Bunka

- základní stavební a funkční jednotka každého organismu
- dělí se do dvou základních skupin: prokaryotická a eukariotická buňka (mezi nimi není žádný přechodný stav, proto lze každou buňku jednoznačně zařadit)

1) chemické složení
eukaryotické i prokaryotické mají podobné chemické složení Kromě anorganických solí jsou všechny biomolekulární látky tvořeny biogenními prvky (C, O, N, H, P, S), které tvoří 97% sušiny buňky, tedy buňku po odstranění vody)

a) voda – Slouží jako rozpouštědlo pro většinu látek obsažených v buňkách – většina chemických reakcí v buňkách probíhá ve vodných roztocích reaktantů, tvoří 60 – 90% buňky, umožňuje štěpení molekul na ionty, které jsou důležité pro biochemické a biofyzikální reakce, podílí se na udržení stálé teploty, protože drží teplo a brání ochlazení, některých reakcí se účastní jako reaktant (hydrolýza, fotosyntéza
b) sacharidy – monosacahridy –
a. jednoduché molekuly (glukóza, ribóza, deoxyribóza) – jednoduché molekuly,
i. glukóza: PRO VŠECHNY je zdrojem energie (energie se uvolňuje oxidací glukózy), proto se v některých buňkách ukládá do zásoby v podobě polysacharidů (škrob, glykogen), nebo také vzniká celulóza
ii. ribóza a deoxiribóza – pbsaženy v nukleových kyselinách
b. disacharidy (maltóza)
c. polysacharidy (škrob, glykogen, celulóza)
i. škrob – u rostlin – zásobní látka
ii. glykogen – u živočichů – zásobní látka
iii. celulóza – součást buněčných stěn – strukturní fce
c) lipidy – společný název pro tuky, oleje a vosky, na některé lipidy je připojen zbytek kyseliny H3PO4 = fosfolipidy: stavební materiál
i. tuky a oleje – zdroj energie
ii. vosky – vylučují některé rostliny na povrch těla – zabránění ztráty vody
d) bílkoviny – makromolekuly vznikající spojením velkého počtu molekul dvaceti různých aminokyselin (= polypeptidický řetězec); vlastnosti bílkovin vyplývají z počtu, druhu a pořadí aminokyselin; jejich počet, druh a pořadí je závislý na genetické informaci, která je obsažená v molekulách nukleových kyselin; takto vzniklá bílkovina má požadované vlastnosti a plní určitý úkol

struktura --> vlastnosti --> fce
1. stavební fce pro různé části buňky
2. katalyzátor (enzym)
3. obranná fce – proti bakteriím, virům a jiným cizorodým látkám; tyto bílkoviny jsou vyráběny mnohobuněčnými buňkami
4. regulace a řízení činnosti orgánů a orgánových soustav v buňkách mnohobuněčných organismů; = hormony
5. pohyb nebo smrštění buněk – vyráběný obrvenými, bičíkatými nebo svalovými buňkami
e) nukleové kyseliny – makromolekulární látky složené z nukleotidů¸nukleotid vzniká spojením: organické báze (dusíkaté), pětiuhlíkatého cukru (ribosa, deoxyribosa) a kyseliny H3PO4 (tj. fosfátu) resp. Jedné molekuly organické sloučeniny obsahující dusík (=báze)
1. adenin (A)
2. guanin (G)
3. thymin (T)
4. cytosin (C)
5. uracil (U)
je tedy celkem pět druhů nukleotidů, vzniklý řetězec je polynukleotidový
nukleonová kyselina obsahující ribózu = ribonukleonová kys (obsahuje A, G, C, U), nositel genetické informace u RNA-virů
nukl. kyselina obsahující deoxyribózu = deoxyribonukleonová kys.

(obsahuje A, G, C, T), nositel genetické informace; DNA je dvoušroubovice, jednotlivé polypeptidové řetězce jsou pospojovány pomocí vodíkových můstků mezi bázemi
f) anorganické soli

2) stavba prokaryotní a eukaryotní buňky
- stavba = tvar, velikost a uspořádání látek do složitějších = úvarů: buněčných struktur
§ tvar buněk je velmi rozmanitý – závisí ne tom, je-li buňka součástí tkáně (pletiva) a je tvarově diferenciovaná, nebo je pouze jednobuněčným organismem
závisí na přítomnosti pevné buněčné stěny na povrchu, která udílí buňce tvar; některé buňky mají tvar proměnlivý (kořenonožci)
§ velikost – téměř všechny jsou pouhým okem nepozorovatelné, větší jsou buňky eukaryotické
a) vše, co lze pozorovat mikroskopem: mikroskopická struktura
b) vše, co lze pozorovat elektronovým mikroskopem: submikroskopická struktura
o všechny buňky mají některé částice shodné:
(1) buněčný povrch – tvoří ho plazmatická membrána, která má vždy stejné složení; tvořena dvojvrstvou fosfolipidů, která je neprostupná pro sloučeniny a ionty a tvoří hranici mezi buňkou a okolím; na ní jsou umístěny všechny makromolekuly bílkovin (na vnějším i vnitřním povrchu) = model tekuté mozaiky
napříč celou fosfolipidovou dvojvrstvou jsou umístěny makromolekuly bílkovin, mezi kterými jsou póry, umožňující průnik určitých látek
hlavní fce: příjem a výdej látek
je také na povrchu některých struktur uvnitř buněk a odděluje tak tyto struktury od cytoplazmy = membránové struktury
některé buňky mají mimo to ještě buněčnou stěnu – prokaryotické a rostlinné buňky – udílí charakteristický tvar a má ochrannou fci; rostlinné buňky mají stěnu z celulosy, houby z chitinu.
(2) cytoplazma – rosolovitá polotekutá hmota vyplňující každou buňku; prostředí pro buněčné struktury, poskytuje jim podmínky; protkána hustou sítí sílkovinných vláken (silné asi 15nm) – tvoří kostru buňky
(3) jadarná hmota – obsahuje DNA, které je pro všechny buňky bez vyjímky nositelem genetické informace; DNA je soustředěna dosložitého útvaru – chromozómu
(4) ribozómy – zrnkovitá tělíska, jsou místem syntézy bílkovin podle genetické informace (spojování molekul aminokyselin do polypeptidického řetězce)
Dělí se na bezjaderné /prokaryotické/ a jaderné /eukaryotické/. Prokaryotické jsou fylogeneticky starší a mají jednodušší stavbu

PROKARYOTICKÁ BUŇKA - STAVBA

I) na povrchu je plazmatická membrána má více fcí než u jaderných buněk
(1) reguluje příjem a výdej látek, přenos signálů
(2) je místem biochemických reakcí, protože na její vnitřní straně jsou umístěné některé enzymy (tj. bílkoviny s funkcí katalyzátorů)
(3) u fotosyntetizujících bakterií a sinic tvoří směrem dovnitř vychlípeniny. chromatofory /tylakoidy/, ve kterých jsou důležitá barviva pro fotosyntézu
(4) tyto vychlípeniny také mohou tvořit mesos´my, u kterých se předpokládá, že slouží k trávení potravy
II) směrem ven od plazmatické membrány je buněčná stěna, která je silně vyvinuta tj.

uděluje buňce stálý tvar a má ochrannou funkci;
III) uvnitř buňky je cytoplazma, která je roztokem mnoha organických i anorganickcýh látek
IV) v cytoplazmě jsou rozptýlená zrnka ribozómů, které jsou důležité pro tvorbu bílkovin; klidová buňka jich obsahuje 30 000 i více
V) v cytoplazmě také bývají rozptýlena zrnka makromolekulárních látek, které mají většinou zásobní funkci – zrnka glykogenu, kapénky tuků = buněčné inkluze
VI) uprostřed je JEN JEDEN kruhový vláknitý chromozom obahující doxyribonukleonovou kyselinu, v ní jsou obsažené genetické informace; tento chromozóm není oddělen žádnou hranicí!!!; DNA je 1000x delší, jak vlastní buňka, proto je pokládána do smyček

EUKARYOTICKÁ BUŇKA

- všechny eukaryotické buňky mají chromozómy v cytoplazmě oddělené jadernou blánou: mají blánu; kromě jádra obsahují další membránové struktury (slouží k výkonu určité funkce)
- jaderná blána i povrch ostatních membránových struktur mají stejný povrch jako plazmatická membrána na povrchu buňky
o všechny buňky mají
1. bunečný povrch
2. cytoplazma
3. jádro a další membránové struktury
4. ribozómy
5. cytoskeletární soustava
membránové struktury
- různé chemické i enzymové složení; svým ohraničením vytvářejí prostory nazvané kompartmenty – kompramentací vznikají různědiferenciovane části buněk
1. endoplazmatické retigulum – submikroskopická struktura; tvoření souborem navzájem propojených zploštělých měchýřku – dva druhy:
a) drsné: na jeho povrch jsou připojeny ribozomy, probíhá v nich syntéza bílkovin
b) hladké: uvnitř probíhají přeměny lipidů a sacharidů
2. GOLGIHO aparát – také tvořen souborem navzájem propojených zploštělých měchýřků; probíhá v něm konečná úprava bílkovin vytvořených na povrchu endoplazmatického retigula; upravené produkty se shromažďují ve váčcích a vznijkajících ba okrajích vnějších nádrží, jsou odškrcovány
- zajišťuje vnitrobuněčný transport některých látek
- v rostlinných buňkách se nazývá DIKTYZÓM
3. Lyzozómy – mikroskopické struktury; malé kulovité měchýřky ohraničené biomembránou; obsahují enzymy rozkládající látky složité na jednodušší; probíhá v nich vnitrobuněčné trávení
- charakteristické pro živočišné buňky
4. Vakuoly - charakteristické pro rostlinné buňky, plní stejné funkce jako lyzozómy, navíc slouží jako skladiště pro odpadní látky; mladé buňky obsahují více vakuol, které se postupně mění v jednu velkou, která posléze vyplňuje celý buněčný prostor; obsah vakuol: buněčná šťáva (vodný roztok org. a anorg. látek – kyseliny, sacharidy, …)
- biomembrána: tonoplast
5. Mitochondrie – mikroskopické struktury; v každé buňce několik set
povrch tvořený dvěma biomembránami – vnější= povrch, vnitřní= zřasená dovnitř mitochondrií – soustava neúplných přepážek (krist) – vnitřní povrch vnitřní biomembrány – enzymy katalyzující aerobní biologické oxidace (enzymy Krebsova cyklu)
-aerobní biologické oxidace základních živin (sacharidy a lipidy) – VZNIK ENERGIE;

ENERGETICKÁ CENTRA BUŇKY

- přitomnost nukleové kyseliny DNA a ribozómů – syntéza vlastních bílkovin nezávisle na genetické informaci buňky a také vlastní dělení ==> nezávislé
6. Plastidy – mikroskopické sturktury rostlinných buněk; většina obahuje barviva nezbytná pro fotosyntézu, některé jsou bezbarvé
mají vlastní DNA a ribozómy, jsou autonomní, schopné autoreprodukce
a) Leukoplasy: bezbarvé - v buňkách podzemních částí rostlin; neobsahují žádná barviva; hromadí se v nich zásobní látky (škrob, bílkoviny, lipidy)
mají zásobní funkci; na světě se mění v chloroplasty a zelenají
amyloplasty – obsahují škrobová zrnka
b) Chromoplasty – žlutá, oranžová a červená barviva (skupina karotenoidů – nerozpustná ve vodě, ale rozpustná v tucích – lipochromní barviva)
- v buňkách fotosynteticky neaktivních částí rostlin
barviva: - ß-karoten (mrkev)
- kapsatin (červená paprika)
- lykopen (rajčata)
- violaxantin (narcis)
- zeaxantin (kukuřice)
- jsou obsažené i v buňkách listů, jejich zbarvení vinikne až na podzim, kdy zaniká zelené barvivo – chlorofyl
- svým nápadným zbarvením napomáhají při opylování květu hmyzem
c) Chloroplasty – zelené; nezbytné pro fotosyntézu
- fotosynteticky aktivní, vždy obsahují chlorofyl, v menším množství karotenoidy
vyšší rostliny: rovnoběžně orientované tylakoidy se sdružují v útvary zvané grana)
7. Buněčné jádro – mikroskopická struktura
- povrch tvořený dvěma biomembránami – vnější: propojena s endoplazmatickým retigulem
- obě biomembrány mají jaderné póry, kterými prochází genetická informace k ribozómům, nebo nukleotidy potřebné pto syntézu nukkleových kyselin
- obsahuje jadérko (složené z bílkovin a RNA)
DNA – nejdůležitější složka – obsahuje gentickou informaci, je soustředěná do chromozómů, které jsou mikroskopem pozorovatelné v době, kdy se děli; každý chromozóm je složený ze dvou polovin.

chromatidů; v určitém bodě jsou oba chromadidy pevně spojené – centromera;
každá chromadita obsahuje stejnou molekulu DNA – při dělení dostanou obě buňky stejnou genetickou výbavu
- eukaryotická buňka má nejméně dva chromozomy – počet chromozóml je pro všechny buňky všech jedinců daného druhu charakteristický – lidé: 46 chromozomů (23 homologických párů), komár 6, hrách 14, lilie 24…..
počet chromozomů v tělových buňkách – diploidní počet (= diploidní sada) – 2n; při tvorbě pohlavních buněk se jejich počet snižuje na polovinu, takže jejich splynutím opět vznika 2n buňky.