Buňky PDF

# BUNKA - Základní stavební a funkční jednotka všech organismů. ## CHEMICKÉ SLOŽENÍ BUŇKY ### VODA A JEJÍ VÝZNAM - Buňka obsahuje 60-90% vody, zbytek sušina. - Biochemické reakce probíhají ve vodních roztocích. - Výborné rozpouštědlo (štěpí látky na ionty), kapalný stav při teplotě 0 - 100 °C. -...

# BUNKA - Základní stavební a funkční jednotka všech organismů. ## CHEMICKÉ SLOŽENÍ BUŇKY ### VODA A JEJÍ VÝZNAM - Buňka obsahuje 60-90% vody, zbytek sušina. - Biochemické reakce probíhají ve vodních roztocích. - Výborné rozpouštědlo (štěpí látky na ionty), kapalný stav při teplotě 0 - 100 °C. - Dobře prostupuje biomembrány. - Udržuje pH a osmotický tlak v buňkách. - Termoregulace (udržuje teplo i ochlazuje). ## ORGANICKÉ SLOUČENINY ### BÍLKOVINY = PROTEINY - Makromolekuly. - Vytváří prostorové, složité polypeptidické řetězce tvořené aminokyselinami navzájem spojené peptidickou vazbou. - Existuje 20 aminokyselin, jejichž kombinací jsou tvořeny všechny bílkoviny. - **Denaturace bílkovin**: Při vysoké teplotě se změní struktura a přestanou být rozpustné. - **Význam**: Stavební látky, enzymy, hormony, protilátky. ### NUKLEOVÉ KYSELINY - Makromolekuly z nukleotidů, vytváří dlouhé polynukleotidové řetězce. - Nukleotid tvoří 3 molekuly: 1. Cukr (pentóza s 5ti uhlíky - ribóza a deoxyribóza) 2. Fosfát (zbytek kyseliny trihydrogenfosforečné) 3. Dusíkatá báze - adenin, thymin, guanin, cytosin, uracil. - 2 typy nukleových kyselin: 1. **Ribonukleová kyselina RNA** - jeden, kratší řetězec. 2. **Deoxyribonukleová kyselina DNA** - dva delší řetězce ve šroubovici. - **Význam**: Přenos genetické informace do nové generace buněk. ### SACHARIDY = CUKRY 1. **Monosacharidy**: Nejjednodušší cukry. - Např. glukóza (hroznový cukr) a fruktóza (ovocný cukr). 2. **Disacharidy**: Složitější cukry. - Např. sacharóza (cukr řepný), maltóza (sladový), laktóza (mléčný cukr). 3. **Polysacharidy**: Nejsložitejší cukry. - Např. glykogen (živočišný škrob), celulóza (buničina), rostlinný škrob. - **Význam**: Rychlý zdroj energie, stavební a zásobní látka. ### TUKY = LIPIDY - Nerozpustné ve vodě, ale rozpouštědlo pro některé vitaminy. - **Význam tuků**: Bohatý zdroj energie, stavební látka - tuky fosfolipidy jsou součástí biomembrány, tepelně a mechanicky izoluje, vstřebává některé vitaminy. ## OBECNÁ STRUKTURA BUŇKY - Rozlišují se 3 základní části: cytoplazma, jádro a buněčné povrchy. ### 1. CYTOPLAZMA - Vnitřní část buňky mezi jádrem a cytoplazmatickou membránou, obsahuje: 1. **CYTOSOL**: Vnitrobuněčná (intracelulární) tekutina. - Obsahuje ve vodě rozpuštěné ionty (K+, Na+, Cl, HCO3) a organické makromolekuly (hlavně bílkoviny), probíhají zde všechny metabolické reakce. 2. **BUNĚČNÉ ORGANELY**: Od cytosolu, jsou odděleny membránou, patří sem: 1. **Endoplazmatické retikulum (ER)**: Soustava propojených cisteren (váčků) a kanálků, která obklopuje jádro. - **2 typy**: 1. **drsné ER**: Blízko k jádru, na povrchu má ribozomy, pro syntézu bílkovin. 2. **hladké ER**: Dále od jádra, bez ribozomů, syntéza tuků, cukrů, úprava enzymů. - Vzniklé látky jsou dopravovány v transportních váčcích k dalším organelam. 2. **Golgiho aparát (GA)**: Ploché prohnuté cisterny, mezi ER a cytoplazmatickou membránou, upravuje produkty vytvořené na ER (bílkoviny, polysacharidy, hormony, protilátky), tvorba sekrečních váčků - exportují produkt ven z buňky = exocytóza. 3. **Lyzozomy**: Drobné, kulovité váčky u živočišných buněk, vznikly odškrcením z GA nebo ER, obsahují trávicí=hydrolytické enzymy pro štěpení složitých látek na jednodušší, enzymy také rozkládají vlastní poškozené organely i celé odumřelé buňky = autolýza. 4. **Vakuoly**: Velké měchýřky, pouze u rostlinných buněk, vyplňují většinu cytoplazmy (až 80%), na povrchu vakuoly je membrana = tonoplast, uvnitř je buněčná šťáva - obsahuje roztok zásobních a odpadních látek nebo barviva, u rostlin vakuoly nahrazují lyzozomy. 5. **Mitochondrie**: Tyčinkovité útvary v počtu několika set ve všech buňkách, vývin z bakterií, 2 biomembrány - vnější je hladká a vnitřní je zvlněná v záhybech, zvané kristy, uvnitř je hmota - matrix s DNA a ribozomy, a vznikají molekuly ATP (adenosintrifosfát), význam: probíhá zde buněčné dýchání, do kterých se ukládá energie = („elektrárna buňky“) 6. **Plastidy**: Rostlinné, oválné organely, obalené dvěma biomembránami; patří k nim: 1. **Chloroplasty**: Centrum fotosyntézy, přeměna světelné energie na chemickou, uvnitř membrana vytváří ploché váčky = tylakoidy, tylakoidy seskupené do sloupců = grana, uvnitř zelené barvivo chlorofyl. - Probíhá tu světelná fáze fotosyntézy (vznik ATP a O2) - Vnitřní bílkovinná hmota se nazývá stroma, probíhá zde temnostní fáze fotosyntézy (fixace CO2 do organických látek), obsahuje také DNA a ribozomy, která nejsou schopna fotosyntézy. - **Chromoplasty**: Obsahují pomocná barviva, která nejsou schopna.... fotosyntézy: - Červená barviva - karoteny a žluta. barviva - xantofyly - **Význam**: Chrán. fotosyntetický aparát před poškozením slunečním zářením; způsobují zbarvení plodů, květů a podzimních listů. 2. **Leukoplasty**: Jsou bezbarvé (neobsahují barviva), hromadí se v nich zásobní látky, 3 typy leukoplastů: - **Amyloplasty**: Ukládání škrobů. - **Proteinoplasty**: Ukládání bílkovin. - **Elaioplasty**: Ukládání olejů (tuků). ### 2. RIBOZOMY - Drobné kulovité organely bez membrán, složené z RNA a bílkovin, leží volně v cytoplazme nebo na drsné ER v počtu mnoha set až milionů, stavba: 2 části - velká a malá podjednotka ribozomu. - **Funkce**: Účastní se tvorby bílkovin z aminokyselin = proteosynteza. ### 3. CYTOSKELET - Vnitřní kostra buňky v cytosolu, tvořená bílkovinnou sítí, 3 části: - **a) Mikrotubuly**: Duté trubičky, tvořené tubulinem. - **b) Střední filamenty - vlákna**: Tvořená keratinem. - **c) Mikrofilamenta**: Tenká vlákna tvořená aktinem. - **Funkce**: Vnitřní opora, udržování tvaru buněk, pohyb cytoplazmy a transport látek. - Z mikrotubulů jsou také tvořeny: 1. **Centrozom = dělící tělísko u živočišných buněk těsně u jádra (před kterým se zdvojí)**: Uplatňuje při jaderném dělení. 2. **Dělící vřeténko**: Vlákna a trubičky nezbytné pro jaderné dělení, propojují centrozomy (na pólech buňky) s chromozomy, které na sebe navážou. ### 4. BUNĚČNÉ INKLUZE (=paraplazma) - Látky bez membránového ohraničení volně v cytoplazmě, nejdou vyloučit ven z buňky, nezapojují se do biochemických pochodů. - **a) Zásobní látky**: Škrobová zrna, kapénky tuků. - **b) Odpadní látky**: Krystalky solí (šťavelan vápenatý), pigmenty, silice. ### II. JÁDRO (= nucleus = karyon) - Obsahuje genetický materiál v DNA eukariotických buněk, dvojitá membrana - jaderná blána. - Na povrchu jádra s jadernými póry. - Přes póry mohou procházet molekuly bílkovin a RNA do cytosolu. - **Karyoplazma**: Vnitřní polotekutina. - **Chromatin**: Materiál v karyoplazme, tvořený DNA a bílkovinou. - Před dělením buněk se nejprve probíhá dělení jádra. (jaderné dělení) - Z hmoty chromatinu se vytvoří chromozomy - pentlicovité útvary vzniklé namotáním vlákna DNA na bílkoviny (hlavně bílkoviny histony). - **2 části chromozomu**: - **a) Chromatidy**: 2 sesterské vlákna se stejnou DNA, tvoří ji dvě ramena. - **b) Centromera**: Místo spojení dvou sesterských chromatid. - **Počet chromozomů** v buňkách člověka: - **Pohlavní buňky**: Mají jednu sadu chromozomů (23) = haploidní (n) - **Tělní buňky**: Mají 2 sady chromozomů (46) = diploidní (2n) - **Jadérka**: Součást jádra, probíhá zde syntéza ribozomální RNA (rRNA), jadernými póry se dostává rRNA (ribonukleová kyselina) ven z jádra do cytosolu, rRNA spolu s bílkovinami vytváří ribozomy ### III. BUNĚČNÉ POVRCHY ### A) CYTOPLAZMATICKÁ MEMBRÁNA - Tenká polopropustná (semipermeabilní) blána kolem cytoplazmy, tvoří ji: - **1) Dvojvrstva fosfolipidů**: Má 2 části: - **hydrofilní „hlavička“ s glycerolem a fosfátovou skupinou**: Přitahuje vodu, směřuje ven z dvojvrstvy. - **hydrofobní „ocásek“ s dvěma mastnými kyselinami**: Odpuzuje vodu, směřuje dovnitř. - Uvnitř dvojvrstvy leží molekuly cholesterolu, snižují tekutost membrány. - **2) Molekuly bílkovin**: Jsou částečně nebo zcela zanořené do dvojvrstvy fosfolipidu. - **3) Molekuly cukrů**: Jsou navázány na vnější stranu membrány, tvoří tzv. glykokalyx = glykolipidy (cukry navázané na tuky) + glykoproteiny (cukry navázané na bílkoviny). - **Význam membrány**: - Ochrana buňky před vnějšími vlivy a poškozením. - Udává tvar buňky, spolu s cytoskeletem. - Řídí přenos látek mezi buňkou a prostředím. - Obsahuje specifické receptory zajišťující příjem informací a dráždění. - Umožňuje kontakt a propojení s okolními buňkami. - Podobnou stavbu mají i membránové organely. ### B) BUNĚČNÁ STĚNA - Pevný propustný obal na povrchu buněk (vně cytoplazmatické membrány), výskyt: u buněk rostlinných, hub a bakterií, u živočišných chybí. - **Složení u rostlin**: - **Celulóza**: Silnější vlákna pro pevnost. - **Hemicelulóza**: Tenčí vlákna pro pružnost. - **Pektin + bílkoviny**: Nevláknita, tmelící výplň. - Většinu součástí BS tvoří polysacharidy a strukturou se podobá „železobetonu“ - **Význam buněčné stěny**: - Vně kostra buňky. - Ochrana před prostředím a choroboplodnými zárodky (patogeny). - Zásobárna makromolekulárních látek (např. polysacharidů). - **Plazmodesmy**: Kanálky v BS, kterými prochází vlákna cytoplazmy, zajišťují mezibunečné spojení. ### C) ŘASINKY A BIČÍKY - Tenké výběžky na povrchu buňky, umožňují pohyb, tvořeny mikrotubuly a vyskytují se u jednobuněčných živočichů. - **Řasinky**: krátké výběžky ve velkém počtu. - **Bičíky**: 1 nebo 2 výběžky až 10x delší než řasinky.