Prosím, vypněte mobilní telefony

Prezentace na téma: "Prosím, vypněte mobilní telefony"— Transkript prezentace:

1 Prosím, vypněte mobilní telefony

2 Ing. Zuzana Balounová, PhD.
Obecná botanika 2. Základní kurs Cytologie Ing. Zuzana Balounová, PhD.

3 BUŇKA Základní strukturní a organizační jednotka všech organismů
Nejmenší systém schopný sám o sobě života a rozmnožování V současné době může vzniknout pouze z buněk stávajících Prokaryontní b. Eukaryontní b.

4 Eukaryontní rostlinná buňka
jádro cytoplazma s organelami, cytoskelet vakuola povrchové struktury

5 Jádro (nucleus, karyon)
řídí činnost buňky (produkci proteinů) uchovává genetickou informaci

6 Jádro (nucleus, karyon)
- karyotéka s póry - Jadérka – RNA, bílkoviny syntéza bílkovin - karyoplazma – jaderný skelet: DNA ve dvojí podobě: zkrácené - (spiralizované chromozómy) v průběhu mitózy chromatin (rozpleté chromozómy) mezi mitózami

7 Jádro (nucleus, karyon)
nukleární póry nukleoporiny centrální transportní kanál projdou částice menší než 10 nm

8

9 Jádro (nucleus, karyon)

10

11 Chromozóm

12 Ribozómy - vznik v jadérku: proribozomy přes jaderné póry přechází do cytoplazmy - syntéza proteinů Typy ribozomů: podle sedimentační konstanty 70S v chloroplastech a mitochondriích 80S v cytoplasmě

13 Cytoplazma cytoskelet, organely
Endoplasmatické retikulum Golgiho aparát Ribosomy Mikrotělíska Plastidy Mitochondrie

14 Biomembrána Dvojvrstva na fázovém rozhraní
Semipermeabilní (struktura!) Fosfolipidy (lecitin), glykolipidy, steroly biomolekulární film model tekuté mozaiky

15 Endoplazmatické retikulum (ER)
Drsné ER s ribosomy Hladké ER Lumen ER elektrotransport nebo proteiny Kanálky ER (průměr nm) dilatací vnitřního prostoru ER vznikají vakuoly

16 Funkce ER komunikační systém buňky (spojení s vnější membránou
karyotéky) propojení ER buněk (plasmodesmy) transport (lipidy a proteiny) biosyntéza bílkovin na drsném ER (ribosomy), biosyntéza lipidů (hladké ER)

17 Produkce lipidů Olejové tělísko
- povrch tvoří fosfolipidová monovrstva Oleosin - obsahuje řadu hydrofóbních AK

18 Produkce zásobních proteinů semen
- globulíny (rozpustné ve vodě) - transportovány přes Golgiho systém do zásobních vakuol - prolaminy (hydrofóbní, v alkoholu rozpustné) - na povrchu proteinových tělísek

19 Golgiho aparát

20 Golgiho aparát soustava diktyozomů - rozvětvených do řady tubulů.
Na okraji tvorba váčků vesikulů - v rostlinných buňkách - roztroušeny jako jednotky v cytoplasmě

21 Funkce GA sekreční procesy
podílí se na metabolismu sacharidů a jejich transportu transport látek produkovaných v ER (lipidy a proteiny) do buněčné stěny nebo do vakuol syntéza a přenos stavebních prvků pro buněčnou stěnu exocytóza transpot Golgiho váčků z buňky exocytosou

22 Mikrotělíska kulovité organely – jednoduchá membrána 0,5 -1,7 mm
zrnitá, někdy obsahují krystalické proteiny - spojeny s ER - peroxisomy - glyoxysomy

23 Peroxisomy - podílí se na glykolytickém metabolismu souvisejícím s fotorespirací - význam v metabolismu cukrů a detoxikaci řady látek.

24 Klíčící semena (obsahující lipidy) - účast v lipidické mobilizaci
Listy C3 rostlin - klíčová role ve fotorespiraci Kořeny bobovitých rostlin - fixace N2 Nespecializované peroxisomy - obsahují katalasu (krystal), enzymy b-oxidace Mitochondrie Peroxisom Chloroplast

25 Glyoxizómy obsahují enzymy nezbytné během klíčení semen
pro přeměnu tuků na sacharidy

26

27 Vakuoly tonoplast - reguluje transport látek do vakuoly a zpět
soubor vakuol - vakuom tonoplast - reguluje transport látek do vakuoly a zpět tvorba tonoplastu - z ER, účast GA - provakuoly Akumulace iontů ve vakuole v koncentracích značně převyšujících koncentraci v okolní cytoplazmě - tím vytváří osmotický tlak a následně turgor (vnitřní napětí buňky, až 20 atm) nezbytný pro prodlužovací růst buněk vakuola v buňce důležitým osmoregulátorem

28 - v jedné buňce mohou být vakuoly různého charakteru - obsahující antokyany i bezbarvé.
- idioblasty: častěji než specializace vakuol je specializace celých buněk, obsahující vakuoly s určitým obsahem - (tříslovinné, mléčné).

29 Funkce vakuol zásobní funkce předpokládá se podobná funkce vakuol jako
řídí vodní potenciál buňky zásobní funkce předpokládá se podobná funkce vakuol jako lysozymu v živočišných buňkách (hydrolytické enzymy) reservoár protonů a důležitých iontů (Ca2+), pH 5-5,5 - regulace cytosolického pH a následně aktivity enzymů

30 obrana proti patogenům a býložravcům -
akumulace toxických sloučenin a) fenolické sloučeniny, alkaloidy, kyanogenní glykosidy, proteasové inhibitory b) enzymy degradující buněčnou stěnu – chitinasa, glukanasa c) obranné molekuly (saponiny) d) latexy - hydrofobní polymery s insekticidními a fungicidními vlastnostmi

31 - uložení toxických sloučenin (těžké kovy,
oxaláty - tvorba krystalů oxalátu vápenatého) - pigmentace (antokyany) - okvětní plátky, ovoce, ochrana listů

32 Cytoplazma a organely roztok anorganických iontů a organický látek
cytoskelet síť mikrotrabekul (ještě drobnějších bílkovinných vláken ) - trámčina pro rozmístění ribozómů, organel, ale i molekul enzymů

33 cytoskelet monomery (molekuly proteinů (tubulin, aktin aj.) polymerují do vláken: mikrotubuly mikrofilamenta, intermediární filamenta mikrotrabekuly.

34 mikrotubuly tvořeny bílkovinou tubulinem systém mitotický
periferní = mechanická kostra buňky posun organel pohyb bičíků… mikrofilamenta tvořena aktinem a myosinem tenčí, delší –svazky spojují protilehlá místa plazmatické membrány. mikrotrabekuly. síť vláken, kostra s ukotvenými strukturami

35 cytoskelet dynamický funkční systém
zúčastňuje se procesů spojených s tokem informací podílí se na přenosu informací (vytváří paměťové struktury - epigenní paměť buňky) - částí cytoskeletu je totiž centriola

36 Mitochondrie (chondriozómy - soubor je chondrion)
semiautonomní organely tvar zrníček, tyčinek, vlákenek, nebo válcovité formy). semipermeabilní dvojitá membrána perimitochondriální prostor vnitřní membrána se vchlipuje a do matrix, tekuté základní hmoty vytváří kristy

37 Mitochondriom - energetické centrum buňky
Počet 1 – 2000 (až 1/5 celkového objemu buňky) Funkce - enzymy citrátového cyklu, respirace, produkce ATP - intenzivní pohyb, častá fúze nebo dělení matrix: Krebsův cyklus a ß-oxidace mastých kyselin vnitřní strana krist - dýchací řetězec, vazba energie do ATP Množení - příčným dělením, fragmentací, pučením, diferenciací protoformy po indukci kyslíkem

38 Matrix - obsahuje proteiny, RNA, extrachromozomální DNA, ribozomy

39

40 Plastidy Lipoproteinové organely obsahující vlastní DNA a ribozomy
Primární plastid - dvě membrány + stroma společný původ: iniciální částice - z ní proplastid.

41 Funkce plastidů zásobní organely účast na metabolických dějích
(biosyntéza chlorofylu, karotenoidů, purinů, pyrimidinů, mastných kyselin) Redukce anorganických sloučenin NO2- a SO42- Příčné dělení

42 Chromoplasty žlutá a červená barviva – karotenoidy
v buňkách květních orgánů ve zralých plodech v nadzemních orgánech mnoha parazitů (záraza) v kořenech (mrkev) nejčastěji kulovité nebo čočkovité Hromaděním karotenoidů (nebo tuků) se jejich tvar mění - barvivo v nich krystalizuje (jehličky, mnohostěny)

43 Leukoplasty bezbarvé - v orgánech jež nejsou vystaveny
světlu (kořeny, dřeň), - v plodech - v buňkách pokožky a v trichomech sférické, tyčinkovité, nepravidelné. Nejhojnějším typem jsou amyloplasty elaioplasty - vyplněné tukem proteinoplasty - s krystaly proteinu

44 Leucoplast - Elaioplast - Proteinoplast Etioplast Chloroplast
- Amyloplast - Elaioplast - Proteinoplast Etioplast Chloroplast Chromoplast

45 Leukoplast neobsahují pigmenty, dvě obalové membrány, husté stroma, velmi málo vnitřní membrány a ribosomů syntéza monoterpenů (součástí esenciálních olejů) škrobu (amyloplast), lipidů (elaioplast), proteinů (proteinoplast) Lokalizace: blízko hladkého ER které se podílí na syntéze lipidů

46 Amyloplast Nepigmentované plastidy s granulemi škrobu
Výskyt - zejména v zásobních orgánech Škrobová zrna

47 Etioplast v etiolovaných listech, chybí chlorofyl, vývoj za tmy nebo slabého světla produkce chlorofylových prekursorů - protochlorofyllid (po osvícení - syntéza chlorofylu) ukládá membránové lipidy ve formě membránových struktur - prolamelární tělíska (75% lipidů) - po osvícení tvorba thylakoidů

48 Chloroplasty Množství - 40 až 500 000 chloroplastů na 1 mm2 listu
tylakoidy (plošné měchýřky) Grana diskovité tylakoidy (počet - až 40 vliv světelných podmínek) Intergrana tylakoidy stromatu

49 vnitřní strana tylakoidních membrán – chlorofyl, světelná fáze
stroma – temnostní obsahují zrníčka škrobu a kapénky lipidů Jeden – stovky v buňce

50

51

52

53 (mladé primární listy)
Proplastid (mladé primární listy) Chloroplast Amyloplast Leukoplast Chromoplast

54

55 Protoplasmatické součásti: cytoplasma (membrány, partikule,
cytoskelet, základní cytoplasma) karyoplasma plastidoplasma chondrioplasma Neprotoplasmatické součásti: krystaly, škrobová zrna tukové krůpěje buněčná stěna obsah vakuoly intersticiální fáze (vnitřní fáze ER, GA membránové prostory plastidů a mitochondrií)

56 % celkového objemu buňky
Buněčná struktura % celkového objemu buňky Funkce Vakuoly 79 Udržování buněčného napětí (řídí osmotický potenciál), ukládání zásobních a odpadních látek Chloroplasty 16 Fotosyntéza, syntéza škrobu a lipidů Cytosol 3 Syntéza sacharosy, řada dalších metabolických drah Mitochondrie 0,5 Buněčné dýchání Jádro 0,3 Obsahuje genom buňky, replikace a transkripce DNA Peroxisomy Tvorba toxických meziproduktů Endoplasmatické retikulum Uložení Ca2+ iontů, účast na exportu proteinů z buňky a transportu proteinů do vakuoly Golgiho aparát Zpracování a rozdělení proteinů určených pro export z buňky nebo transport do vakuoly