Otázka: Eukaryotní buňka
Předmět: Biologie
Přidal(a): chichi78
Buněčná teorie:
-polovina 19.st.
T.Schwan, M. Schleiden, Purkyně
-Buňka je základní jednotkou všech živých organismů krom virů, prionů atd.
-R.Vierchov -buňky vznikají dělením již existujících buněk
chem. složení buňky:
-biogenní prvky C, H, O, P, N, S, Ca, K, Mg, Cl, Fe → stavební fce
mikrobiogenní → katalytická fce (podílejí se na řízení fcí organismů, součásti enzymů a vitaminů -Zn, Co, Mo, Mn, Se, Bo
-voda -rozpouštědlo, transportní látka, termoregulace
stavba:
cytoplazma
plazmatická membrána
buněčná stěna
organely a)membránové
b)cytoskeletální
buněčné inkluze
BUNĚČNÁ STĚNA
– tuhý obal buňky, uděluje jí tvar a mechanicky ji ochraňuje před vlivy vnějšího prostředí
– má ji většina bakterií, najdeme ji u rostlin a hub, u živočišných buněk se nevyskytuje
– eukaryotické buňky rostlinné – mají – z celulózy (buničina)
živočišné – nemají
houbové – mají – z chitinu
– buněčné stěny dřevin obsahují dřevovinu (lignin)
– je výsledkem metabolické aktivity buňky, zvláště Golgiho aparátu
– na rozdíl od cytoplazmatické membrány je zcela propustná (permeabilní)
– u rostlinných buněk jsou v ní otvory, kterými prochází z jedné buňky do druhé tenká vlákna
protoplazmy – tzv. plazmodesmy
CYTOPLAZMA
fce.: -vyplňuje buňku, vytváří její vnitřní prostředí
-uskutečnování chem.reakcí
vl.: polotekutá, koloidní
stavba: 60%voda, 4%min.látky ve formě iontů, 18%bílkoviny- 12%lipidy a 6% sacharidy
PLAZM.MEM.
-původní domněnka, že se skládá ze 3 vrstev
struktura: -fosfolipidová dvojvrstva
-polární část → hydrofilní; nepolární část → hydrofóbní
-sem tam bílkoviny
-na povrchu cukry → vrstva glykokalyx
-struktura tekutého krystalu (membránové proteiny se mohou přemisťovat přes celou strukturu a zajišťují tak komunikaci)
komunikace:
-láktová -struktura tekutého krystalu → bílkoviny fungují jako přenašeče
-mechanická -proteiny v biomem.se mohou vázat na proteiny jiných membrán
-signální- rozpoznávání buněk (obranyschopnost organismu)
→ semipermeabilita
BUNĚČNÉ JÁDRO
=membránová organela; =nucleus
počet jader: -1většina buněk má právě jedno jádro (krom červených krvinek obratlovců)
-nálevníci a treky mají 2 jádra
-více jader – plazmodia (dělí se jádro a nerozdělí se bka)
– syncytia (buňkám vzniklým dělením se rozpustily membrány a vznikl vícejaderný útvar)
tvar:
-většinou kulovitá, někdy zaškrcovaná
-někdy složitě zakřivená (granocyty)
stavba: -uprostřed bky
-uvnitř karyoplazma s jadérkem (stavba bílkovin, dělení bky) a na povrchu jsou chromocyty
-obsahuje genetickou indormaci
povrch: -úplně na povrchu dvojvrstevná jaderná membrána s póry
-okolo jádra jsou ribozomy
-chromatinvá zrna
-mladé bky mívají větší jádro
Jadérko
– uvnitř jádra bývá jedno nebo více jadérek
– dochází v něm k syntéze ribozomové RNA
– nenachází se u prokaryotických buněk
– živočišné buňky mívají 1 jadérko, u houbových a rostlinných buněk můžeme nalézt větší
počet jadérek (většinou 1-3)
Centrozom
– membránová organela ležící poblíž jádra
– zahajuje dělení buněk
– nenajdeme ho u prokaryotických buněk, ale nachází se u všech eukaryotických buněk
– tvoří ho 11 dvojic mikrotubulů (mikrotrubiček)
– obsahuje centrioly (jejich počet odpovídá počtu sad chromozomů – haploidní má 1 centriol,
diploidní, např. živočichové, má 2 centrioly, …)
VNĚJŠÍ STRUKTURY BKY
ENDOPLAZMATICKÉ RETIKULUM
-=soustava dutých kanálků a lamel
-napojeno na povrch bky, jádra a Golgiho systém
-koncentricky uspořádané v okolí jádra
2 formy:
-drsné -součástí jsou ribozomy /zrníčkovité útvary s Svedbergovou hodnotou 80S
-hladké -nenese ribozomy
-syntéza glykolipidů, popř i steroidních hormonů a speciálních forem cukrů a tuků
fce: -syntéza látek pro bku
-nitrobuněčný transportní
Ribozomy
– bílkovinná tělíska (organely) v cytoplazmě, ve kterých probíhá syntéza bílkovin
– obsahují rRNA
– účastní se proteosyntézy (syntéza, tvorba bílkovin)
– jsou vázány na endoplazmatické retikulum, nebo se vyskytují volně v cytoplazmě
– skládají se ze dvou odlišných podjednotek (větší a menší)
GOLGIHO SYSTÉM
-napojen na end.ret.
=soubor plochých váčků a kanálků
-jiné usp.v živočiných (1 poblíž jádra=diktyozom) a v rostlinných (více diktyozomů rozptýlených)
fce.: -seskupení látek z e.r. → transformace → odvod látek (bka to vyprodukuje a nepotřebuje -hormony, enzymy,..)
– membránová organela eukaryotických buněk
– speciální kanálkovitý systém u jádra
– v živočišných buňkách takovou úpravou procházejí např. bílkoviny, lipidy a steroidy
– v rostlinných buňkách takovou úpravou procházejí bílkoviny a složité sacharidy (celulóza)
– váčky s upravenými látkami opouštějí Golgiho systém, tak vznikají i lysozomy
– vyskytuje se ve dvojí formě:
– souvislý
– nesouvislý – u rostlinné buňky, je tvořen z jednotlivých Golgiho tělísek, tzv. diktyozomů
– diktyozom – zvláštní forma Golgiho aparátu (u rostlinných buněk)
LYSOZOMY
-jen živočišné bky, nestejnoměrně (záleží na aktivitě buněk)
=váčky s plazm.mem. na povrchu
obsah: -trávící enzymy → pomahájí bce s trávením (pokud bka hladoví, rozkládá část enzymů v lysozomech)
-tvorba odškrcováním z Golgiho systému
-při smrti bky se otevřou a vylejou všechny lysozomy a stráví sama sebe
VAKUOLY
– membránové organely především rostlinných buněk
– jsou ohraničené tonoplastem (membrána)
– slouží k ukládání různých zásobních nebo odpadních látek
– obsahují také enzymy, které se účastní metabolických přeměn
– obsah vakuoly se nazývá buněčná šťáva
– mladé buňky obsahují více malých vakuol, starší buňky mívají jednu velkou vakuolu – ta
zatlačuje jádro a cytoplazmu ke kraji buňky (jádro může zůstat uprostřed buňky zavěšené na
cytoplazmatických vláknech)
– barvu vakuoly určují hydrofilní barviva – antokyany – mění barvu podle kyselosti – v kyselém
prostředí se barví dočervena, v neutrálním dofialova a v zásaditém prostředí domodra
MITOCHONDRIE
2 membrány: -jendu hladkou; druhá se záhyby kristy (na nich se nachází enzymy dých.řetězce)
-semiautomní organela
DNA: -kruhová
vlatsní ribozomy → tvorba vlatsních bílkovin
-samostatné množení se
-po smrti rychle zanikají
fce: enertgetické centrum → ATP
-enyzym dcýh řetězce a aerobních dých.drah
-hojně ve svalových, nervových vkách a málo v epitelech
CHLOROPLASTY
membránové organely obsahující tylakoidy (místo krist)
– jsou ohraničeny dvojitou biomembránou, která uzavírá bílkovinnou plazmu
– bílkovinná plazma = stroma (matrix) obsahuje síť váčků,
uzavřených biomembrán (tylakoidů)
– stupňovitě uložené tylakoidy na sebe tvoří tzv. grána (zrna)
– obsahují zelené asimilační barvivo chlorofyl
fce: fotosyntéza
-semiautonomní organely(vlastní kruhová DNA, množí se nezávisle na bce)
CHROMOPLASTY
=malé váčky
-obsahují barviva (kartenoidy a xantofily)
fce: -zachycují sl.zář a předávají dál
LEUKOPLASTY
-neosvětlené části rostliny
-ukládá se v nich škrob → škrobová zrna
Plasmodesmy
– kanálkovité spoje mezi sousedními buňkami u rostlin
– v kanálcích jsou vláknité bílkoviny, které zajišťují transport, umějí se smršťovat a natahovat
– zajišťují vzájemnou komunikaci buněk
– vyskytují se pouze u eukaryotických rostlinných buněk
Cytoskelet
– tvoří kostru buňky
– 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 (dělicí vřeténko)
– mikrofilamenty a mikrotubuly se podílejí na vzniku dělicího vřeténka při mitóze
– najdeme ho u eukaryotických buněk rostlin, hub i živočichů, prokaryotické buňky ho nemají
Zásobní látky
– u rostlinných buněk je zásobní látkou škrob, u některých rostlin inulin
– u živočišných buněk je zásobní látkou glykogen nebo tuky
– u houbových buněk jsou zásobní látkou oleje
Inkluze
– „uzavření“ – uzavřené např. kapénky či krystalky zásobních nebo odpadních látek (buněčný
odpad, …)
– najdeme je u všech buněk eukaryotických buněk, prokaryotické buňky je nemají
– u rostlinných buněk se mohou ukládat např. škrobová zrna, mikrokapénky tuků, krystalické
inkluze (např. krystalky šťavelanu vápenatého), u některých rostlin (např. miříkovitých,
hluchavkovitých) též silice
Plazmidy
– mimojaderné geny
– malé, do kruhu uzavřené molekuly DNA obsahující doplňkovou genetickou informaci
– nejsou nutné k přežití (obsahují např. informaci o rezistenci vůči antibiotikům)
– využívají se v genetickém inženýrství ke vnášení cizorodé genetické informace do buněk
nepříbuzných organismů
– organely prokaryotických buněk, vyskytují se i u několika skupin eukaryotických buněk
FYZIOLOGIE EUKARYOTNÍ BKY
PŘÍJEM A VÝDEJ LÁTEK BKY
1.PROCESY PASIVNÍHO TRANSPORTU
-přes mem.se dostávají látky s malými molekulami (voda, močovina)
-nepotřebuje E
-probíhá po koncentračním spánku (látky pronikají z míst většího počtu do míst s menším → vyrovnání)
osmóza=pohyb vody
porstředí: a)izotonické -kocentracesolí jako ona samotná
→ pohyb stejně rychlý tam i zpět
b)hypotonické -řidší než cytoplazma bky
→ voda do bky proniká rychleji → až plazmoptýza (u živočišné bky)
→ bka se nemění (rostlinná bka)
c)hypertonické -prostředí je koncentrovanější
→ plazmolýza -voda se z cytoplazmy dostává pryč-u rostl.buněk vratná → plazmorhiiza -u živ.buněk, smršťování, vratná
2.PROCESY AKTIVNÍHO TRANS.
-potřebuje E (ATP)
-potřebují bílkovinový přenašeč
endocytózy
a)fagocytóza =příjem pevných částic větších rozměrů
-možná jen u buněk bez bun.stěny (některé bílé krvinky a něktěří prvoci)
b)pinocytóza =příjem rozotků (tekutých makromolekul)
-pomocí pinocytózních váčků (vnořující se odtrhávající se váčky od plazm.mem. do cytoplazmy)
exocytózy
=odstraňování látek nevhodných pro buňku
-váček se odškrcuje zevnitř ven
METABOLISMUS
=přeměna látek a energií
zdroj uhlíku:
a)autotrofní -C z CO2
b)heterotrofní-C z org.látek
zdroj E:
a)fototrofní -E ze sl.svitu
b)chemotrofní -E z chem,reakcí
-metabolické dráhy jsou enzymatické (katalyzovány enzymy)
a)katabolické -ze složitějších látek jendodušší → uvolnění E
-anaerobní glykolýza -obsaženy v cytoplazmě; vznik kys.pyrohroznové; není třeba O2
kys.pyr.→ kvašení (alkoholové, mléčné)
→ oxidativní fosforylace (Krebsův cyklus-cyklus kys.pyr.-v mitochondriích-kys.pyr → CO2 +acetyl → acetyl se naváže na koenzymA přes síru → vstupuje do Krebsova cyklu → navázání na C4 → citrát a odštěpení 2CO2, 8H+, ATP, NADH+H, FADH2 → vodíky nejsou schopny samostatné existence a navazuje se tak na Dýchací řetězec: 8H+ + 2O2 → 4H2O + E -probíhá nepřímo) -zisk E pro všechny životní děje bky
b)anabolické -syntéza složitějších látek → spotřeba E
-fotosyntéza
6CO2 + 12H2O → (chlorofyl, E světelného záření) C6H12O6+ 6H2O + 6O2 -ve speciálních organelách (chloroplasty- stroma-fixace CO2; thylakoidy a gramy-barvivo a enzymy) -chlorofylA → 2fotosystémy:
I. P700 -chlorofyl a; pohlcuje záření o 700nm
II.P680-pohlcuje záření o 680nm
-velký počet molekul chlorofylu a, jen některé aktivní
-2 fáze:
1.Světelná fáze -E slunce uvolní P700a1 elektron, v thylakoidech
-cyklická fosforylace -elektron se vrací zpět
-necyklická fosforylace -z fotosys.II odchází náhradní elektron -fotolýza vody -pro náhradu elektronů do fotsysII
-produkty jsou ATP a redukovaná forma koenzymu
2.Temnostní fáze -redukce CO2 vodíkem za využití ATP
-> ukládání NADPH a ATP ze světelné fáze fixací CO2 do sacharidů Calvinovým, HS neboCAM cyklem
-stomata chloroplastů
-Calvinovým cyklem (krboxylace/fixace uhlíku -> redukce ribulózy-1,5-bifosfátu -> navázání CO2 a katalyzace rubiscem -> redukce pomocí NADPH -> ribulóza-5fosfát
-u rostlin C3 -protože primární produkt je tříuhlíkatá sloučenina -u některých rostlin Hutch-Slackův ckylus C4 -zásoby CO2 v bkách, tropické rostliny, rychleji rostou
VZNIK A ZÁNIK BUNĚK
VZNIK -dělení mitóza a meióza
-koheziny -důležitá role při dělení buněk
=bílkoviny
-zajišťují rovnoměrné dělení chromozomů a chromatid
-součástí struktury Kinetochor umístěné v centromerách
-achromatické vřeténko je jedním koncem trvale připojeno k bce a druhý konec je volný pro ukotnvení do centromery
aurora =bílkovina kontrolující správné napětí v buňce (rovnoměrné na obě str.)
bílkovinná separáza= rovnoměrný rozchod chromatid a uvolnění spojení
ZÁNIK A. Apoptóza
=fyziologická smrt bky; každá bka má geneticky naprogramovanou životnost
-normální forma
I.fáze Start
-2 typy signálů: -změna hladiny hormonů/ změna struktury DNA v jádře
změna propustnosti mitochondrií -> aktivace enzymů -> ty se podílejí na zničení bky -> změna povrchové struktury bky
II.fáze –Vytvoření potřebných enzymů k destrukci bky
III.fáze – Destrukce bky
-připravené enzymy rozdělí DNA bky na fragmenty o stejné velikosti -> tyto části DNA budou využity pro syntézu nových buněk
chyba a)bka zůstane poškozena a nerozpadne se -> vznik poškozených buněk =rakovinové bujení
b) likvidace buněk, které ještě měly žít -> neurogenerativní onemocnění, cévní onemocnění, AIDS
B. Nekróza
=pasivní smrt bky
-bka je poškozena zásahem zvenčí
-mitochondrie praská -> celá bka se uvolní do celého prostředí -> dále nevyužitá
-většinou takto zaniká více buněk naráz
Další podobné materiály na webu:
