BUNĚČNÉ SOUSTAVY EUKARYOTNÍHO TYPU

Buněčná teorie v roce 1839 ji formulovali botanik Matthias Jakob Schleiden a fyziolog Theodor Schwann o dvě desetiletí později ji dokončil patolog Rudolf Virchow k jejím zformulování přispěl i český fyziolog J. E. Purkyně J. E. Purkyně R. Virchow

Buněčná teorie Buňka je základní strukturní a funkční jednotkou živých soustav. Všechny organismy se skládají z jedné nebo více buněk nebo jsou na buňkách závislé (viry). Buňky vznikají z jiných buněk buněčným dělením. Buňky nesou genetický materiál a při buněčném dělení jej předávají dceřiným buňkám. Chemické složení všech buněk je v zásadě stejné. Uvnitř buněk se odehrávají v zásadě stejné pochody (biochemické procesy, buněčný metabolismus).

Buněčná teorie Největší objevy v cytologii byly spojeny s vývojem mikroskopu a pokrokem v mikroskopických technikách. Robert Hoock tímto mikroskopem v roce 1663 pozoroval buňky korku Moderní elektronový mikroskop

Vědy zabývající se studiem buňky cytologie – studium buňky karyologie – studium buněčného jádra a chromozomů

Eukaryotická buňka je vyspělejším typem buňky je vývojově mladší dává možnost vzniknout mnohobuněčným organismům má vnitřní prostor členěn biomembránami na různé oddíly, tzv. kompartmenty má jadernou DNA oddělenou od okolní cytoplazmy

Velikost eukaryotické buňky Od několika μm po desítky cm

Druhy eukaryotické buňky

Rostlinná buňka

Živočišná buňka

Buňka hub

Buněčné organely jsou nitrobuněčné struktury se specifickou funkcí můžeme je dělit podle obsahu DNA (bez DNA x s DNA ) můžeme je dělit podle ohraničení biomembránou od okolí (membránové x nemembránové)

Buněčná stěna není u živočišných buněk u rostlin je základní složkou celulóza u hub je základní složkou chitin dává buňce tvar, pevnost a umožňuje udržovat osmotický tlak je permeabilní (plně propustná)

Buněčná stěna zpočátku ji tvoří střední lamela (společná pro 2 buňky) každá buňka si přikládá primární stěnu (u rostoucích buněk) sekundární stěnu si buňka tvoří, když už neroste  tloustnutí buněčné stěny (nemusí být rovnoměrné) plazmodezmy = plazmatické provazce spojují protoplasty sousedních buněk; neztloustlými místy ve stěně (tečky, dvojtečky)

Buněčná stěna mohou se v ní ukládat různé látky inkrustace – anorganické látky impregnace – organické látky  dřevnatění (lignifikace) - u mechanických pletiv a vodivých svazků korkovatění (suberinizace) - buňky odumírají, mechanická ochrana kutinizace - vznik kutikuly (málo propustná pro vodu a plyny; před patogenními organismy)

Cytoplazmatická membrána je u všech buněk je semipermeabilní (polopropustná)  selektivní příjem a výdej látek zajišťuje přenos informací mohou se z ní tvořit organely (potravní vakuoly) má charakter „tekuté mozaiky“ (seskupení molekul proměnlivé)

Cytoplazmatická membrána dvojitá vrstva fosfolipidů (ven a dovnitř zbytek kyseliny fosforečné – hydrofilní; proti sobě zbytky mastných kyselin – hydrofóbní) v ní molekuly bílkovin, glykoproteinů, glykolipidů glykoproteiny často s receptory pro příjem informací

Cytoplazma tekutý obsah, směs roztoků org. a anorg. látek, proměnlivé složení slabě kyselá až neutrální při povrchu větší hustotu zajišťuje přesun látek uvnitř buňky probíhají biochemické procesy (anaerobní glykolýza) obsahuje cytoskeletární soustavu (= mikrotubuly a mikrofilamenty, rozložení a pohyby organel, pohyb celé buňky, základ bičíků a řasinek, tvar buňky)

Buněčné jádro nejdůležitější a největší organela u všech typů eukaryotických buněk chrání genetický materiál řídící centrum buňky zpravidla jen jedno (vysoce specializované buňky bez jádra – erytrocyty) většinou kulovité, může kopírovat tvar buňky nejčastěji uprostřed buňky platí nukleoplazmový poměr

Struktura buněčného jádra na povrchu dvojitá jaderná membrána s póry tvořenými speciálními bílkovinami (usnadňují transport makromolekul, hlavně RNA) uvnitř chromatin, při dělení se organizuje do chromozomů jedno nebo více jadérek – místo tvorby rRNA hmota karyolymfa

Buněčné jádro drsné ER jaderná blána chromatin jadérko

Mitochondrie semiautonomní organela (vlastní DNA a ribozomy) oválný tvar u všech typů eukaryotických buněk povrchová membrána hladká, vnitřní se záhyby - kristy uvnitř hmota matrix energetické centrum buňky (aerobní fáze buněčného dýchání, tvorba ATP)

Mitochondrie

Endoplazmatické retikulum systém propojených váčků a kanálků napojeno na jadernou blánu transportní, skladovací a syntetická funkce dva typy drsné ER – má ribozomy, syntéza bílkovin hladké ER – bez ribozomů, syntéza lipidů a polysacharidů

Endoplazmatické retikulum

Golgiho aparát systém srpkovitých váčků shromažďuje a dále zpracovává produkty ER  vezikulární transport zajišťuje exocytózu odškrcováním váčků GA samostatné organely (lyzozómy, cytozómy)

Golgiho aparát odškrcující se váčky srpkovité váčky

Plastidy semiautonomní organely (vlastní DNA a ribozomy) pouze u rostlin obal z jedné nebo dvou biomembrán pravděpodobně potomci endosymbiotů sinicového typu v dělivých pletivech jako proplastidy, postupně se diferencují na jednotlivé typy

Typy plastidů bezbarvé = leukoplasty ztráta schopnosti fotosyntézy v heterotrofních pletivech (kořen, oddenek) k ukládání zásobních látek  amyloplasty (škrob), proteinoplasty (proteiny)

Typy plastidů barevné – s různými pigmenty dělíme je na fotosynteticky aktivní chloroplasty – zelené (chlorofyl); zelené řasy a rostliny rodoplasty – červené (fykoerytrin); buňky ruduch feoplasty – hnědé (fukoxantin); buňky hnědých řas fotosynteticky neaktivní chromoplasty – pigmenty červené, žluté a oranžové (karoteny, xantofyly); zabarvení květů, plodů; vznik také z chloroplastů (rozklad chlorofylu  žloutnutí listů)

Struktura chloroplastu

Chloroplast

Funkce chloroplastu místem fotosyntézy primární procesy fotosyntézy na tylakoidech sekundární procesy fotosyntézy v matrixu (matrix = stroma)

Fotografie chloroplastů

Ribozómy makromolekulární komplex (rRNA + bílkoviny, 1 : 1) ve všech buňkách volně v cytoplazmě, na ER, v autoreproduk. organelách ze dvou podjednotek syntéza bílkovin

Lyzozómy u živočišných buněk a buněk hub drobný kulovitý váček odškrcováním z ER a GA na povrchu jedna membrána uvnitř enzymy  nitrobuněčné trávení (makromolekulární látky)

Vakuola u buněk hub a rostlin z ER a GA vakuom = soubor vakuol v buňce na povrchu jedna membrána = tonoplast obsah = buněčná šťáva – roztok zásobních, odpadních látek, enzymů, krystalky vytváří vnitřní napětí buňky - turgor obsah může vykrystalizovat  buněčné inkluze mladá buňka – malé, ale hodně dospělá buňka – jedna velká centrální u prvoků pulsující, potravní vakuoly

Vakuola

Cytozómy váčky tvarem a velikostí podobné lyzozómům odškrcováním z ER a GA u rostlinných a živočišných buněk obsahují enzymy  nitrobuněčné trávení (nízkomolekulární látky)

Centriola tubulární organela není u buněk vyšších rostlin (zahuštěná cytoplazma) poblíž jádra dvojice kolmo postavených válečků význam při dělení jádra  dělící vřeténko

Centriola