Zázračná bunka

Všeobecná charakteristika

Bunka je najmenšia časť organizmu, ktorá je schopná žiť samostatne. Človek ako mnohobunkový organizmus sa skladá z veľkého množstva buniek (75x1018 buniek), ktoré navzájom spolupracujú. V rámci deľby práce sa špecializujú na jednotlivé činnosti a takto sa združujú do tkanív. Jednotlivé tkanivá sa potom podľa funkcie zoskupujú do orgánov a orgány do sústav. Takto máme napríklad bunku pečene (hepatocyt), špecializovanú na detoxifikáciu organizmu a tvorbu pre telo dôležitých látok. Viac buniek tvorí pečeň, ktorá je súčasťou tráviacej sústavy, odkiaľ k nej putujú všetky látky prijaté v potrave.

Všetko, čo robíme, vykonávajú bunky. Aby mohli fungovať, musia mať aj ony svoje orgány. Hovoríme im organely. Medzi najdôležitejšie patria: jadro, ribozómy, endoplazmatické retikulum, Golgiho aparát, lyzozómy, mitochondrie, centrioly a cytoskelet. Bunka je vyplnená gelovou substanciou zvanou cytoplazma, v ktorej sú organely umiestnené. Medzi bunkami je medzibunkový priestor, kde sa nachádzajú látky potrebné pre bunku, aj bunkou vylučované. Tento priestor je spojený s krvným obehom, ktorý zabezpečuje prísun látok pre bunku potrebných a odvod látok pre bunku nepotrebných.
Bunka je ohraničená bunkovou membránou. Je to špeciálna polopriepustná membrána. Skladá sa z lipidovej dvojvrstvy a z bielkovín v nich vnorených. Lipidy sú hydrofóbne látky (voda ich odpudzuje). V membráne sa nachádzajú tzv. fosfolipidy, ktoré majú hlavičku z hydrofilného (voda ich priťahuje) fosfátu a chvostík z hydrofóbneho lipidu. Tieto látky sú usporiadané tesne vedľa seba v dvoch radoch chvostíkmi k sebe. V tejto dvojvrstve, ktorá je tekutá, sú rôzne umiestnené bielkoviny. Na povrchu z vonkajšej alebo vnútornej strany alebo prechádzajú cez membránu.
Nie všetky látky, ktoré sa nachádzajú v okolí buniek môžu prechádzať do bunky. Membrána slúži ako filter. Pomedzi lipidy sa dostanú dnu len malé molekuly (kyslík, oxid uhličitý) a látky rozpustné v lipidoch (steroidné hormóny). Ostatné látky majú svoje prenášače alebo špeciálne kanály, cez ktoré môžu prechádzať. Tieto kanály a prenášače sú tvorené práve bielkovinami v membráne. Napríklad voda má svoj vlastný kanál, ktorý sa volá akvaporín. Veľmi veľké látky ako bielkoviny neprejdú vôbec. Ióny majú svoje vlastné kanály, ktoré sa kontrolovane otvárajú. Vďaka tejto polopriepustnosti membrána vytvára iónový rozdiel medzi vnútrom bunky a okolím. Volá sa pokojový potenciál, ktorý je dôležitý pre udržanie funkcie buniek a hlavne pre prenos vzruchu v nervových tkanivách. Membrána má tiež ochrannú funkciu.
Jadro je pamäťové centrum bunky. V ňom sa nachádza DNA usporiadaná do chromozómov, v ktorej sú uložené všetky informácie potrebné pre bunku. Popri chromozómoch je v jadre malé jadierko. Tu je hlavne sústredená DNA so zakódovanými informáciami pre syntézu RNA. Tá je dôležitá pre tvorbu bielkovín.
Ďalšou organelou sú ribozómy. Na nich prebieha vlastná syntéza bielkovín. Sú buď voľne v cytoplazme alebo viazané na endoplazmatické retikulum.

Endoplazmatické retikulum je systém cisterien, ktorý sa podľa toho, či sú na ňom viazané ribozómy, delí na granulárne a hladké. Granulárne endoplazmatické retikulum je veľmi dôležité pre „dozrievanie bielkovín“. Tu prichádzajú bielkoviny z ribozómov a upravujú sa do konečnej podoby (priberajú cukornaté, fosfátové alebo iné zložky). Hladké endoplazmatické retikulum je centrom tvorby lipidov, fosfolipidov a cholesterolu. Je tiež zásobárňou vápenatých iónov, ktoré sú potrebné pre reguláciu funkcie buniek.

•Golgiho aparát je tesne spätý s endoplazmatickým retikulom. Je to takisto systém cisterien, ktorý preberá látky z endoplazmatického retikula, koncentruje ich, pripravuje na transport a vylučuje z bunky transportnými vezikulami.
Z Golgiho aparátu sa tvoria aj lyzozómy. Sú to tráviace centrá bunky. Vnútri je kyslé prostredie (pH 5-6) a enzýmy sprostredkujúce trávenie. Sú schopné rozkladať prakticky všetky makromolekuly.

•Mitochondrie sú energetickým centrom bunky. Tu prebieha dýchanie a s tým spojená tvorba energie. Mitochondrie sú približne oválne útvary zložené z dvoch membrán, vonkajšej a vnútornej vytvárajúcej tzv. kristy. Vďaka tomuto systému membrán a vlastnej DNA je mitochondria schopná plniť svoju funkciu.

•Centrioly sú telieska potrebné pri delení bunky. Obsahujú vlastnú DNA, vďaka ktorej sa môžu sami deliť. Zabezpečujú rovnomerné rozdelenie chromozómov do dcérskych buniek. Na začiatku delenia sa preskupia na opačné strany bunky. Po zdvojení chromozómov a ich usporiadaní v strede bunky ich centrioly pritiahnu k sebe. Bunka sa v strede môže rozdeliť a vzniknú dve dcérske bunky.

•Cytoskelet je kostrou bunky. Je to systém tubúl, ktorý zabezpečuje rozmiestnenie organel v bunke. Takisto je zodpovedný za prenos informácií medzi bunkami. Podľa toho, akú má bunka funkciu, drží jej tvar alebo tiež zabezpečuje jej pohyb.


Celý systém bunkových organel si môžeme predstaviť asi takto: bunka dostane pomocou systému cytoskeletu a membrány signál, že v medzibunkovom priestore je málo napr. nejakej bielkoviny. Informácia sa dostane do jadra, kde začne prepis informácie o bielkovine z DNA do RNA. Tá putuje k ribozómom, kde sa prekladá do kombinácie aminokyselín a vzniká bielkovina, ktorá prechádza do endoplazmatického retikula. Tam sa na ňu pripája napr. fosfát a takto upravená bielkovina sa prenáša do Golgiho aparátu, ktorý ju pripraví na transport a transportnými vezikulami ju vylúči do vonkajšieho prostredia. Mitochondrie zároveň vytvárajú energiu potrebnú pre všetky tieto procesy.