B U Ň K AZÁKLAD VŠECH ORGANISMŮ

H i s t o r i e

1665 R. Hooke na příčném řezu korkem pozoroval strukturu mrtvých buněk (odtud cellulae – buňky)

Anton van Leeuwenhoek poprvé pozoroval živé buňky nálevníků a bakterií

30. léta 19. stol. buněčná teorie (J. E. Purkyně, M. J. Schleiden a T. Schwann) znamenala zobecnění všech dílčích pozorování a stala se východiskem dalšího bádání

• Základní organizační (strukturní i funkční) jednotka tkání, orgánů a organismů

• Roku 1839 ji definoval M.J.Schleiden, T. Schwann, J.E Purkyně

• Dělí se na prokaryotickou a eukaryotickou

B u n ě č n á t e o r i e

J. E. Purkyně a buňka z kůry mozečku

R o z d ě l e n í

EUKARYOTA

Vznikly před 1,7 mld. let

Vznikly na základě symbiózy s prokaryoty, které pronikly do buněk

Patří sem b. živočišná, rostlinná, hub

PROKARYOTA

Vznikly před 3,8 – 3,5 mld. lety

Patří sem archebakterie a eubakterie – bakterie a sinice

Z n a k y

PROKARYOTA jednobuň. organismy

mají nukleoid, ribozomy, cytopl. membránu, buň. stěnu a cytoplazmu

jádro není od cytoplazmy odděleno blanou a je tvořeno velkou mol.DNA (plní fci. Chromozomu a nemá volné konce)

nikdy se nedělí mitoticky (jde o replikaci DNA)

EUKARYOTA jednobuň. i mnohobuň.

Organismy jádro je odděleno od

cytoplazmy jadernou blanou

jádro je tvořeno chromatinem (během mitózy se zahušťuje a vznikají chromozomy)

dělení je mitotické všechny buňky obsahují

mitochondrie

bývají obaleny tuhou blanou (b. stěnou), její složení je jiné než u rostl.

rozmnožují se příčným dělením

ribozomy slouží k syntéze bílkovin

někdy vytváří kolonie

obsahují ribozomy dvojího typu: a) cytoplazmatické b) mitochondriální

přenos gen. Informace ve 2 drahách (rostliny ve 3): a) replikace DNA jaderných chromozomů b) replakace DNA mitochondrií

přítomnost endopl. retikula, golgiho aparátu, lysozomů oddělených od cytoplazmy membránou

Z n a k y

P r o k a r y o t a ARCHEBAKTERIE

b. stěna z pseudomureinu nebo žádná (jen cytopl. membrána)

přežívají velké tlaky a teploty žijí v různých prostředích i

bez O2

dělí se na:metanové (produkují metan redukcí CO2, v horkých pramenech, rostouo jen v aerobních podnínkách) extrémně halofilní (k růstu vyžadují vysoké konc. solí) termofilní (v horkých sirných pramenech, rostou až při 100°C)

EUBAKTERIE Jádro (tzv. nukleoid) není

ohraničeno membránou a tvoří ho pouze DNA

B. stěna z mureinu Riboromy jsou volně

rozptýleny po cytoplazmě

P r o k a r y o t n í b u ň k a

Buněčná stěnaBuněčná stěna Cytoplazmatická Cytoplazmatická

membránamembrána ChromozomChromozom RibozomyRibozomy CytoplazmaCytoplazma CytosolCytosol

PROTOPLASTPROTOPLAST živý obsah buňky

BUNĚČNÁ STĚNABUNĚČNÁ STĚNA tuhý obal, mechanická

ochrana

PLAZMATICKÁ PLAZMATICKÁ MEMBRÁNAMEMBRÁNA izolace vnitřního

prostředí od vnějšího polopropustná

P r o k a r y o t n í b u ň k a

CYTOPLAZMACYTOPLAZMA viskózní, velmi viskózní, velmi

koncentrovaný roztok koncentrovaný roztok vyplňující zcela prostor vyplňující zcela prostor buňkybuňky

RIBOZOMYRIBOZOMY tělíska v cytoplazmě

CHROMOZOMCHROMOZOM jaderná hmota, nukleoidjaderná hmota, nukleoid kruhovitá DNA na kruhovitá DNA na

bílkovinném nosiči bílkovinném nosiči

P r o k a r y o t n í b u ň k a

Schéma replikace bakteriálního chromozomu

Submikroskopická stavba buňky sinice

1. Slizový obal2. Buněčná stěna3. Tylakoidy se zrníčky

(fikobilizómy) asimilačních barviv

4. Jaderná hmota5. Cytoplazmatická

membrána (plazmalema)

E u k a r y o t n í b u ň k a

R o s t l i n n á b u ň k a

1. Plazmatická membrána2. Golgiho aparát3. Endoplazmatické

retikulum4. Jádro s jadérkem5. Mitochondrie6. Chloroplast7. Vakuola8. Cytoskelet9. Ribozómy10. Buněčná stěna11. plasmodesmy

Cytoplazmatická membrána

Ohraničuje protoplast Složená z fosfolipidů a

proteinů Dynamická, neustále se

mění (pohyb membránových molkeul)

Schéma buněčné membrány

1. Glykolipid2. alfa-helix protein3. oligosacharidový boční řetězec4. Fosfolipid5. globulární protein6. hydrofobní část alfa-helix proteinu7. cholesterol

Molekula fosfolipidu a stavba plazmatické membrány

Schéma funkce bílkovinných přenašečů v membráně

G o l g i h o a p a r á t Složen z plochých

váčků a kanálků Odškrcují se z něho

váčky diktyozómy Obsahují látky, kt. b.

použije při tvorbě nové b. stěny, ochranných pouzder, …

Slouží k postsyntetické úpravě bílkovin vytvořených v ER

Endoplazmatické retikulum Soubor cisteren, které v

mnoha vrstvách obklopují jádro

Na část cisteren přisedají ribozómy

Složitá soustava vnitřních membrán

Výrazná syntetická funkce Lipidy (hladké ER) Proteiny (drsné ER)

Důležitý transportní systém Nově syntetizovaný materiál

se zde nehromadí, ale putuje k jiným membránovým organelám (Golgiho komplex)

Schéma funkce ER a Golgiho systému

Jádro s jadérkem Ústřední banka genetické

informace Na povrchu dvojitá

membrána s póry Uvnitř chromatin (DNA +

bílkoviny) Euchromatin – rozptýlený

v jádře, geny aktivní Heterochromatin –

nerozptýlený, geny neaktivní

Jadérko = RNA + bílkoviny k tvorbě ribozomů

Chromozomy jen v dělícím se jádře Tvořeny spiralizovaným

chromatinem

Podlouhlé, kulovité Na povrchu dvě

membrány, vnitřní žebrovitě vychlípena, tvoří kristy

Aerobní dýchání spojené s rozkladem organických látek na vodu a CO2

Tvorba ATP

M i t o c h o n d r i e

Stavba mitochondrie a výměna látek

fotosynteticky aktivní v zelených částech

rostlin dvě membrány thylakoidy s

fotosyntetickými barvivy (chlorofyl) na vnitřní membráně

grana - nad sebou umístěné thylakoidy

stroma - vnitřní výplň chloroplastu (fotosyntéza)

C h l o r o p l a s t

Stavba chloroplastu a výměna látek

Tonoplast – polopropustná membrána ohraničující vakuolu

až 90 % obj. buňky Buněčná šťáva Zásobní látky - cukry,

bílkoviny Meziprodukty

metabolismu (aminokyseliny, organické kyseliny)

V a k u o l a

C y t o s k e l e t Vnitřní oporný systém

buňky Složky cytoskeletu:

Mikrotubuly (z tubulinu) Mikrofilamenta (jemná

vlákna) Z mikrotubulů se

stávají vlákna achromatického vřeténka při mitóze

Mikrotubuly a jejich uspořádání v buňce

Mikrofilamenty a jejich uspořádání v příčně pruhovaném svalstvu

R i b o z o m y Volné i na ER jsou tvoření rRNA a

bílkovinami Skládají se ze dvou

podjednotek Větší Menší

Funkce: syntéza bílkovin

B u n ě č n á s t ě n a ohraničuje rostlinnou

buňku ochrana protoplastu základní složkou je

celulóza hemicelulózy (často

zásobní funkce) Pektiny transportní dráha

appoplast impregnace,

inkrustace lignifikce (dřevnatění) kutin, suberin, vosky

Ž i v o č i š n á b u ň k a1. Jadérko2. Hladké

endoplazmatické retikulum

3. Vakuola4. Mitochondrie5. Centrioly6. Lyzozom7. Golgiho aparát8. Jádro9. Hrubé

endoplazmatické retikulum

10. cytoplazma

Ž i v o č i š n á b u ň k a Vždy eukaryotická Tvarová rozmanitost a specializace V zásadě shodná stavba s rostlinnou buňkou, ale odlišnost:

V biochemické aktivitě Chybí buněčná stěna, plastidy a vakuola

Zpravidla mimořádně malé (do 20 μm); výjimka neurony Tendence k uniformitě Jedno jádro (mimo bezjaderných erytrocytů; b. chrupavek

a jaterní dvě jádra; osteoklasty až 100 jader) Plazmodium, syncitium Nukleocytoplazmový poměr – stálý poměr hmoty jádra k

hmotě cytoplazmy

Tvary živočišných buněka) Buňka hladkého

svalub) Bazofilní granulocytc) Erytrocyt (skokan)d) Histiocyte) Osteocytf) Buňky kubického

epitelug) Purkyňova buňka z

kůry mozečku