Prokaryotní a eukaryotní buňka

• 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

• 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

• všudypřítomné organismy
• kolem 1-10μm

patogenní - původci onemocnění
simbionti - rody Lactobacillus, Escherichia coli - součást trávicího traktu člověka

druh → rod → čeleď → řád → oddělení → třída

1. Jadérko
2. Jádro
3. Ribozom
4. Vesicle
5. Drsné Endoplazmatické retikulum
6. Golgiho aparát
7. Cytoskelet
8. Hladké Endoplazmatické retikulum
9. Mitochondrie
10. Vakuola
11. Cytosol
12. Lysom
13. Centriola

• 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

• 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

• neprotoplazmatická část buňky nad cytoplazmatickou membránou
• složené z amorfních matrix z polysacharidů
• základní strukturní kostru tvoří celulózy
• mechanická ochrana buňky

• 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

• 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)

• 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

• Komplex DNA a bílkovin
• je tvořen dvoušroubovicí DNA
• v kondenzovaném stavu tvoří chromozomy, ty vytváří molekulární komplexy zvané Nukleozomy

• tvoří charakteristickou strukturu připomínající šňůru perel
• jejich skládáním vzniká solenoid, který je v chromatinových vláknech

• mají různý stupeň kondenzace
• ve spiralizovanem stavu při jaderném dělení tvoří chromozomy eukaryotních buněk
• heterochromatin - vysoká denzita ,euchromatin - nízká denzita

• 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

• 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

• 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

• 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

* Uvnitř mitochondrie se nachází matrix, hustá hmota s obsahem vody méně než 50%, velice bohatá na bílkoviny.

• charakteristické organely rostlinných buněk

• 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

• plastidy, které mají zásobní funkci

• obsahují barviva, tzv. karotenoidy a xnatofyly (karoteny, karetonoidy, xantofyly)

• vyskytuje se v cytoplazmě ve většině eukaryotických buněk
• je to soubor plochých cisteren či trubic, tvořený biomembránou

• na povrchu jsou vázány ribozomy
• účastní se procesu proteosyntézy

• je místem syntézy membránových a zásobních lipidů a lipofilních sloučenin
• propojuje ER a GK a zajišťuje transport makromolekul mezi těmito systémy

• 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

• 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

• membránové organely obsahující enzymy, které katalyzují vznik a rozpad reaktivního peroxidu vodíku

• 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)

• 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

• 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).

• 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

• jsou jedny z vláken cytoskeletu, která slouží především k transportu různých struktur a látek po buňce
• skládají se z tubulinu

• 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

• 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

• 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

• (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.

• 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)