočišných!, obsaženy zde trávicí enzymy, zásobní látka = glykogen (Ž), škrob (R)
  • Buněčná stěna – pouze u rostlinných!, hlavní složkou je celulóza
  • Plastidy – pouze u rostlinných!, zelené barvivo – chloroplasty, chromoplasty – barevné, leukoplasty – bezbarvé
  • Vakuoly – pouze u rostlinných!, odpadní látky, enzymy
• DNA je na bílkovinném nosiči – HISTONY (8 histonů + 1 mimo + DNA vlákno)
  • = základ chromozomu
  • Počet chromozomů je stálý – 46 v jádře
  • Chromatida (1 DNA) → S fáze → 2 chromatidy, zúžení na chromatidě = primární konstrikce (tělísko = centromera – napojí se tu chromozom na dělící vřeténko)
  • Sekundární konstrikce = ještě jedno zúžení, ještě jedno ramínko = satelit
  • Typy chromozomů – metacentrický, submetacentrický, akrocentrický, telocentrický
  • Karyotyp = soubor chromozomů
  • Když jsou chromozomy stejně = homologické (stejná velikost, tvar, v lokusech stejný gen, lokus = místo na chromozomu, kde je uložen určitý gen), když jsou různé = heterologické

 

= příjem a výdej látek

• Když ohraničená soustava: buněčná stěna – rostlinná, u hub, bakterií, sinic (plně propustná)
  • Cytoplazmatická membrána – u všech buněk (polopropustná)
• Buňka je otevřená soustava = je možný tok látek, tok energií, tok informací
  • tok látek zajišťuje povrch buňky, tok energií zajišťují mitochondrie, tok informací
  • zajišťují ribozomy
• všechny buňky mají shodný genetický aparát, ribozomy, proteosyntetický aparát, cytoplasmatickou membránu a cytoplazmu

 

TRANSPORT LÁTEK PŘES CYTOPLAZMATICKOU MEMBRÁNU

• OSMÓZA =přenos vody
  • Musí být dva roztoky a mezi nimi polopropustná membrána
  • Typy roztoků:
    • hypertonický – voda putuje z buňky ven, má větší koncentraci než v buňce
      • buňka ztrácí vodu – rostlinná b. = plazmolýza
      • živočišná b. = plazmorýza (smršťuje se celá buňka)
    • hypotonický – má menší koncentraci než v buňce, buňka přijímá vodu – rostlinná b = deplazmolýza (buňka nasává vodu – nepraská díky buň. stěně), živočišná b. = plazmoptýza (buňka praskne)
    • izotonický – koncentrace stejná jako v buňce, nic neputuje, nic se nemůže stát
      • ve zdravotnictví – NaCl (fyziologický roztok)
• PASIVNÍ TRANSPORT = bez potřeby energie (ATP)
  • a) prostá difúze – probíhá, když mezi 2 roztoky není nic nebo něco plně rozpustné
    • možná i přes plaz. membránu pokud se jedná o malé částice – organické látky projdou do 3 C
  • b) usnadněná difúze – látky jsou přenášené po koncentračním spádu
• AKTIVNÍ TRANSPORT = nutná energie z ATP, jde i proti koncentračnímu spádu + přenašeč
  • = svalový stah → vyplavení vápenatých kationtů = kalciová pumpa
  • = v nervových buňkách = sodíkovodraslíková pumpa
• CYTÓZA = přenos velkých molekul, endocytóza = přenos makromolekul do buňky, exocytóza = přenos makromolekul z buňky do prostředí
  • a) fagocytóza – transport tuhých částic
    •  vytvoří se panožky, které pohltí potravu – vznikne váček – splyne s lysozómem a obal se rozloží = buňky tak pohlcují velké částečky
  • b) pinocytóza – pohlcují se jí kapénky

 

• G1 fáze = syntéza látek, buňka roste, hlavní kontrolní uzel = místo v cyklu, kde se dělení může zastavit kvůli nepříznivým podmínkám
• S fáze = zdvojení-replikace buňky
• G2 fáze = příprava buňky na mitózu
• M fáze = mitóza
• Přenos genetické informace je možný z NK do NK nebo z NK na bílkovinu
• DNA → DNA (= replikace)
• DNA → RNA (=transkripce), RNA → bílkovinu (= translace)

 

MITÓZA = dělení buněčného jádra, při kterém dochází k předávání genetické informace z buňky mateřské do buněk dceřiných

• Profáze = rozpadne se jaderná hmota (blána), jadérka
  • Chromozomy se spiralizují, vytvoří se mitotický aparát, na pólech se zhustí cytoplazma a vzniknou plazmatické čepičky, z mikrotubulů vznikne dělící vřeténko – u živočišné buňky = centriola, nemá čepičky
• Metafáze = chromozomy se srovnají uprostřed (rovníková rovina) napojené na vlákna dělícího vřeténka, po celé délce je trhlina – odděluje chromatidy, centromerou se napojí
• Anafáze = chromozomy s rozdělí podle trhlinky a začnou se posouvat k jiný pólům, mikrotubuly se zkracují
  • Konec anafáze = na obou pólech stejný počet chromozomů s 1 rozdílem – mají 1 chromatidu
• Telofáze = opak profáze, obnovena jaderná blána, vzniká jadérko, mikrotubuly jsou opět součástí cytoskeletu, rozpad dělícího vřeténka

 

MEIÓZA = redukční dělení, při tvorbě pohlavních buněk

• A) meiotické dělení I. :
  • 1) profáze I – vytvoří se bivalenty (stejné homologické chromozomy se k sobě přiloží – vznik bivalentů)
    • rozchod homologických chromozomů do vznikajících pohlavních
    • buněk = segregace, může nastat crossingover (překřížení)
  • 2) metafáze I – v rovníkové rovině se srovnají bivalenty a celé se napojí na vlákno dělícího vřeténka
  • 3) anafáze I – rozcházejí se z bivalentů celé homologické chromozomy
  • 4) telofáze – stejná
• B) meiotické dělení II:
  • dělení homeotypické, stejné jako klasická mitóza
  • počet chromozomů je stejný – poloviční, ale stávají se 1 chromatidové, z jedné
  • diploidní buňky – 4 buňky haploidní