Gymnázium a obchodní akademie Chodov Smetanova 738, 357 35 Chodov Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0376 Šablona: BOTANIKA Pořadí šablony a sada: 1. Botanika Materiál: VY_32_INOVACE_BOT.1 Vytvořený ve školním roce: 2013 Téma: Eukaryotická buňka Předmět a třída: BIOLOGIE, kvinta osmiletého gymnázia Anotace: Materiál je určen pro výklad učiva eukaryotická buňka. Je potřeba PC s internetem, projektor, microsoft powerpoint. Je vhodné, ale ne nutné, aby měli PC k dispozici i žáci Autor: Mgr. Lucie Koudelková Klíčová slova: buňka, organela Ověřený dne: 30. 9. 2013

Eukaryotická buňka Obr. 1

Kde najdeme buňku? Jaké typy buněk známe a čím se liší? U jakých organismů se tyto typy nachází?

Buňka - historie První objev buňky – Anthony van Levenhook Pojem buňka zavedl Robert Hook Shleiden – Schwannova buněčná teorie Úkol 1: Zjisti, jak zní tato teorie. Úkol 2: Na příští hodinu si připrav referát o autorech buněčné teorie. Úkol 3: Zjisti, podle čeho byla pojmenována buňka (anglický název).

Buňka Prokaryotická buňka Eukaryotická buňka Stavebně jednodušší než buňka eukaryotická Tvoří tělo prokaryotických organismů (bakterií, sinic) Eukaryotická buňka Stavebně složitější než buňka prokaryotická Tvoří těla eukaryotických organismů Úkol: Zjisti, co patří mezi eukaryotické organismy. Dělí se na dva typy ROSTLINNÁ BUŇKA ŽIVOČIŠNÁ BUŇKA Obr. 2 Obr. 5 Obr. 4

Eukaryotická rostlinná buňka Cytologie = věda studující buňku Základní stavební složka těl všech rostlin Základní stavební elementy buňky jsou tzv. organely Soubor rostlinných buněk se stejnou stavbou a funkcí se nazývá PLETIVO

Stavba eukaryotické rostlinné buňky Obr. 1

Jádro (karyon, nukleus) Funkce: Řídící centrum celé buňky Uložiště genetické informace Stavba: Karyolema= jaderná membrána na povrchu jádra, tvořená dvěma biomembránami, obsahuje jaderné póry, sloužící k výměně látek mezi karyoplazmou a cytoplazmou

Jádro (karyon, nukleus) Karyoplazma – vyplňuje jádro, obsahuje především bílkovinné histony a DNA Chromozom – v jeho ramenech je uložena DNA DNA Obr. 20 Obr. 21

Jádro (karyon, nukleus) Obr. 3

Semiautonomní organely Geneticky samostatné Patří sem: Mitochondrie Plastidy Vznikly pravděpodobně vnitřní endosymbiózou během fylogeneze buňky tak, že sinice dala vznik plastidům a bakterie mitochondrii

Semiautonomní organely Důkaz samostatnosti Mají biomembrány na povrchu Mají vlastní DNA Mají vlastní metabolismus

Mitochondrie Tyčinkovité až vláknité struktury V buňce jich bývá několik set Jsou přítomny ve všech buňkách Stavba: Vnější biomembrána Vnitřní biomembrána – vytváří mitochondriální kristy Matrix – plazmatická výplň mitochondrie Mitochondriální DNA – prstencovitá struktura, mnohem menší než jaderné DNA

Mitochondrie Funkce: dýchací a energetické centrum buňky 6O2 + C6H12O6 6CO2 + 6H2O + E RESPIRACE Obr. 6

Plastidy Chromoplasty Obsahují červená (KAROTENOIDY) a žlutá (XANTOFYLY) asimilační barviva Jsou v červeně, žlutě a oranžově zbarvených částech rostlin (plodech a květech) Fotosynteticky neaktivní Rozpustné v tucích, nerozpustné v H2O

Plastidy Chloroplasty Obsahuje zelené asimilační barvivo (chlorofyl) Probíhá v nich fotosyntéza 6CO2 + 6H2O + E 6O2 + C6H12O6 Stavba: Na povrchu dvojitá biomembrána Stroma = bílkovinná plazma vyplňující chloroplast, probíhá zde temnostní fáze fotosyntézy

Plastidy Chloroplasty Stavba: Tylakoidy = síť uzavřených biomembrán uvnitř stromatu, probíhá zde světelná fáze fotosyntézy Grana = stupňovitě na sebe uložené tylakoidy, obsahují chlorofyl Obr. 8

chloroplast Obr. 7

Plastidy Leukoplasty Neobsahují žádná barviva, jsou bezbarvé Jsou v neosvětlených částech rostlin (kořenech, vnitřní část stonku) Hromadí se v nich zásobní látky (škrob, bílkoviny, lipidy) Obr. 9

Buněčná stěna U buněk rostlinných a buněk hub Nikdy ne u buněk živočišných Funkce: Udržuje existenci buňky jako osmotického systému Je permeabilní (plně propustná) Poskytuje mechanickou pevnost pletivům Dává buňce tvar

Buněčná stěna Stavba Amorfní hmota: Celulární mikrofibrily Celulóza (zásobní funkce) Pektiny (poutají vodu) Celulární mikrofibrily Kostra buňky

Buněčná stěna Obr. 10

Buněčná stěna Ukládání látek do BS vyšších rostlin INKRUSTACE: ukládání anorganických látek do BS (CaCO3, SiO2) IMPREGNACE: ukládání organických látek do BS Lignin – dřevnatění Suberin – korkovatění Kutin – zabraňuje přílišné ztrátě vody

Buněčná stěna Tloustnutí BS Primární stěna (u rostoucích buněk) Tloustne procesem industrializace (=do plochy) Tloustne přikládáním mikrofibril Sekundární stěna (u nerostoucích buněk) Roste procesem apozice (=dovnitř)

Buněčná stěna Tečky = místa na BS, kde nedochází k tloustnutí a proudí tudy plazmodezmy Úkol: Vyhledej na internetu a v odborné literatuře, co jsou to PLAZMODEZMY a jaká je jejich funkce.

Buněčná stěna Tipy tloustnutí Schodovité Kruhovité Šroubovité Obr. 22

Cytoplazmatická membrána Nachází se u všech buněk U rostlinných buněk leží pod BS Funkce: Je semipermeabilní (selektivně propouští látky mezi buňkou a prostředím ) Je plastická Zajišťuje příjem a výdej látek buňkou

Cytoplazmatická membrána Stavba Je tvořena dvojitou vrstvou fosfolipidů Hydrofóbní strany (zbytky mastných kyselin) obou vrstev fosfolipidů jsou přiloženy k sobě Hydrofilní strany (zbytky kyseliny fosforečné) obou vrstev fosfolipidů jsou položeny směrem od sebe Obr. 12

Cytoplazmatická membrána Stavba Mezi fosfolipidy jsou vmezeřeny obrovské bílkoviny Mohou se na ně vázat sacharidy a lipidy Obr. 11

Vakuoly Organely především rostlinných buněk Jen zřídka u živočišných buněk Funkce: Zásobní a odpadní Homeostáze vnitřního prostředí buňky Obsahují buněčnou šťávu

Vakuoly U mladých rostlinných buněk je většinou větší počet menších vakuol U starších rostlinných buněk je většinou se menší vakuoly spojí v jednu velkou centrální Obr. 23

Buněčná šťáva Vyplňuje vnitřek vakuoly Vodný roztok organických a anorganických látek Zásobní látky (cukry, bílkoviny, enzymy, olej…) Meziprodukty metabolismu (aminokyseliny…) Produkty metabolismu Alkaloidy (kofein, nikotin) Třísloviny Barviva

Buněčná šťáva ?Jaké rozmezí hodnot pH je kyselé, zásadité a neutrální? Podle pH může být šťáva: Kyselá – červená př: růže Zásaditá – modrá př: pomněnka Neutrální – fialová př: levandule ?Jaké rozmezí hodnot pH je kyselé, zásadité a neutrální? Obr. 17 Obr. 18 Obr. 19

Endoplazmatické retikulum Systém kanálků, měchýřků a váčků 2 typy: HLADKÉ ER: nemá na povrchu ribozomy fce: syntéza tuků a cukrů HRUBÉ ER: váže na povrchu ribozomy fce: syntéza bílkovin Obr. 13

Golgiho aparát (komplex) Soubor měchýřků (DIKTIOZOMŮ) Fce: zpracovává produkty endoplazmatického retikula Obr. 14

Cytoskelet Systém fibril prostupující cytoplazmu Tvoří kostru buňky 3 druhy fibril: Mikrotubuly – z tubuliny, jsou kontraktilní, vytváří např. dělící vřeténko při dělení jádra Mikrofilamenta – šroubovitě stočený bílkovinný aktin, důležitý při dělení buňky Intermediární filamenta – propojují části cytoskeletu do síťovité kostry

Cytoskelet Obr. 15 Obr. 16

Internetové zdroje MesserWoland a Szczea. Biological cell[online]. [cit. 27. 10. 2013]. Dostupný na www: <http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Biological_cell.svg?uselang=csn1990; 12. 10. 2013> Mariana Ruiz Villarreal, LadyofHats. Avarge prokaryote cell [online]. [cit. 27. 10. 2013]. Dostupný na www: <http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Average_prokaryote_cell-_en.svg?uselang=cs; 12. 10. 2013> Mariana Ruiz LadyofHats. Diagram human cell nukleus.svg [online]. [cit. 27. 10. 2013]. Dostupný na www: <http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Diagram_human_cell_nucleus.svg?uselang=cs ; 12. 10. 2013> Kelvinsong. Animal cell [online]. [cit. 27. 10. 2013]. Dostupný na www: <http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Animal_Cell.svg?uselang=cs ; 12. 10. 2013> LadyofHats. translated by Penarc. Morfoanatomia celula vegetal.png [online]. [cit. cit. 27. 10. 2013]. Dostupný na www: <http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Morfoanatomia_celula_vegetal.png?uselang=cs ; 12. 10. 2013> Magnus Manske. Mito.png [online]. [cit. 27. 10. 2013]. Dostupný na www: <http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Mito.png?uselang=cs ; 12. 10. 2013>

Internetové zdroje Atribution. Chloroplast[online]. [cit. 27. 10. 2013]. Dostupný na www: <http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Chloroplast-new.jpg ; 12. 10. 2013> Dr. phil.nat Thomas Geier. Fachgebiet Botanik der Forschungsanstalt Geisenheim. 03-10 Mnium2 [online]. cit. 27. 10. 2013]. Dostupný na www: <http://commons.wikimedia.org/wiki/File:03-10_Mnium2.jpg> Rasp. Biolog [online]. [cit. 27. 10. 2013]. Dostupný na www: <http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Biolog.jpg?uselang=cs ; 12. 10. 2013> Bradleyhintze. Cell wall [online]. [cit. 27. 10. 2013]. Dostupný na www: <http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cell_wall_synthesis.png ; 12. 10. 2013> Sunshineconnelly. Plasma membrane [online]. [cit. 27. 10. 2013]. Dostupný na www: <http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Anatomy_and_physiology_of_animals_structure_plasma_membrane.jpg?uselang=cs ; 12. 10. 2013> Masur. Cell membrane [online]. [cit. 27. 10. 2013]. Dostupný na www: <http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cell_membrane_detailed_diagram_blank.svg?uselang=cs ; 12. 10. 2013> BruceBlaus. Endoplasmatic Reticulum [online]. [cit. 27. 10. 2013]. Dostupný na www: <http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Blausen_0350_EndoplasmicReticulum.png?uselang=cs >

Internetové zdroje BruceBlaus. Golgi Apparatus [online]. [cit. 27. 10. 2013]. Dostupný na www: <http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Blausen_0435_GolgiApparatus.png?uselang=cs> Zlir'a. Microtubule Apparatus [online]. [cit. 27. 10. 2013]. Dostupný na www: <http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Microtubule_id.svg?uselang=cs> TheNewMessiah. Cytoskeleton [online]. [cit. 27. 10. 2013]. Dostupný na www: <http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cytoskeleton_(Elliptocytosis).JPG?uselang=s> Hamachidori. Rosa Red Chateau01.jpg[online]. [cit. 27. 10. 2013]. Dostupný na www: <http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Rosa_Red_Chateau01.jpg> Frank Vincentz. Myosotis scorpioides3 ies.jpg[online]. [cit. 27. 10. 2013]. Dostupný na www: <http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Myosotis_scorpioides3_ies.jpg> Ian Dury. Lavendel Lavandula.JPG[online]. [cit. 27. 10. 2013]. Dostupný na www: <http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Lavendel_Lavandula.JPG> Autor neuveden. Ssvsds [online]. [cit. 27. 10. 2013]. Dostupný na www: <http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ssvsds.jpg>

Použitá literatura ČABRADOVÁ, V. HASCH, F., SEJPKA, J. VANĚČKOVÁ, I. Přírodopis 7, učebnice pro základní školy a víceletá gymnázia. FRAUS, 2005, ISBN 80-7238-424-4 DOSTÁL, P. Anatomie a morfologie rostlin v pojmech a nákresech. Univerzita Karlova v Praze, Pedagogická fakulta, Praha, 2004, ISBN 80-7290-179-6 SKÝBOVÁ, J. Stručný přehled systému a ekologie vyšších semenných rostlin. Univerzita Karlova v Praze, Pedagogická fakulta, Praha, 2003, ISBN 8072901516 KINCL, M. KINCL, L. JAKRLOVÁ, J. Biologie rostlin pro gymnázia. Fortuna, 2008, ISBN 80-7168-947-5 Obr. 21. 22. 23 - vlastní