====== Prokaryotní a eukaryotní buňka ====== ===== Nebuněčné a buněčné formy života ===== * Nebuněčné formy života * viry * viroidy * priony * Buněčné formy života * prokaryotní * eukaryotní Všechny živé orgnismy se skládají z buněk.\\ * Oranismus dělení podle počtu buněk * jenobuněčné * mnohobuněčné ===== Prokaryota ===== {{:school:fbmi:bbblg:vypisky:494px-average_prokaryote_cell_cs.svg.png|}} * buněčné organismy tvořené prokaryotním typem buňky * stavba buňky je jednodušší než u eukaryot * genetická informace je nesena nepravým jádrem tzv. nukleoidem * nemá vnitřní prostorové členění v podobě buněčných kompartmentů jako eukaryota - je tvořena jediným membránami neoddělovaným prostorem * na povrchu buňky nad cytoplazmatickou membránou je buněčná stěna **Nukleoid** * prokaryotický chromozom tvořený většinou krohovou dsDNA, ojediněle lineární dsDNA * není oddělen od vlastní cytoplazmy membránou * nedělí se mitoticky, ale binárním - příčným dělením * je složen z 60% z DNA, dále z proteinů a RNA **Plazmidy** * molekuly kruhové dsDNA vyskytující se v cytoplazmě * obsahují geny (např rezistenci buňky vůči antibiotikům) **Cytoplazma** * obsahuje ribozomy 70S, buněčné inkluze (síra, volutin, glykogen) **Buněčná stěna** * skládá se především z peptidoglykanu - charakteristické pro prokaryota * složení je odlišné od eukaryot ==== Bakterie ==== * všudypřítomné organismy * kolem 1-10μm patogenní - původci onemocnění\\ simbionti - rody Lactobacillus, Escherichia coli - součást trávicího traktu člověka \\ == Názvosloví == druh -> rod -> čeleď -> řád -> oddělení -> třída\\ ==== Mikroflora lidského těla ==== === Mikroflora kůže === === Mikroflora dýchycího ústrojí === === Mikroflora trávicího ústrojí === === Mikroflora močopohlavního (urotogenitálního) ústrojí === ===== Eukaryota ===== {{:school:fbmi:bbblg:vypisky:800px-biological_cell.svg.png |}}\\ - Jadérko - Jádro - Ribozom - Vesicle - Drsné Endoplazmatické retikulum - Golgiho aparát - Cytoskelet - Hladké Endoplazmatické retikulum - Mitochondrie - Vakuola - Cytosol - Lysom - Centriola == Eukaryotická buňka == * jádro (Nukleus) ohraničeno od cytoplazmy jadernou membránou * cytoplazma obsahuje organely - útvary tvořící cytoskelet a buněčné inkluze * membránový princip organizace buňky (organely a jádro jsou ohraničeny membránou) * **buněčná kompartmentace** - členění buňky na různé reakční prostory * průměrná velikost * u rostlin 10-100 μm * u živočichů 10-20 μm == Rozdíly mezi živočišnou, rostlinnou a buňkou hub == * rostlinná má narozdíl od živočišné buněčnou stěnu, plastidy a vakuoly * buňky hub mají stejně jako rostlinné buněčnou stěnu a vakuoly, nemají plastidy * buňky hub připomínají metabolismem spíše živočišnou buňku ==== Buněčná stěna ==== * neprotoplazmatická část buňky nad cytoplazmatickou membránou * složené z amorfních matrix z polysacharidů * základní strukturní kostru tvoří celulózy * mechanická ochrana buňky ==== Cytoplazmatická membrána ==== * fosfolipidová dvouvrstva s proteinovými molekulami, které slouží k transportu specifických molekul * hlavní funkce je oddělení a ohraničení vnitřních struktur buňky od okolního prostředí * místo mezibuněčného přenosu informace ==== Cytoplazma ==== * homogenní až jemně zrnitá bezstrukturní hmota vyplňující buňku * tvoří prostředí pro všechny buněčné organely a struktury * 80% vody, 15-20% bílkovin, metabolity, ionty * prostředí pro průběh reakcí buněčného metabolismu (např glykolýza) ==== Jádro ==== {{:school:fbmi:bbblg:vypisky:462px-diagram_human_cell_nucleus_cs.svg.png|}} * poprvé popsal J.E.Purkyně v roce 1825 * hlavní funkcí jádra je přenos genetické informace, řízení činnosti všech cytoplazmatických struktur * různé tvary podle typu buňky (kulový, oválný, čočkový), velikost 4-30μm * Skládá se z * jaderného obalu (jaderné membrány) * chromatinu * jadérka * jaderného skeletu * jaderných inkluzí * karyoplazmy == Chromatin == * Komplex DNA a bílkovin * je tvořen dvoušroubovicí DNA * v kondenzovaném stavu tvoří chromozomy, ty vytváří molekulární komplexy zvané **Nukleozomy** == Nukleozomy == * tvoří charakteristickou strukturu připomínající šňůru perel * jejich skládáním vzniká **solenoid**, který je v chromatinových vláknech == Chromatinová vlákna == * mají různý stupeň kondenzace * ve spiralizovanem stavu při jaderném dělení tvoří chromozomy eukaryotních buněk * **heterochromatin** - vysoká denzita ,**euchromatin** - nízká denzita ==== Jaderná membrána ==== * hlavní funkcí je oddělení nukleoplazmy a struktury jádra v období interfáze od cytoplazmy * ve světelném mikroskopu vypadá jako tenká linie ohraničující jádro * obsahuje jaderné póry, kterými je zajištěn transport látek mezi jádrem a cytoplazmou * jaderný obal se skládá ze dvou membrán, které jsou odděleny perinukleárním prostorem * vnější membrána - je na cytoplazmatické straně pokryta rybozómy * vnitřní membrána * je napojena na membránový systém buňky přes membrány endoplazmatického retikula ==== Ribozomy ==== * účastní se procesu syntézy polypeptidů (proteiny) - **proteosyntézy** * jejich hlavní funkcí je tvorba proteinů * dělí s na dvě podjednotky - větší a menší * nacházejí se ve velkém počtu v cytoplazmě buněk ==== Jadérko ==== * drobná kulovitá organela, pozorovatelná v jádře buňky * velikost 1-5μm * jádro obsahuje obvykle 1-3 jadérka * hlavní funkcí je syntéza, dozrávání a shromažďování rRNA * nemá membránu * mizí v období dělení jádra a znovu se objevuje až v nových jádrech ==== Mitochondrie ==== {{:school:fbmi:bbblg:vypisky:562px-animal_mitochondrion_diagram_cs.svg.png|}} * základní funkcí je buňěčné dýchání, spojené s rozkladem glukózy na CO2 a vodu a vznikem energeticky bohatého ATP (adenosintrifosfát) * také v nich probíhají procesy oxidace mastných kyselin a metabolismu AMK * oválné, semiautonomní organely ohraničené dvojitou membránou * nevznikají de novo, ale dělením * mají vlastní kruhovou DNA a ribozomy odlišné od eukaryotické buňky === Matrix === * Uvnitř mitochondrie se nachází matrix, hustá hmota s obsahem vody méně než 50%, velice bohatá na bílkoviny. ==== Plastidy ==== * charakteristické organely rostlinných buněk {{:school:fbmi:bbblg:vypisky:559px-plastids_types_cs.svg.png|}} === Chloroplasty === * ohraničeny dvojitou membránou * nevznikají de novo, ale dělením * značně nezávislé - semiautonomní * obsahují pigmenty označované jako **chlorofyly**, které zachycují světelnou energie ze slunce a přeměńují ji na organické látky === Leukoplasty a amyloplasty === * plastidy, které mají zásobní funkci === Chromoplasty === * obsahují barviva, tzv. karotenoidy a xnatofyly (karoteny, karetonoidy, xantofyly) ==== Endoplazmatické retikulum ==== {{:school:fbmi:bbblg:vypisky:638px-endomembrane_system_diagram_cs.svg.png|}} * vyskytuje se v cytoplazmě ve většině eukaryotických buněk * je to soubor plochých cisteren či trubic, tvořený biomembránou === Drsné (granulární) ER === * na povrchu jsou vázány ribozomy * účastní se procesu proteosyntézy * === Hladké ER === * je místem syntézy membránových a zásobních lipidů a lipofilních sloučenin * propojuje ER a GK a zajišťuje transport makromolekul mezi těmito systémy ==== Golgiho aparát (komplex) ==== * je to systém plochých k sobě přiložených cisteren, které se označují jako dyktyozóm, z dyktyozómu se oddělují zrna, tyčinky a váčky * hlavní funkcí je úprava a přechovávání produktů syntetizovaných na drsném ER (glykozylace - navazování nebílkoviných částí) * dále pak transport upravených látek mimo buňku, nebo na jiné místo buňky ==== Lisozómy ==== * organely živočišné buňky, obsahující enzymy sloužící k hydrolýze bílkovin, NK, cukrů a lipidů * vnitřní kyselé prostředí obsahuje zhruba 40 hydrolytických enzymů * funkci lysozómů v rostlinné buňce plní **vakuola** ==== Peroxizómi ==== * membránové organely obsahující enzymy, které katalyzují vznik a rozpad reaktivního peroxidu vodíku ==== Vakuola ==== * organela vyskytující se především u rostlinných buněk a buněk hub * od základní cytoplazmy ohraničena membránou - **tonoplastem** * obsahuje buněčnou šťávu, kterou tvoří koncentrovaný vodný roztok různých látek (iontů, cukrů, bílkovin, AMK, org. kyselin) * v nezralých nebo mladých rostlinných buňkách se vyskytuje větší množství malých vakuol (provakuol), které se s růstem buňky zvětšují až se vzájemně sloučí a vytvoří centrální vakuolu, tam může zaujímat i více než 80% objemu buňky. Cytoplazma s ostatními organelami je zatlačována k buněčné stěně a tvoří tzv. nástěnný protoplast * provakuoly vznikají z membrán ER a váčků GA * jsou v ní hromaděny látky ze sekundárních metabolitů, jedná se o barviva rozpustná ve vodě (hydrochromy) ==== Buněčné inkluze ==== * inkluze jsou látky vznikající metabolickou činností buňky, nebo látky, které se do buňky dostaly z vnějšího prostředí * jsou to látky zásobní a odpadní * Charakteristické zásobní látky jsou * pro živočišnou buňku: tukové krůpěje, glykogenová zrna, krystaly bílkovin, pigmenty, exkrety a sekrety buňky * pro rostlinonu buňku: škrob, inulin, šťavelan vápenatý, uhličitan vápenatý, tukové kapénky ==== Cytoskelet ==== * je dynamický systém proteinových vláken a tubulů, jejichž hlavní funkcí je transport látek a buněčných komponent, opora buňky a účast na jejím dělení (u živočichů za vytvoření tzv. dělícího vřeténka). Cytoskelet se skládá ze tří složek: mikrotubulů, mikrofilament a středních filament (též intermediální filamenta). === Mikrofilamentum === * je cytoskeletální proteinové vlákno podílející se zásadně na udržování tvaru a vnitřní organizace buňky * jsou velmi důležitá i pro vnitrobuněčný transport * základní stavební jednotkou mikrofilament jsou jednotlivé molekuly proteinu aktinu === Mikrotubuly === * jsou jedny z vláken cytoskeletu, která slouží především k transportu různých struktur a látek po buňce * skládají se z tubulinu === Střední (intermediální) filamenta === * jsou součástí cytoskeletu. Jejich velikost je mezi mikrofilamenty a mikrotubuly, proto střední * jsou složeny z několika rozdílných proteinů * tato vlákna mají velkou pevnost v tahu a jsou to nejpevnější a nejodolnější ze všech tří typů vláken v cytoskeletu * intermediální filamenta především poskytují buňce mechanickou pevnost ===== Rostlinná buňka ===== {{:school:fbmi:bbblg:vypisky:676px-plant_cell_structure_cs.svg.png|}} * živý protoplast je na povrchu kryt buněčnou stěnou, která je považována za neživou část a řazena k neprotoplazmatickým součástem buňky spolu s obahem vakuoly, buněčnými inkluzemi, vnitřními fázemi ER, GA a prostory mezi vnější a vnitřní membránou plastidů a mitochondií * živý protoplast pak tvoří: základní cytoplazma, membránové systémy (ER,GA), cytoskelet, ribosomální partykule a další organely == Vakuola == * organela vyskytující se předevšám u rostlinných buněk a buněk hub * **funkce** * udržení homeostázy cytoplazmy (např. regulace pH) * zásobní * odpadní (detoxikační) * funkce lysozomálního kompartmentu * interakce mezi rostlinnou buňkou a vnějším prostředím * vodní hospodářství * růst buňky == Plazmodezma == * (množ. č. plazmodezmata nebo plazmodezmy) je mikroskopický kanál na buněčné úrovni v rostlinných pletivech. Jeho funkcí je transport a komunikace mezi sousedními buňkami přes jejich buněčné stěny. ===== Živočišná buňka ===== {{:school:fbmi:bbblg:vypisky:600px-animal_cell_structure_cs.svg.png|}} * od okolního prostředí je živočišná buňka ohraničena cytoplazmatickou membránou * v základní cytoplazmě, stejně jako u rostlinné nacházíme organely (jádro, jadérko, mitochondrie) * na rozdíl od rostlinné jsou v ní organely označované jako lysozómy obsahující enzymy sloužící k hydrolýze bílkovin, nukleonových kyselin, cukrů a lipidů (funkci lysozomu v rostlinné buňce plní vakuola) * pozorování živočišné buňky je ve srovnání s rostlinnou obtížnější díky nepřítomnosti buněčné stěny , která ohraničuje tvar buňky, a nepřítomnosti organel obsahujících barviva (proto musíme většinou barvit)