Základní děje na buněčné úrovni

Otázka: Základní děje na buněčné úrovni

Předmět: Biologie

Přidal(a): Gigi152

METABOLISMUS BUŇKY

Přeměna látek a energií

1) podle zdroje přijímané energie
- a) fototrofie (světločivné) = zdroj energie je sluneční záření
- b) chemotrofie (látkoživné) = energii získávají oxidací látek
  - anorganické = chemolitotrofní
  - organické = chemoorganotrofní
2) podle zdroje stavebního materiálu
- a) autotrofie (samožitné) = zdroj C = CO₂
- b) heterotrofie (cizoživné) = zdroj energie -> oxidace org. látek

TYPY METABOL.PROCESŮ

1) Anabolismus

z jednoduchých látek vznikají látky složitější
syntetické (skladné)
dochází ke spotřebě energie

2) Katabolismus

ze složitějších látek látky jednodušší
rozkladné
uvolňování energie
spojením anabolismu a katabolismu vznikají metabolické dráhy

Amitóza

prosté přiškrcení jádra a poté i buňky
většinou nerovnoměrné rozdělení genetického materiálu
prvoci
při nekontrolovatelném dělení (nádorové buňky)

Mitóza

nepřímé dělení
zaručuje rovnoměrné rozdělení genetického materiálu mezi dceřiné buňky
výsledek = počet chromozomů v mateřské buňce = počtu chromozomů v buňkách dceřiných
probíhá ve 4 fázích:
- 1. PROFÁZE
  - rozpad jaderné membrány
  - chromozomy se stávají viditelné
  - z cytoskeletu se tvoří dělící vřeténko
- 2. METAFÁZE
  - chromozomy seřazeny v ekvatoriální (střední) rovině
  - centromery se navazují na dělící vřeténko
- 3.ANAFÁZE
  - chromozomy se v místě centromery rozdělí a chromatidy (sesterské chromozomy) jsou zkracováním mikrotubulů přitahovány k opačným pólům buňky
- 4.TELOFÁZE
  - dělící vřeténko zaniká
  - chromozomy přestávají být viditelné
  - tvorba karyolemy a jadérka
  - tvorba cytoplazmatické přepážky – následuje cytokineze
  - následné dceřinné buňky rostou + replikace DNA (sesterské chromozomy se zdvojnásobí)
  - dceřinné buňky se tak postupně stávají buňkami mateřskými

Meióza

redukční dělení (redukce počtu chromozomů)
proces při kterém vznikají pohlavní buňky (gamety, spory) – haploidní počet chromozomů
výsledek = 4 dceřinné buňky o haploidním (polovičním) počtu
meióza probíhá ve dvou dělících cyklech:
- a) Heterotypické dělení (I. redukční)
- b) Homeotypické dělení (II. redukční)

I.REDUKČNÍ DĚLENÍ – HETEROTYPICKÉ
- 1) Profáze I.
  - rozpouští se jaderná membrána
  - chromozomy jsou viditelné
  - homologické chromozomy (v páru) se k sobě přikládají centromerami –tvoří BIVALENTY
  - může dojít ke crossing over (rekombinace genetického materiálu)
- 2) Metafáze I.
  - bivalenty se napojují centromerami na dělící vřeténko
- 3) Anafáze I.
  - zkracování mikrotubul dělícího vřeténka
  - rozdělení homologního páru
  - každý chromozom jde k opačnému pólu buňky
- 4) Telofáze I.
  - cytokineze – rozdělení buňky
- v každé dceřiné buňce je poloviční počet chromozomů
II. REDUKČNÍ DĚLENÍ – HOMEOTYPICKÉ
- je mitózou obou dceřiných buněk
- 4 fáze (profáze II., metafáze II., anafáze II., telofáze II.)
- výsledek: čtveřice haploidních buněk
  - n- haploidní počet 23 chromozomů = 6 pohlavních (člověk)
  - 2n – diploidní počet 46 chromozomů = 23 párů = tělní buňky

BUNĚČNÝ CYKLUS

období od konce jednoho dělení po ukončení dělení následujícího
doba trvání = generační doba
B.C. se skládá z připravených fází = intervize (od konce jedné mitózy po začátek druhé

G₁ – postmitotická fáze

=cca 1/3 cyklu
období růstu buněk; tvorba organel
tvorba RNA a proteinů

S – syntetická fáze

1/3 cyklu
replikace DNA + zdvojení chromozomů

G₂ – postsyntetická fáze

cca ¼ cyklu
další růst buňky; tvorba struktur potřebných pro dělení

M – mitotická fáze

cca 1/10 cyklu
dělící fáze o 4 fázích (D,M,A,T)
zahrnuje karyokinezi a následně cytokinezi

REPLIKACE

syntéza (vznik) DNA (kopírování GI, která umožňuje přenos GI z generace na generaci)
princip:
- DNA se začne v určitém místě rozplétat (rozrušení vodíkových bází mezi bázemi)
- Řetězce DNA slouží jako vzory (matrice) -> k nim se přiřazují na základě komplementarity bází volné nukleotidy
- Výsledek = dvě identické dceřinné molekuly DNA, kde jeden řetězec je vždy z mateřské molekuly a druhý nově vytvořený

TRANSKRIPCE

přepis GI z DNA do mRNA
probíhá v jádře buňky, mRNA poté vycestuje a připojí se na ribozomy
princip:
- DNA se začne rozplétat
- K rozpletené části se přiřadí volné komplementární báze RNA -> souvislý řetězec
- Vzniklý řetězec mRNA se od DNA odpojí (do cytoplazmy na ribozomy)
- Výsledek = vlákna DNA se po ukončení spojí, vzniklá mRNA putuje na ribozomy

TRANSLACE

proces syntézy bílkovin, podle informace obsažené v mRNA
účastní se: ribozomy, mRNA, tRNA
princip:
- na ribozom se připojuje mRNA
- k ribozomům přináší aminokyselinu tRNA (zprostředkovává interakci mezi aminokyselinou a mRNA)
- přiřazení na základě komplementarity bází (antikodon tRNA, kodon mRNA)
- přiřazení tRNA k mRNA = vznik peptidové vazby
- narůstání řetězce aminokyselin -> tvorba bílkovin
- molekula proteinu se od mRNA oddělí

Přestup látek přes membránu

A) Pasivní transport

bez potřeby energie

PROSTÁ DIFUZE

pohyb látek po koncentračním spádu (molekuly látky jsou transportovány z míst o vyšší koncentraci do míst o nižší koncentraci (CO₂,O₂,N₂)
usnadnění difuze = probíhá ve směru koncentračního spádu, přenášená látka je navázána na bílkovinný přenašeč

OSMÓZA

zvláštní typ difuze, přes membránu pronikají pouze molekuly vody
voda proniká z oblasti o nižší koncentraci látek (hypotonického prostředí) a proniká do oblasti o vyšší koncentraci rozpuštěných látek (hypertonického prostředí) = izotomický stav (cílem je vyrovnání obou koncentrací)

B) Aktivní transport

spotřeba energie – ATP
uskutečňuje se proti koncentracím spádu (z nižší do vyšší koncentrace)

ENDOCYTÓZA

přenášejí se makromolekuly a makromolekulové komplexy
buňka pohltí látky z okolního prostředí

A) PINOCYTÓZA

buňka pohlcuje kapénky tekutin – vchlípí se do buňky a odškrtí se ve formě malého měchýřku
př. Vstřebávání se takových kapiček v tenkém střevě

B) FAGOCYTÓZA

přejímány větší částice
buňka vytváří panožky
výběžky obklopí částici, vytváří se měchýřek – do měchýřku proudí enzymy (např. pohlcování bakterií bílými krvinkami)

EXOCYTÓZA

vylučování látek z buňky
přesný opak endocytózy