Základní stavební jednotka živých organismů

Otázka: Základní stavební jednotka živých organismů

Předmět: Biologie

Přidal(a): nechi

Buňka – stavba eukaryotní a prokaryotní buňky, chemické složení buňky, praktická část)

Prokaryotní buňka

Obecná charakteristika:

Nemají membránové organely-ani jádro. Jsou starší, jednobuněčné, velikost v mikrometrech.

Př. sinice, bakterie, archea.

Složení a struktura prokaryotické buňky:

Protoplast=živý obsah buněk. Biogenní prvky-C, O, N, H, P, S tvoří 97% sušiny buňky.

Buněčná stěna

Na povrchu, chrání a udržuje tvar, zabraňuje nabobtnání buňky při styku s vodou, chrání před pronikání virů.

Hlavní složkou b.s. jsou peptidoglykany (murein)=molekuly tvořeny sacharidy a peptidy. Tvoří dlouhé rozvětvené řetězce.

Je propustná=permeabilní.

Penicilin vyřadí z f-ce enzymy, které pomáhají vytvářet vazby mezi peptidy a sacharidy.

Řada bakterií je chráněna vrstvou slizu, vytváří slizové pouzdro=kapsula.

Glykokalyx=ochranný plášť buňky z oligosacharidů. Slouží k uchycení.

Krystalová violet + KIàkomplex, který se za

a)neváže stabilně na b.s. a je vymýván etanolem=gramnegativní(Borrelia)

má lipopolysacharidovou vrstvu.

b)váže se stabilně na b.s., není vymýván etanolem=grampozitivní bakterie (streptococcus, clostridium)

Sinice mají čtyřvrstevnou b.s., archea obsahují peptidoglykan pseudomurein, b.s. chybí.

Cytoplazmatická membrána

Nachází se pod buněčnou stěnou, stejná stavba jako u eukaryotní buňky, tvořena fosfolipidovou dvojvrstvou, je polopropustná=semipermeabilní.

V cytoplazmě se vyskytují:

1/ribozomy-u prokaryotní b. jsou menší. F-ce-syntéza bílkovin

2/nukleoid-do kružnice zamotaná DNA-jediný chromozom

3/plazmidy-malé, do kružnice zamotané DNA(nese doplňkovou DNA ohledně rezistence). Manipuluje s plazmidy, význam v genovém inženýrství.

4/tylakoidy-jsou u sinic volně v cytoplazmě, obsahují molekuly chlorofylu A, probíhá zde fotosyntéza

NEMAJÍ CHLOROPLASTY!

Na povrchu některých bakterií jsou fimbrie-slouží k zachycení k buňce, krátká jemná vlákna, u gramnegativních bakterií, neslouží k pohybu.

Bičík-slouží k pohybu některých bakterií. Je to dlouhé bílkovinné vlákno, jako lodní šroub.

Eukaryotní buňka

rostlinná
živočišná
buňka hub

nauka o buňce = CYTOLOGIE
živá část buňky = PROTOPLAST

Živočišná buňka

lysozom
sekreční váček
cytoplazmatická membrána
Golgiho komplex
desmozom
centriol
endoplazmatické retikulum
jádro
jadérko
chromatin
ribozomy
mitochondrie
základní cytoplazma

Rostlinná buňka

vakuola
váček
cytoplazmatická membrána
diktyozom (Golgiho tělísko)
plastid
plazmodesm
endoplazmatické retikulum
jádro
jadérko
chromatin
ribozomy
mitochondrie
základní cytoplazma
buněčná stěna

1) BUNĚČNÁ STĚNA

na povrchu buňky, není u Ž buňky
udržuje pevnost, tvar
chrání živý obsah buňky (protoplast) – i cytoplazmatická membrána
gamety – nemají B.S.
ZSJ: celulóza – kostra buněčné stěny (stavební fce)

hemicelulóza (zásobní fce)

pektiny (poutají vodu) – výplň

ukládání látek:
- inkrustace – anorganické (CaCO₃, SiO₂)
- impregnace – organické:
  - lignin (způsobuje dřevnatění a pevnost – kedluben)
  - suberin (způsobuje zkorkovatění – slupka u brambor)
  - kutin (ochrana)

3 části:
- střední lamela – spojuje stěny 2 sousedních buněk
- primární stěna – pružná, umožňuje prodlužování buněk při růstu
- sekundární stěna – pevnější, vzniká po dokončení růstu, po jejím vzniku protoplast často odumírá

může tloustnout (pouze v určitých místech – typické pro cévy)
- kruhovité tloustnutí
- šroubovité tloustnutí

může obsahovat ztenčeniny = TEČKY – prochází jimi plazmatická vlákna (plazmodesmy)àumožňují komunikaci 2 sousedních buněk, spojují živé protoplasty
plně propustná = PERMEABILNÍ

2) CYTOPLAZMATICKÁ MEMBRÁNA

tvořena fosfolipidovou dvojvrstvou (hlavička/glycerol a fosfát/ – hydrofilní, VMK – hydrofóbní)
molekuly bílkovin (z části nebo úplně zanořeny do dvojvrstvy)
model tekuté mozaiky (seskupení molekul je proměnlivé – vrstvy fosfolipidu se posouvají a bílkoviny v něm plavou)
polopropustná = SEMIPERBEABILNÍ => příjem a výdej látek

3) ENDOPLAZMATICKÉ RETIKULUM

navazuje na vnější membránu jádra
systém plochých váčků a kanálků
přeprava látek transportními váčky-odškrcování z ER do GA

HLADKÉ
- bez ribozomů
- metabolismus některých tukových látek, syntéza lipidů a polysacharidů
DRSNÉ
- na povrchu jsou ribozomy samostatně, nebo v řetízkách (=polyzómy)
- probíhá zde proteosyntéza

4) GOLGIHO KOMPLEX

ploché cisterny a kanálky, podobá se ER, ale nenese ribozomy
na jedné straně vznikají nové cisterny, na druhé se rozpadají
úprava bílkovin z ER (postsyntetická)
zahušťuje produkty ER a přebytečnou vodu vylučuje z buňky=exocytóza.
odškrcováním váčků z GA vznikají cytozómy, lysozomy

5) VAKUOLY

u mladé buňky – více vakuol, u staré – slučují se do jedné
membrána vakuoly = TONOPLAST
vnitřek vakuoly vyplněn buněčnou šťávou (obsahuje odpadní látky, enzymy, barviva – antokyany, flavony)
osmoregulační f-ce=pulzující vakuola
potravní f-ce=trávicí vakuola

6) RIBOZOMY

bílkovinná tělíska (proteosyntéza)
obsahují ribozomální RNA (rRNA) a bílkoviny.
volné nebo vázané na ER
složeny ze dvou nestejně velkých podjednotek, které vznikají v jadérku

7) SEMIAUTONOMNÍ ORGANELY

= mitochondrie, plastidy

2 biomembrány
mají symbiotický původ (endosymbióza)
mají vlastní DNA a proteosyntetický aparát (mohou si vyrábět vlastní bílkoviny)
metabolismus

MITOCHONDRIE

organela aerobního metabolismu – probíhá zde buněčné dýchání
Krebsův cyklus – matrix
dýchací řetězec a enzymy tvorby ATP – kristy (vnitřní biomembrána)
uvolněná E zajišťuje životní děje v buňce

PLASTIDY – u buněk zelených R

LEUKOPLASTY
bezbarvé-nejsou schopny fotosyntézy
jsou hlavně v neosvětlených částech R (kořeny, oddenky)
ukládání zásobních látek (škrob, bílkoviny, lipidy)

CHROMOPLASTY
žluté nb červené-nefotosyntetizují
barviva: karoteny, xantofyly
ve žlutě až červeně zbarvených plodech, květech, listech

CHLOROPLASTY
obsahují chlorofyl
probíhá v nich fotosyntéza
uvnitř – bílkovinná plazma = STROMA (MATRIX) – obsahují DNA, RNA a ribozomy.
vnitřní membrána tvoří vchlípeniny = TYLAKOIDY
stupňovitě na sebe uložené tylakoidy = GRANA

pozn. Plastidy lze dělit i podle zásobních látek

amyloplasty – zásoba škrobu
protoplasty – zásoba bílkovin
elaioplasty – zásoba tuku

8) JÁDRO

= NUCLEUS, KARYON

je v něm uložena genetická informace
na povrchu dvojitá membrána – BLÁNA JADERNÁ (obsahuje póry)
vnitřek je vyplněn polotekutou hmotou – KARYOPLAZMA, v ní – vláknité útvary = CHROMOZOMY (obsahují DNA – nositelka dědičných vlastností)
obsahuje několik JADÉREK
vnější membránou navazuje na ER

pozn. červené krvinky – nemají jádro

f-ce genetická(replikace DNA) a metabolická (syntéza RNA, enzymů, ATP..)

9) JADÉRKO

-uvnitř jádra v buněčné šťávě, může jich být víc.

-složeno ze zrnek RNA a bílkovin

-nemá membránu

-f-ce: produkce rRNA, vznik ribozomů

10) CYTOPLAZMA

tvoří vnitřní tekuté prostředí buňky, udržuje tvar buňky
obsahuje zásobní a odpadní látky = INKLUZE
obsahuje organely a další buněčné struktury
viskózní koncentrovaný roztok
s cytoplazmatickou membránou zajišťuje výměnu látek

10)CYTOSKELET

= buněčná kostra

tvořen 3 typy vláken:
určuje rozložení organel, opora buňky, transport látek

MIKROTUBULY
- tvořeny bílkovinou tubulin
- vytváří dělící vřeténko
- duté trubičky
- pomáhají udržovat tvar buňky
- vyskytují se uvnitř řasinek a bičíků
- umožňují pohyb organel

MIKROFILAMENTA
- řetízkovité
- hlavně tvořena bílkovinou aktin (někdy i myosin)

STŘEDNÍ MIKROFILAMENTA
- nejpevnější a nejodolnější
- především kolem jádra

11)LYZOZOMY

– obsahují enzymy, vznikají odškrcováním z GA a ER

– účastní se trávení=autofágie

ROZDÍLY MEZI ROSTLINNOU A ŽIVOČIŠNOU BUŇKOU

1) ROSTLINNÁ BUŇKA

tvar buňky ovlivňuje buněčná stěna
velikost: 10-100 mm

u řas: desítky cm

mléčnice: až metr

obsahuje jádro (někdy i více)

BUŇKA MERISTEMATICKÁ (mladší)

schopna dělení

mnoho drobných vakuol
jádro je v centru
hodně ribozomů à intenzivní tvorba bílkovin
plastidy – ve formě proplastidů (nevyvinuté)

BUŇKA DIFERENCIOVANÁ (starší)

zvětšený objem
splývání vakuol à utlačují jádro
méně ribozomů à méně intenzivní tvorba bílkovin
buněčné stěny se oddalují – mezibuněčné prostory = INTERCELULÁRY
z proplastidů – plastidy

2) ŽIVOČIŠNÁ BUŇKA

tvarově rozmanitější
během diferenciace nemění rozměr, ale tvar à tvar závisí na fci
velikost: 10-20 mm

vaječné buňky až několik cm

většinou jedno jádro (někdy i více), bezjaderné – červené krvinky
CENTRIOLA = struktura, která se zúčastňuje mitózy u Ž buněk

ROZDÍLY MEZI PROKARYOTNÍ A EUKARYOTNÍ BUŇKOU

SOUČÁST BUŇKY	PROKARYOTNÍ	EUKARYOTNÍ
		Ž	R	HOUBY
Cytoplazmatická membrána	ANO	ANO	ANO	ANO
Buněčná stěna	ANO (murein)	NE	ANO (celulóza)	ANO (chitin)
Cytoplazma	ANO	ANO	ANO	ANO
Pravé jádro	NE	ANO	ANO	ANO
Ribozomy	ANO	ANO	ANO	ANO
Endoplazmatické retikulum	NE	ANO	ANO	ANO
Golgiho komplex	NE	ANO	ANO	ANO
Cytoskelet	NE	ANO	ANO	ANO
Lysozomy	NE	ANO	NE	NE
Vakuoly	NE	NE	ANO	ANO
Plastidy	NE	NE	ANO	NE
Mitochondrie	NE	ANO	ANO	ANO
Bičíky	ANO	ANO	ANO (zřídka)	ANO (zřídka)

Chemické složení buněk

Více než 95% tvoří O, H, N, C.

Zbytek : Fe, K, Na, S, Ca, P, Cl, Mg, I, Zn, Cu.

Prvky, tvořící živé systémy=biogenní prvky.

a)anorganické látky-H₂O (medúzy až 95%, člověk 60%). Díky vodíkovým můstkům je voda kapalná. Molekuly drží pohromadě, je výborné rozpouštědlo.

b)organické látky-sloučeniny C, jsou zdrojem E, stavební jednotky makromolekul.

Malé molekuly (monosacharidy, AMK, nukleotidy, mastné kyseliny) jsou spojeny v dlouhé řetězce (polysacharidy, bílkoviny, nukleové kyseliny, lipidy nejsou makromolekuly, pouze větší molekuly, složeny z VMK a glycerolu)

I)sacharidy

glukóza-zdroj E, stavební jednotka pro polysacharidy

např. škrob-polysacharid v R buňkách, zásobní látka

glykogen-zásobní látka u živočišných buněk

celulóza-nejrozšířenější polysacharid v buněčných stěnách u R

ribóza, deoxyribóza-monosacharidy, tvořící nukleotidy

fruktóza (inulin), laktóza (disacharid-glukóza+galaktóza), maltóza (2 glukózy)

II )aminokyseliny- je jich 21, při spojení dvou AMK vznikne dipeptid.

f-ce: pohybová, stavební, regulační (enzymy), přenašeči látek přes membránu.

III)mastné kyseliny a lipidy– R-COOH

nasycené-stearová, palmitová

nenasycené-olejová, linolová, linoleová, arachidonová

Lipidy-estery glycerolu, obsahují nejvíce E; nerozpustné v H₂O=organické rozpouštědlo

A, D, E, K – vitaminy rozpustné v tucích

fosfolipidy-stavba cytoplazmatické membrány

IV)nukleotidy-z.s.j.=nukleotid

cukr-ribóza nebo deoxyribóza

dusíkaté báze-adenin, guanin, cytosin, thymin, uracyl

fosfan-H₃PO₄

nukleové kyseliny

a)DNA-deoxyribóza

-Adenin, Guanin, cytosin, thymin

-fosfát

-dvoušroubovice v jádře, mitochondriích, chloroplastu

b)RNA-ribóza

-adenin, guanin, cytosin, uracyl

-jedno vlákno v jadérku, cytoplazmě

jiné typy nukleotidů-ATP=adenosintrifosfát

-ribóza, adenin, 3 forfáty

ATP-Pà ADP (adenosindifosfát), uvolní se E

-ATP se tvoří v buňce stále, ale rozkládá se

-NAD=nikotinamidadenindinukleotid

NAD⁺ + H⁺ + 2e^– à NADH (přenašeč e^–v procesu dýchání-mitochondrie)

-NADP=nikotinamidadenindinukleotidfosfát

-podobné vlastnosti jako NAD (NADPH)-uplatňuje se jako přenašeč e^– ve fotosyntéze

Další podobné materiály na webu: