Eukaryotní buňka – maturitní otázka z biologie (2)

 

   Otázka: Eukaryotní buňka

   Předmět: Biologie

   Přidal(a): t.klodnerova

 

 

 

-neexistuje žádný přechod mezi prokaryotickou a eukaryotickou buňkou, lze jednoznačně říci, ke kterému typu buňka patří

-velikost v rozmezí 10-100 mikrometrů

-je větší a složitější a větší vzdálenosti se musí překonávat

-od prokaryotické se liší strukturou jádra a jaderných chromozómů

obsahem membránových organel

CYTOLOGIE = nauka o buňce

-člověk má 23 párů chromozomů

 

ROZDÍL MEZI ROSTLINNOU A ŽIVOČIČNOU BUŇKOU

-stavba je v základních rysech stejná

-ale v rostlinné buňce jsou přítomny plastidy, buněčná stěna z celulózy, vakuoly a cytoplazma

u živočišné buňky jsou lysozómy

buňka hub má buněčnou stěnu z chitinu a nemá chloroplasty a plastidy většinou

 

STAVBA BUŇKY (obsahují všechny eukaryotické buňky)

  1. CYTOPLAZMATICKÁ MEMBRÁNA

-izoluje vnitřní prostředí buňky od vnějšího prostředí

-má stejnou strukturu jako membrána prokaryotických buněk

-je z fosfolipidů = ze strany, kde je zbytek kys.fosforečné je smáčivá, z duhé ne→dvojvrstva

chemická ochrana, mechanická ne

-velmi tenká, je pod buněčnou stěnou

-polopropustná= selektivně propustná – je propustná pouze pro ionty a molekuly některých látek, např.vody, reguluje přenos látek z vnějšího prostředí do buňky a naopak

 

  1. CYTOPLAZMA

-rosolovité prostředí uvnitř buňky proměnlivého složení

vodný roztok, který obsahuje organické (bílkoviny) i anorganické látky (ionty, voda)

-důležité orgány RIBOZOMY = funkce proteosyntézy →vznik bílkovin

-podobné složení i funkce jako prokaryotická buňka

 

  1. JÁDRO (nukleus, karyon)

-ohraničeno od okolní cytoplazmy dvojitou membránou s póry

-vnitřek je vyplněn polotekutou hmotou = karyoplazmou a v ni vláknité útvary CHROMOZOMY – obsahují DNA = smotaná dvoušrobovice a mezi ní kulaté molekuly bílkovin s bazickým charakterem = HISTOMY

-v jádře probíhá replikace =tvoří se DNA

-jádro nese genetickou informaci v podobě DNA→zakódováno jaké látky je schopno tvořit

-jsou tu i enzymy =biokatalyzátory

=bílkovina + něco k tomu

-podle nich buňka tvoří reakce→realizuje se genetická informace

→jádro má řídící funkci →je nezbytně nutné pro život

-v jádře se nachází 1 nebo více JADÉREK –probíhá transkripce(přepis)=podle DNA tvorba RNA

 

  1. ENDOPLAZMATICKÉ RETIKULUM

-systém plochých váčků a kanálků v blízkosti jádra

a) DRSNÉ –na některých váčcích jsou ribozomy, kde dochází k syntéze bílkovin

b) HLADKÉ –bez ribozomů, produkce bílkovin a dalších látek →továrna

 

  1. GOLGIHO KOMPLEX = DIKTYOZÓM

-v blízkosti endoplazmatického retikula

-od hladkého ENR se odlišuje tím, že není napojeno na jádro

balírna→produkce biomembrány (=dvojvrstva fosfolipidů)→měchýřek- je zachycen cytoskeletem

-existuje ve dvojité formě – souvislý a nesouvislý (u rostlinné buňky)

 

  1. LYZOZÓM

– popelnice, měchýřek s enzymy  a biomembránou→rozloží vše, co se tam dostane → časovaná bomba, protože tak může zničit buňku zevnitř

-hlavně u živočišných buněk

u rostlinné buňky má podobu VAKUOLY – ukládá produkty metabolismu

-ohraničena jednoduchou biomembránou

-obsahuje vodné roztoky,barviva rozpustná ve vodě (=antokyany) a tzv.buněčnou šťávou

blána na vakuole = TONOPLAST

-mladá buňka jich má víc, u starší splývají v jednu

Centrální→zatlačuje jádro a cytoplazmu ke kraji b.

-vykrývají většinu buňky

-u živočišné není, pokud ano má jinou funkci

 

  1. SEMIAUTONOMNÍ ORGANELY

-mají vlastní DNA

-v buňce se sami množí nezávisle na DNA jádra, ale nejsou schopny existovat mimo buňku

-mají dvojitou membránu

-vznikly endosymbiózou – v průběhu evoluce k ní došlo jen několikrát

a) MITOCHONDRIE – ve všech eukaryotních buňkách, ne u prokaryoty

-na nich probíhá dýchání

-tyčinkovité až oválné útvary s dvojitou biomembránou

uvnitř pŕehrádky – KRISTY a na nich enzymy pro dýchání→buněčné dých.

(u prokaryoty probíhá dýchání v cytoplazmě)

b) CHLOROPLASTY– mají dvojitou membránu

-uvnitř měchýřky- THYLAKOIDYtvoří zrníčka – GRANA-uvnitř je zelený  chlorofyl →fotosyntéza v chloroplastech

-jen u rostlinné buňky

-uvnitř je bílkovinné stroma (matrix)

U rostlinné buňky navíc:

 

  1. BUNĚČNÁ STĚNA

-tvoří tuhý obal buňky a uděluje jí tvar

-mechanická ochrana před vlivy vnějšího prostředí

-její hlavní chemickou složkou je celulóze (buničina) – pro chemické látky

PLAZMODESMY- otvory v buněčné stěně, kterými prochází z jedné buňky do druhé tenká

Vlákna protoplazmy →umožňují vzájemnou komunikaci mezi buňkami

-je propustná = permeabilní (na rozdíl od plazmatické membrány)→projde všechno přes ní

 

  1. PLASTIDY

-můžou v buňce být, oválná tělíska uzavřená obalem ze dvou membrán

-mají vlastní DNA a proteosyntetický aparát

a) CHLOROPLASTY – zelené

b)CHROMOPLASTY – obsahují červená a žlutá barviva – karotenoidy a xantofyly

c)LEUKOPLASTY-bezbarvá – nacházejí se ve zvláště neosvětlených částech rostlin(kořeny)

-hromadí se  v nich zásobní látky

 

  1. CYTOSKELET = buněčná kostra

-má 2 funkce – a)drží tvar

– b)přepravní

tvořena 2 strukturami – a) vlákna=MIKROFILAMENTY (kontraktilní bílkoviny-aktin,myozin)

-b)trubičky = MIKROTUBULA – tvořena bílkovinou tubulinem

– odbourávají se

 

ROZMNOŽOVÁNÍ

MITÓZA

vznik: tělní buňky

jaderné dělení – dělení jádra eukaryotických buněk

-z 1 buňky mateřské vzniknou 2 buňky dceřinné→z 1 diploidní vznikají 2 haploidní→všechny identické

-přísné rozdělení genetického materiálu

-několik fází: (Ivan prometá Anně tělo)

1) PROFÁZE – rozpouští se jaderný obal

– zaniká jadérko

– chromozomy se zhušťují a po obarvení jsou dobře viditelné

-dělí se centryola, posouvá se k pólům buňky a vytváří se dělící vřeténko – napojuje se

Na chromozomy= centromera

2) METAFÁZE– chromozomy se srovnávají v rovníkové (=ekvatoriální) rovině buňky a napojují se na

Vlákna dělícího vřeténka (tvořeno cytoskeletem a mikrotubuly)

-každý chromozom je zdvojený

-genetická informace se dostane stejná do dceřiných buněk

3)ANAFÁZE – rozestup chromozomů k pólům buňky

– vlákna dělícího vřeténka se zkracují a přestávají být viditelné

4) TELOFÁZE – opak profáze – vznik jaderného obalu, vznik jadérka

-chromozomy se rozvlákňují a přestávají být viditelné

 

-po telofázy obvykle následuje

5) CYTOKINEZE = oddělení buněk

-rozdílné u rostlinné a živočišné buňky:

a)rostlinná-buněčná stěna brání zaškrcení →

z prostředka se tvoří přehrádka

b)živočišná – zaśkrcení, protože nemá buněčnou

stěnu →vznikají dvě buňky

c)kvasinky – pučením

6) INTERFÁZE – klidová fáze, buňka se nedělí

– součást buněčného cyklu, chromozomy nejsou vidět

 

MEIÓZA

= redukční dělení, při kterém vznikají pohlavní buňky (gamety)

 Z 1 diploidní vznikají  4 haploidní, které nejsou stejné

-pohlavní buňky mají na rozdíl od tělních buněk pouze poloviční sadu chromozomů =haploidní, aby nedocházelo ke zvětšení počtu chromozomů v jádře

-nastává překřížení = crossing over – jednoduché nebo dvojité

průběh: 2 mitózy po sobě, ale jen 1 replikace DNA

1.dělení redukční – zredukuje se poćet chromozomů na polovinu

2.dělení je mitóza – vznik buněk s polovičním počtem chromozomů

-diploidní buňka má 2 kompletní sady chromozomů

 

AMITÓZA = přímé dělení jádra

                    -jádro se rozdělí na dvě buňky

-nemůže zaručit, že se buněčný obsah rozdělí rovnoměrně

 

KARYOKINEZE =dělení jádra

-předchází dělení buňky ale nemusí pak vždy následovat dělení buňky

 

BUNĚČNÝ CYKLUS

=sled dějů probíhajících v buňce od jejího vzniku rozdělením

zahrnuje růst buňky a jejích složek

Dělení jádra a ostatních organel

Vlastní rozdělení buňky

-trvání cyklu je označováno jako generační doba

-několik fází: fáze G1, G2 a S se souhrně nazývají interfáze

A) G1 =PRESYNTETICKÁ – následuje hned po rozdělení buněk

– jediná fáze, kde je možno zastavit dělení v nepříznivých podmínkách →

Nachází se zde hlavní kontrolní uzel

  • Neurony- trvale ty co máme od narození, nové nemáme

B) S =SYNTETICKÁ – replikace DNA na dvojnásobné množství

-tyto dvě fáze trvají 2/3 buněčného cyklu

C) G2 = POSTSYNTETICKÁ – krátká, příprava buňky na mitozu

D) M = MITOTICKÁ –mitoza

 

DŮLEŽITÉ POJMY:

GENERAČNÍ DOBA BUŇKY

=doba mezi dvěma mitózami

u prokaryontních buněk – 20 minut, závisí na podmínkách prostředí

u mnohobuněčných – naprogramováno geneticky jak rychle se má měnit

– různě dlouhé

-problém je, když dojde k chybě→může dojít k nekontrolovatelnému

Množení buněk→tvorba nádorů→rakovina

-vlivy – fyzikální a chemické látky(mutageny)

Orogenní viry- dokáží urychlit množení

-barviva a konzervanty nejčastěji mutageny

 

DIFERENCIACE BUNĚK = rozrůznění

-z jedné zygoty se vytvářejí různé části

-všechny buňky v těle obsahují stejné genetické informace, ale ne všechny geny se uplatňují, jak dochází ke specializaci a využívají se jen některé

 

KMENOVÉ BUŇKY

buňky z velmi rané fáze vývoje zárodku, málo diferenciované a specializované →průlom v léčbě neléčitelných chorob

zdroje: buňky z pupečníkové krve novorozenců

Menstruační krev

 

TKÁŇOVÉ KULTURY

-nepohlavní rozmnožování

-pěstování pouze z jedné buňky a její informace → klonování jedince

CHOVÁNÍ BUŇKY – osmotické jevy v buňce

jsou způsobeny osmózou = pronikání molekul vody přes plazmatickou membránu

HYPOTONICKÉ PROSTŘEDÍ

 =prostředí, kde je koncentrace osmoticky aktivních látek v okolí menší než je uvnitř buňky (méně rozpuštěných látek →nižší osmotická hladina)

-buňka nasává vodu a zvětšuje svůj objem

a) rostlinná buňka – díky buněčné stěně je pevná a proto nepraskne →zvětšuje se vakuola

→tlak protoplastu na buňku je označován jako turgor

-ale pokud je mezi vnitřním a vnějším prostředí velký rozdíl tak praskne

b)živočišná buňka – praská a nastává PLAZMOPTÝZA

 

HYPERTONICKÉ PROSTŘEDÍ

= prostředí s vyšší koncentrací osmoticky aktivních látek (vyšší osmotická hodnota)

buňka ztrácí vodu a smršťuje se

a) rostlinná buňka – díky buněčné je pevná→zmenší se jen buněčný obsah a plazmatická

membrána se odloučí od buněčné stěny →PLAZMOLÝZA

b)živočišná buňka se smršťuje celá →PLAZMORÝZA

 

IZOTONICKÉ PROSTŘEDÍ

=má stejnou koncentraci rozpuštěných látek jako buněčná šťáva ve vakuole buňky

-nedochází  k nasávání ani ztrátám vody

– je nejlepší pro život

 

PŘÍJEM A VÝDEJ LÁTEK

A) FAGOCYTÓZA – bílé krvinky, měňavka

– obklopí hlavně pevnou látku panožkami→obklopená část se dostává dovnitř do

Buňky kde je zpracována nebo zneškodněna lysozomy

= příjem, pohlcování pevných látek

 

B) PINOCYTÓZA = příjem látek do buňky, hlavně roztoků

– membrána obalí pohlcované částice →vchlípí se do buňky a odškrtí se ve formě

Malého měchýřku→rozpadá se a obsah je rozptýlen

 

C)EXOCYTÓZA =výdej látek z buňky (u silně vonícich rostlin)

-měchýřek vytvořený uvnitř Buňky splyne s plazmatickou membránou a jeho obsah

Je vyloučen do okolí

-buňka vylučuje látky odpadní, škodlivé, nebo látky,které mají v org. Různé funkce

 

METABOLISMUS

FYZIOLOGIE BUŇKY

-nejdůležitější látka v buňce = BÍLKOVINY

– základní stavební jednotka

-řídící funkce . podle enzymů můžeme dělat reakce

-regulační funkce

-stavební částice jsou aminokyseliny

-vznik bílkovin:

DNA- základní nosič genetické informace

-makromolekula, dvoušroubovice

-na ní gen zodpovídající za vlastnosti

-tvořena:

  1. Adenin – Tymin

Cytosin – Guanin

-vlákna spojena na základě komplementarity

-jsou spojeny 2 nebo 3 H-můstky

  1. cukr deoyzrybóza – 5 uhlíků
  2. zbytky kyseliny fosforečné a báze

 

-REPLIKACE: z DNA na DNA

– probíhá v S fázi cyklu vlivem enzymů, které způsobí, že vlákna kyseliny se rozdělí a

Rozpojí se H-můstky

-k původním vláknům se nesyntetizují na základě komplementarity nová

– uvnitř DNA polymery

-molekuly DNA jsou stejné a 1 vlákno je nové a 1 je staré

– probíhá v jádře buňky

 

RNA – jedno vlákno, není dvoušroubovice

-složení: 1. R… ribóza – cukr

2.heterocyklické dusíkaté báze – Adenin – Uracil

Cytosin – Guanin

3.zbytky kyseliny fosforečné

TRANSKRIPCEz DNA na RNA

– DNA je vzor a podle něj dojde k přepisu do RNA

probíhá v jadérku

-uplatňuje se RNA polymeráza a vlákna na základě komplementarity

mediátorová mRNA

 

-TRANSLACE – poslední krok – RNA→bílkovina

-trojice nukleotidů = kodón (triplet)

antikodón= trojice bází komplementární ke kodónu

-aminokyseliny navázané v pořadí, ve kterém mají být v bílkovině→musí se propojit

Peptidickou vazbou a k tomu slouží ribozom (rRNA)

 

-proteinové kyseliny – cca 20 (21 – 23) →máme 64 kódů

degenerovaný genetický kód = 1 kyselina může být kódována různými způs.

univerzální genetický kód = ve všech organických látkách kódováno stejně

 

ENZYMY = biokatalyzátory

-ovlivňují průběh chemické reakce

– většina reakcí by neproběhla za normální teploty bez přispění biokatalyzátorů

-bílkovina + prostetická složka

má rekativní centrum – má charakteristický tvar ( zapadá do sebe jako zámek a klíč )

funkčně a substrátově specifické = každý enzym katalizuje určitou reakci na určitém

Substrátu, 1 enzym umí katalyzovat reakci na 1 substrátu

-buňka dokáže vyžít i s menším počtem enzymů než na které má reakace→probíhají v metabolických drahách = reakce neprobíhají přímo ale přes meziprodukty

-stejné enzymy se uplatňují ve více metabolických drahách

-porucha: nesnášenlivost mléčného cukru, hemofilie

 

ENERGIE BUŇKY

-energie získaná při katabolických dějích je uchovávaná v tzv. makroergických sloučeninách – obsahují vleké množství energie v tzv. makroergických vazbách – na jejich vytvoření je třeba hodně E

– univerzální je ATP (=ADENOTRIFOSFOREČNÁ KYSELINA)

– energetická konzerva – zabírá málo místa a uvolní hodně energie

-3 zbytky kyseliny fosforečné vázané makroergickou vazbou

-vzniká v mitochondriích

-probíhá oběma směry – tvoří se i spotřebovává

– tvoří se procesem nazývaným fosforylace

DĚJE V BUŇCE

1)KATABOLICKÉ – dýchání, kvašení

2) ANABOLICKÉ – fotosyntéza

 

A) FOTOSYNTÉZA

-z jednoduchých látek vznikají složitější, z anorganických látek (CO2 a voda) →organické (sacharidy) = autotrofní organismy

ZÁVISÍ NA: – světlo ( 400 nm – 750 nm využitelná část pro fotosyntézu)

-rostlina musí mít chlorofyl A a B

-teplota (25 – 30 stupňů)

-dostatek vody a minerálních látek

-zabezpečuje život na Zemi, dochází k vylučování kyslíku

12 H2O  +  6 CO2  →  C6H12O6 (glukóza) + 6O2  + 6H2O
-má 2 fáze – primární(světelná) a sekundární(temnostní)

-energie slunečná se přeměňuje na energii chemickou

-dojde k fotolýze vody = voda se rozkládá na kyslík (jde do okolí), vodík a elektrony →excitovaný stav→uvolňují elektrony→vznik ATP

temnostní fáze je na světle nezávislá – dochází k redukci CO2 za vzniku sacharidů při využití ATP z primárná fáze → nejvýznamnější cestou syntézy sacharidů je tzv. CALVINŮV CYKLUS

=CO2 je postupně začleňován do org.slouč.,

Konečným produktem je sacharid

Význam:

  1. Zelené rostliny producenti →vyrábí organické látky pro jiné organismy
  2. kyslík je pro květinu odpad, ale pro jiné organismy je nesmírně důležitý
  3.    O2 = na dýchání všech organismů

           O3 = ozón →ozónová vrstva vznikla tím, že se hromadil O2→umožňuje život na souši

 

B) DÝCHÁNÍ

– typické pro všechny buňky – všechny buňky dýchají

-stejné reakce jako u fotosyntézy ale opačně→ze složitějších látek vznikají jednodušší

-probíhá po tmě i na světle ( květina dýchá pořád a na světle fotosyntetizuje)

– buněčné peníze po etapách: 1) GLYKOLÝZA –6uhlíková glukóza se odbourává nakys.pyrohroznovou

Která má pouze 3 uhlíky →uvolňuje se energie ATP

-probíhá v cytoplazmě buňky bez přístupu O2

-získáme 2 molekuly ATP a 1 molekulu glukózy

=anaerobní

 

2) KREBSŮV CYKLUS = aerobní s O2

-získáme 36 molekul ATP z 1 molekuly glukózy

=cyklus kyseliny citrónové, citrátový cyklus

-kyselina pyrohroznová se odbourává přes enzym-

Atické reakce na kys citrónovou až na CO2

-při dekarboxylaci vzniká i CO2

konečné produkty: CO2 a H2O

-probíhá na krystách mitochondrií

-v prokaryotické buňce jsou enzymy vázány na cytoplazmatickou membránu kolem buňky

 

-při fotosyntéze se vyrábí organické látky, ale při dýchání je zase zpracovává→2 různé strategie:

C3 rostliny = metabolismus jde přes kyselinu pyrohroznovou

-mají vysokou fotorespiraci = dýchání na světle

-prvním produktem je  sloučenina se třemi uhlíky

-rostliny rychle nepřirůstají, málo biomasy vzniká

 

C4 rostliny = kukuřice, jsou tu meziprodukty se 4 uhlíky

nízká fotorespirace – lépe přirůstá, více bolasy vzniká

-dostatečně fotosyntetizuje za stížených podmínek

-koncentrují si CO2 v buňkách→výhodnější pro pěstování

 

CAM rostliny – patří sem sukulenty – kaktusy, na extrémně suchých místech

zadržují v sobě vodu

-nemůžou syntetizovat s otevřenými průduchami, protož by ztratili vodu

-mají denní cyklus org. Kyselin =CAM = CO2 neuvolňují ven, ale filtrují ho→vzniká

Sůl kyseliny jablečné – jablečnan →během dne

Se rozkládá a je použit pro fotosyntézu nemusí

Otvírat průduchy→neztrácí vodu

-CAM a C4 rostliny řeší nedostatek vody

 

C) KVAŠENÍ

-způsob zisku energie v anabolických podmínkách

-rozklad organických látek

-zisk energie i za nepřístupu O2

-šlo používat dokud nebylo dost O2 v atmosféře

-dnes některé bakterie

vznik kyseliny pyrohroznové a z ní → 1. Kys. mléčná→ KVAŠENÍ MLÉČNÉ

-působí jako přírodní konzervační činidlo a brání

Namnožení dalších bakterií

→výroba siláže

tělo jede na O2 dluh→kys.mléčná se odbouráv

Ve svalech→bolest

→ 2.methanol→KVAŠENÍ ALKOHOLOVÉ

-přeměna cukrových roztoků na alkohol

kvašení pivní a vinné→alko nápoje

→pivovarské kvasnice(pečení)






—————————————————————————

 Stáhnout práci v PDF  Upozornit na chybu

 Učebnice k maturitě  Maturitní kurzy

 Učebnice k VŠ přijímačkám  Kurzy na přijímačky

—————————————————————————

Další podobné materiály na webu: