Otázka: Struktura buňky
Předmět: Biologie
Přidal(a): Zuzlanka95
STAVBA EUKARYOTICKÉ BUŇKY
Biomembrány
- Ohraničují a rozdělují buňku
- Podílí se na přenosu látek a probíhají na nich biochemické reakce
- Na povrchu JÁDRA, MITOCHONDRIÍ a CHLOROPLASTŮ jsou 2 BIOMEMBRÁNY.
- Fosfolipidy
-tvoří dvojvrstvu
– polární konec je hydrofilní a směřuje vně dvojvrstvy
– nepolární konec je hydrofobní, jsou na vnitřní straně a tvoří hydrofobní vnitřek >zamezuje průnik polárních látek
- Membránové bílkoviny
-jsou nepravidelně rozmístěny
– funkce:
a) Transportní – zajišťuje přenos polárních látek a iontů před membránu
b) Katalytická – některé bílkoviny fungují jako enzymy. Katalyzují průběh biochemických reakcí na membráně
c) Receptory – přijímají signály z okolí buňky a předávají je dovnitř buňky
- Glykolipidy a glykoproteiny
-lipidy a bílkoviny, které mají navázaný sacharidový zbytek
– jsou v živočišných buňkách
– jsou v cytoplazmatické membráně ve vnější polovině dvojvrstvy
– sacharidové zbytky jsou orientovány do vnějšího prostředí a tvoří ochranný sacharidový plášť
- Cholesterol
-vyplňuje mezery mezi sousedními molekulami fosfolipidů > zpevňují dvojvrstvu fosfolipidů a činí ji méně propustnou
Cytoplazma
- Vyplňuje vnitřní prostor buňky
- Je vyplněna koncentrovaným koloidním roztokem makromolekulárních i nízkomolekulárních látek = cytosol – neustále se pohybuje > transport látek. Probíhá v něm mnoho biochemických reakci
Membránové organely
- V buňce tvoří váčky různých útvarů
- Specializují se na určité děje
- Jádro
-ústřední organela buňky, obsahuje DNA – v ní je obsažena většina genetické informace buňky
– je obklopeno jaderným obalem, který tvoří 2 membrány
– obal obsahuje jaderné póry – výměna látek mezi jádrem a cytoplazmou
– vnější membrána je spojena s endoplazmatickým retikulem a jsou na ní navázány ribozomy
– vnitřek vyplňuje karyoplazma – v ní jsou molekuly DNA, které jsou LINEÁRNÍ a jsou spojeny s molekulami bílkovin = HISTONY.
– komplex DNA a HISTONŮ = chromatin
– na začátku dělení se vlákna DNA začnou spiralizovat a vytváří se chromozomy
– každý chromozom je rozdělen na 2 podélné chromatidy a jsou spojené v místě zvané centromera
– obsahuje 1 nebo více jadérek – tvořené RNA a bílkovinami. Jeho funkcí je syntéza ribozomální RNA > tvorba ribozomů. Během dělení buňky jadérko zaniká.
- Endoplazmatické retikulum
-systém vzájemně propojených váčků, cysteren a kanálků
– ohraničeno 1 membránou
– vyskytuje se v blízkosti jádra, s kterým je spojeno
– u všech eukaryotických buněk
a) Drsné ER – na svém povrchu má navázané ribozomy = drobná tělíska tvořená ribozomální RNA (rRNA) a bílkovinami. Jejich funkcí je syntéza bílkovin. Vyskytují se volně v cytoplazmě, na membráně ER, na membráně jádra, v mitochondriích a v chloroplastech. Bílkoviny vzniklé na ribozomech přechází do cysteren do ER, kde jsou dále upravovány
b) Hladké ER – neobsahuje ribozomy. Probíhá zde syntéza lipidů a polysacharidů. Ve svalových buňkách se účastní svalového stahu > uvolňují vápenaté ionty nutné k zasunutí aktinu a myozinu
- Golgiho komplex (aparát)
-systém vzájemně propojených váčků a cysteren
– jsou do něj transportovány látky vytvořené v ER
– probíhá zde úprava a třídění látek vniklých v ER
– vznikají zde látky určené k sekreci z buňky (enzymy, hormony)
– v rostlinných buňkách se zde tvoří polysacharidy buněčné stěny celulóza
– je ve všech eukaryotických buňkách
– z komplexu se odškrcují 2 typy váčků:
a) sekreční – rozvádí látky v GK na místo určení. Pokud je látka určena k vyloučení z buňky, tak váček splyne s cytoplazmatickou membránou a vylije svůj obsah do okolí = exostóza
b) lysozomy
- Lyzozomy
-organely buněčného trávení
– drobné váčky s 1 membránou
– pouze v živočišných buňkách
– vznikají zaškrcením v Golgiho komplexu
– vnitřní prostředí je kyselé (pH = 5)
– obsahují hydrolytické enzymy = štěpí složitější látky. Aktivní i v kyselém prostředí
– dochází v nich ke štěpení složitějších látek
– jsou zde rozkládány látky přijaté buňkou, látka vlastní (makromolekuly jsou štěpeny na jednodušší složky, které buňka využije pro syntézu látek jiných)
– mohou strávit staré nebo poškozené organely
- Vakuoly
-pouze u rostlin, hub a prvoků
– na povrchu je 1 membrána = tonoplast
– uvnitř vyplněny buněčnou šťávou – obsahuje vodu, zásobní a odpadní látky. Mohou obsahovat barviva antokyany (modrém fialovém tmavě červené > záleží na pH)
– v mladých buňkách velký počet malých vakuol
– v dospělé 1 velká centrální vakuola
– slouží jako zásobárna vody
– udržují stálý osmotický tlak buňky = stálé napětí
– ukládaní zásobních a odpadních látek
– v rostlinných buňkách zde probíhá rozklad nepotřebných látek
– sladkovodní prvoci mají 2 typy vakuol – potravní a pulzující. Pulzující odvádí přebytečnou vodu a chrání před prasknutím
- Mitochondrie
-téměř u všech eukaryotických buněk
– několik set mitochondrií v každé buňce
– oválné organely se 2 membránami
– vnější membrána je hladká
– vnitřní je zprohýbána do výběžků = kristy – zvětšují povrch vnitřní membrány. Je vyplněna hmotou = matrix – vlastní DNA (kruhová) a malé ribozomy.
– probíhá zde hodně metabolických dějů = buněčné dýchání > dochází k uvolňování energie
– v matrix probíhají reakce – štěpení živin (citrátový cyklus, ß-oxidace)
– na vnitřní membráně jsou končeny procesy buněčného dýchání > dýchací řetězec, syntéza ATP
- Chloroplasty
-pouze u rostlinných buněk
– obsahují chlorofyl > fotosyntéza
– oválné organely se 2 membránami
– od vnitřní membrány se vchlipují váčky = thylakoidy – naskládají se na sebe a vytvářejí útvary = grana
– vnitřní prostor = stroma – nachází se zde vlastní DNA a malé ribozomy
– fotosyntéza
– tylakoidy obsahují chlorofyl
– procesy fotosyntézy probíhající ve stromatu – temnostní fáze
– procesy probíhající na membráně tylakoidů – světelná fáze
- Chromoplasty
-v rostlinných buňkách
– obsahují karoteny – oranžové a červené zbarvení rostlinných orgánů, xantofyly – žluté > zbarvení láká opylovače
– vznikají z chloroplastů po rozpadu chlorofylu a při zrání plodu
– tvoří se ve starších buňkách
- Leukoplasty
-bezbarvé organely >v nezelených částech rostlin (kořeny)
– v rostlinných buňkách
– amyloplasty – ukládá se v nich škrob
– elaioplasty – ukládání lipidů
– proteoplasty – ukládání bílkovinných látek
PLASTIDY = chloroplasty, chromoplasty, leukoplasty
-mají společný původ
– vznikají z proplastidů – nezralé plastidy v mladých buňkách, během zrání se specializují na jednotlivé typy plastidů
Cytoskelet
- Soustava vláknitých bílkovinných útvarů v buňce
- Funkce oporná – udržuje tvar buňky a rozmnožení organel
- Funkce pohybová – aktivně zajišťuje nitrobuněčné organely
- Tvořen 3 typy vláknitých struktur
- Mikrotubuly
-dlouhé duté trubičky tvořené bílkovinou tubulinem
– nejsilnější vlákna cytoskletu
– v živočišné buňce vyrůstají z 1 místa = centrozom (ve středu buňky), vyrůstají k okrajům
– mechanická opora – udržování tvaru buněk
– pohyb buňky – tvoří bičíky a brvy
– pohyb váčků v buňce
– dělení buňky
POSUN VÁČKŮ V BUŇCE
-pohybují se podél vláken mikrotubulů – využívají k tomu specifické bílkoviny = molekulární motory > naváží se jedním koncem na váček, který má být přenesen. Druhým koncem, který má podobu ramének, se naváže na povrch mikrotubulu a kráčí po něm.
– probíhá za štěpení ATP
BIČÍKY A BRVY
-bičík – delší, 1 nebo 2
– brvy – krátké, kolem celé buňky
– stavbu mají stejnou
– uvnitř jsou mikrotubuly uspořádány podle schématu 9×2+2
– 9 dvojic mikrotubulu po obvodu, 2 uprostřed
– jeden z každé dvojice nese molekulární motory, které se posouvají po sousední dvojici
CENTROZOM
-v živočišných buňkách, v centru buňky
– je organizačním centem pro tvorbu miktorubulárních struktur
– tvořen 2 centrioly – krátký válcovitý útvar složený z 9 trojic uspořádaných kruhovitě uspořádaných miktortubul 9×3
– na začátku jaderného dělení se centrioly rozchází na opačné póly buňky a mezi nimi vzniká dělící vřeténko
- Mikrofilamenta
-jemná tenká vlákna tvořeny aktinem
– strukturní funkce – nejvíce vláken je v cytoplazmě pod cytoplazmatickou membránou, kde vytváří souvislou síť, která zpevňuje povrch buňky (svazky vyztužují mikroklky střevní sliznice, výběžky tyčinek sítnice)
– pohybová funkce – základem stažitelných vláken v cytoplazmě. Při zaškrcování živočišných buněk při dělení. U svalových buněk při svalovém stahu > to umožňuje molekulární motor > myozin. Probíhá za štěpení ATP a vápenatých iontů
- Intermediální (střední) filamenta
-tvořena různými bílkovinami
– funkce je strukturní (opěrná)
– tvoří základní zpevňovací síť
– podílí se na udržení tvaru buněk, rozmístění některých organel
– podílí se na propojení buněk v tkáních
– Keratinová vlákna – v pokožce, vlasech, chlupech, nehtech, střevní výstelce.
– jsou nataženy napříč celou buňkou a jsou spojeny keratinovými filamenty sousedních buněk pomocí mezibuněčných kontaktů = desmozomy
– vyskytují se v buněčném jádře pod jadernou membránou, kde tvoří síť vláken = jaderná lamina > oporná funkce a zesiluje jadernou membránu, tvoří bílkoviny = laminy
Buněčná stěna
- Vyskytuje se u buněk rostlin a hub
- Zajišťuje mechanickou oporu a ochranu buňky
- Podílí se na příjmu a transportu látek
- Buněčná stěna rostlin
-tvořena vlákny celulózy
– vlákna jsou dlouhá, nevětvená a tvoří prostorovou síť > pevnost
– mezi vlákny celulózy se nachází hmota, tvoří ji hemicelulózy, pektiny > rozvětvené řetězce a mají výplňovou funkci a v buněčné stěně udržují vodu
- Buněčná stěna hub
-hlavní složka je polysacharid chitin – dlouhé nevětvené řetězce
– mezi chitinem je glukan, tvoří dlouhá větvená vlákna
Mezibuněčná hmota živočichů = extracelulární matrix
- Živočišné buňky nemají mezibuněčnou stěnu
- Vylučují mezibuněčnou hmotu > udržuje tkáně a orgány pohromadě, u obratlovců se podílí na vytváření kostry
- Epitelové buňky – na tuhé vrstvě mezibuněčné hmoty = bazální lamina pouze svou bazální částí
- Svalová vlákna – každé vlákno je obaleno tenkou vrstvou mezibuněčné hmoty > zajišťuje připojení vláken ke šlachám
- Buňky vaziva, chrupavky a kosti – jsou v kompaktní mase mezibuněčné hmoty
- Mezibuněčná hmota živočichů je tvořena kolagenem, proteoglykany a kyselinou hyaluronovou
- Kolagen – vláknitá bílkovina, která zajišťuje pevnost
-základní jednotkou je vlákno, které vzniká vzájemným ovinutím 3 bílkovinných řetězců
– vlákno je velmi pevné
– větší počet vláken tvoří kolagenní fibrilu = stavební jednotka šlach, vazů a kostí
-pro tvorbu kolagenů je důležitý vitamin C, nedostatek > změny v mezibuněčné hmotě
- Proteoglykany – jako výplňová hmota mezibuněčných prostorů
- Kyselina hyaluronová – součástí pojivových tkání
-nejvíce v kůži a v chrupavkách, kde zajišťují pružnost
STAVBA PROKARYOTICKÉ BUŇKY
- je menší a jednodušší než eukaryotická
- vývojově původní
- vyskytuje se u bakterií a archeí
Cytoplazmatická membrána
- jediná biomembrána v prokaryotické buňce
- stejná stavba jako membrána eukaryotická buňka
- tvořena dvojvrstvou fosfolipidů a molekulami bílkovin
- probíhají zde některé reakce buněčného dýchání
Buněčná stěna
- má odlišnou strukturu než eukaryotická buňka
- u bakterií tvořena peptidoglykany
- u archeí tvořeny pseudopeptidoglykany, bílkovinami či chybí
- u bakterií rozlišujeme 2 typy buněčné stěny, složení má vliv na barvení jejich povrchu
- a) gramnegativní bakterie – jednovrstevná buněčná stěně. Na vnější straně se nachází vnější membrána tvořena lipopolysacharidy
- b) gampozitivní bakterie – silná, několikavrstevná buněčná stěna
- POUZDRO – nad buněčnou stěnou. Z bílkovin nebo polysacharidů > ochranná funkce
Cytoplazma
- Vnitřní prostor buňky
- Vyplněn cytosolem > obsahuje velké množství ribozomů a jsou menší než eukaryotické
Prokaryotický chromozom = nukleoid
- Velká kruhová molekula DNA
- Volně v cytoplazmě a nese genetickou informaci buňky
Plazmidy
- Malé kruhové molekuly DNA
- Nesou doplňkovou genetickou informaci
Pohybové útvary
- Bičík – u některých bakterií, 1 nebo více
-struktura je jiná než u eukaryotické buňky
-tvořen flagelinem
– dlouhé i duté vlákno, které rotuje > pohání bakterie
- Fimbrie – jemná vlákna, kratší než bičík
-slouží k přichycení k podkladu a umožňuje konjugaci
- Thilakoidy – u sinic, volně rozptýlené v cytoplazmě a umožňuje průběh fotosyntézy
SROVNÁNÍ TYPŮ BUNĚK
| STRUKTURA | PROKARYOTICKÁ | ŽIVOČIŠNÁ | ROSTLINNÁ | HOUBOVÁ |
| Cytoplazmatická membrána | ||||
| buněčná stěna | peptidoglykan | celulóza | chytin | |
| Cytoplazma | ||||
| Jádro | ||||
| DNA | kruhová | lineární | lineární | lineární |
| Ribozomy | menší | větší | větší | větší |
| ER, Golgiho komplex | ||||
| Lysozomy, peroxizomy | ||||
| Vakuoly | ||||
| Plastidy | ||||
| Mitochondrie | ||||
| Cytoskelet | ||||
| bičíky | flagelin | tubulin | zřídka tubulin | zřídka tubulin |
