Anatomie : struktura Fyziologie : funkce

Přehled Anatomie – věda zabývající se strukturou částí těla a jejich vztahem mezi sebou –Makroskopická –Mikroskopická –Vývojová Fyziologie – věda zabývající se funkcí tělních struktur – chrakteristika a mechanika která z nich dělá živou bytost

Makroskopická anatomie Topografická– všechny struktury v jedné části těla (břicho nebo noha) Systémová – makroskopiecká anatomie, dle systémové struktury Povrchová – dle vnitřních orgánů jak přísluší k daným okrskům kůže

Mikroskopická anatomie Cytologie – studuje buňku Histologie – studuje tkáně

Vývojová anatomie Zachycuje strukturální změny během života Embryologie – studuje vývojové změny těla před porodem

Fyziologie Zybývá se funkcí jednotlivých tělních systémů –Renalní – funkce ledvin –Neurofyziologie –nervový systému –Kardiovaskulární – srdce a cévy Často na buněčné nebo molekulární úrovni

Levels of Organization 1-5

Dostupné z Metodického portálu ISSN: , financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze. CELL

Buňka je nejmenší jednotka schopna procházet procesem, který je spojovaný s „životem“ Klasické vlastnosti živého organismu: Reprodukce Výživa Respirace Exkrece Dráždivost Pohyb RŮST Jak buňky naplňují tyto kritéria živých organismů Buněčné dělení Výživa Respirace Exkrece Reakce na prostředí Pohyb- výrustky-cílie Růst do velikosti a počtu

Buňky Buňka – její funkce a struktura – Buňečná membrána – Jádro – Cytoplasma

Cells in the body

Cell Anatomy

Buněčná membrána

Fospholipidová dvojvrstva Vnitřní (zabudované) a periferní proteiny Polopropustná Cilie, bičík, mikroklky

Jádro

Největší organela Kontrolní centrum buňky / mozek buňky Obsahuje dědičnou informaci (DNA) Proteinová syntéza

Jádro Jaderný obal : nucleopory Nucleoplasma Chromatin : DNA Jadérko

Cytoplasma Vnitřní části buněk, kromě jádra Organely : malé orgány buňky

Organely Mitochondrie Ribosomy Endoplasmické Retikulum (ER) Golgiho aparát Lysosomy Peroxisomy Cytoskelet

Mitochondrie Unikátní vlastnosti: –Obsahují svoji vlastní DNA –Dvojtá membrána Vnitřní membrána je četně složena do kryst Gelu podobná tekutina "matrix" obsahuje enzymy k produkci adenosin trifosfátu (ATP) Přeměna energie –C-H vazby substrátu (jídlo) jsou přeměněny na vysoko energetické fosfátové vazby v Krebsově cyklu Elektrony podstupují řadu reakcí aby uschovaly energii v použitelné formě (ATP) Velký počet ve svalových buńkách

mitochondrie

Organely : ribosomy Roztroušení ve cytoplazmě a ukotvnené na ER Místo proteinové syntézy

Organely : endoplasmatické retikulum Hrubé endoplasmatické retikulum (RER) : ER které má ribosomy na vnějším povrchu Hladké endoplasmatické retikulum (SER) : ER ER které nemá ribosomy na vnějším povrchu

Endoplsmic reticulum

Organely : RER Přenáší proteiny z ribosomů na golgiho aparátu Spojené s golgiho apparátem : postupuje přes cestu „cisteren“ Hlavní místo proteinové syntézy –Ribosomy – začínají syntezu polypeptidů- segmentem který se váže na signální protein v cytoplasmě –Syntéza a transĺokace polypeptidů na ER, začíná simultáně

Organely : SER Syntéza a úschova lipidů, fosfolipidů a steroidů Velký počet v buňkách žlaz Jaterní buňky : eliminují léky, štěpí gylkogen na glukózu

RNA Messenger RNA (mRNA) Transfer RNA (tRNA) Ribosomální RNA (rRNA)

Golgiho komplex Transport vesicles from smooth ER Fuse with golgi stack, and proteins undergo refinement Vesicles containing final products are released from distal stack

Organely:golgiho aparát Sít´propojených plochých tubulí nebo váčků vycházející od ER Modifikující a balící látky z ER : na další sekreci, nebo vlastní vnitřní použití Tvorba lysosomu

organely: lysosom Váčky naplněné hydrolytickým enzymem Trávení cizích těles a nutrice Autolýza Fagocytující buňka, trávicí systém buněk

Organely : peroxisomy Obysahují enzymy které užívají kyslík k detoxifikaci látek Detoxifikace molekul jako je alkohol a formaldehyd Odstraňuje volné radikály (z metabolismu buněk) Jaterné a ledvinové buňky

Organely: cytoskelet Proteiny ve formě mikrotubulů a microfilament Buněčný skelet: podporuje a zachovává bˇuněčný tvar Pohyb buněk

Organely: cytoskelet

Cytosol Syntéza ribosomálních proteinů Zachovává metabolismus a ukládání: degradace, syntéza nebo transformace malých organických molekul jako paliva –Metabolismus Glycolýza – štěpení jednoduchých cukrů (sp. glukózy) – oxidační metabolismus Vytvářejí malé množství energie Zpracovávají mastné a amino kyseliny ke vstupu do TCA cyklu –Uchovávání Tukové kapémky (sp. Tuková buňka) Glykogen Ultrastrukture - cytoskeletu Microtubuly: 22 nm, největší cytoskeletální struktura; tvořena tubulinem Architectura: potřebuje zachovat asymetrii Pohyb –Transport materiálů (vesikly atd.) –hybnost –Mitosa Microfilamenta: 6 nm, nejmenší viditelná standartním EM; složený z aktinu (G-form), které formují šroubovice (F-form). Intermediální filamenta: stabilní proteinové vlákna, 7-10 nm; Zajištújí kostru buňky

Příjem a výdej látek buňkou 1. Pasivní transport – bez potřeby energie a) prostá difuze – po koncentračním spádu, velmi pomalá, jen málo látek (CO 2 ), volně procházejí steroidní hormony b) usnadněná difuze – po koncentračním spádu, zejména hydrofilní molekuly (např. glukóza), pomocí přenašečů (transportní proteiny) Dostupné z Metodického portálu ISSN: , financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.

2. Aktivní transport – spotřeba energie a) aktivní transport – využívá energii z molekul ATP, přenos jednosměrný – pomocí přenašečů 3. Endocytóza – buňka přijímá makromolekulární látky a) pinocytóza – buňka pohlcuje kapénky tekutin vchlípením části plazmatické membrány b) fagocytóza – přijímání větších částic i pevných, vytváří plazmatické výběžky = panožky Dostupné z Metodického portálu ISSN: , financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.

Endocytóza Exocytóza FagocytózaPinocytóza

4. Exocytóza – opak endocytózy - buňka vydává nepotřebné, přebytečné, škodlivé i jiné (hormony, protilátky) látky 5. Osmóza – speciální pasivní buněčný transport vody přes semipermeabilní membránu - z prostředí o nižší koncentraci látek do prostředí o vyšší koncentraci látek a) hypertonické p. – vyšší koncentrace látek, než koncentrace prostředí – plazmolýza (smrštění) buněk b) hypotonické prostředí – nižší koncentrace látek, než koncentrace prostředí – zvýšený turgor, plazmoptýza (prasknutí přesáklé buňky) c) izotonické prostředí – stejná koncentrace látek a prostředí Dostupné z Metodického portálu ISSN: , financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.

Buněčný cyklus G0 fáze - zastavení buněčného cyklu, diferencované buňky G1 fáze - též postmitotická, období růstu buňky, přípravná fáze na další dělení S fáze - DNA se replikuje na dvojnásobné množství (sesterské chromatidy) G2 fáze - zdvojování organel M fáze - skládá se z jaderného dělení (mitózy) a vlastní cytokineze = prochází jím buňka mezi svými děleními doba trvání cyklu = generační doba fáze přípravné (interfáze) a buněčné dělení regulaci má na starosti velké množství látek enzymové i neenzymové povahy (Cykliny a Cdk proteinkinázy) Dostupné z Metodického portálu ISSN: , financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.

Rozmnožování buňky = buněčné dělení  původní mateřská buňka se rozdělí na 2 (obvykle) buňky dceřiné  dělení jádra = karyokineze  dělení celé buňky = cytokineze  podle typu karyokineze – amitóza, mitóza, meióza Dostupné z Metodického portálu ISSN: , financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.

Fluorescenčně vizualizovaná metafázní buňka