BUŇKA · 2019-09-30 · BUŇKA minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav •její...
Transcript of BUŇKA · 2019-09-30 · BUŇKA minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav •její...
![Page 1: BUŇKA · 2019-09-30 · BUŇKA minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav •její subsystémy nemohou samostatně žít •všechny vyšší systémy jsou složeny zbuněk](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040916/5e8f5c70f5281041b74d6efa/html5/thumbnails/1.jpg)
BUŇKA
Biologie 3, 2019/2020, Ivan Literák
dhoul Cuon alpinus
Nagarahole, Karnataka, Indie, 2019
![Page 2: BUŇKA · 2019-09-30 · BUŇKA minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav •její subsystémy nemohou samostatně žít •všechny vyšší systémy jsou složeny zbuněk](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040916/5e8f5c70f5281041b74d6efa/html5/thumbnails/2.jpg)
BUNĚČNÁ TEORIE
základ vědeckého pohledu na život:
BUNĚČNÁ TEORIE
TEORIE EVOLUCE
hierarchická organizace živých soustav
BUŇKA – zásadní hierarchická úroveň
ZÁKLADNÍ a MINIMÁLNÍ jednotka schopná života
chemický základ podobný, tvar a funkce značně odlišné
buněčná teorie = bez buňky neexistuje život
ovlivňování životních dějů člověkem (lékařství, zemědělství,
biotechnologie) přes zásahy do buňky
studium buněčných organel, přenosu genetické informace,
evoluce buněk
![Page 3: BUŇKA · 2019-09-30 · BUŇKA minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav •její subsystémy nemohou samostatně žít •všechny vyšší systémy jsou složeny zbuněk](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040916/5e8f5c70f5281041b74d6efa/html5/thumbnails/3.jpg)
HISTORIE
Antony van LEEUWENHOEK (1632-1723) Holanďan,
mikroskopem pozoroval bakterie, prvoky, krvinky, spermie
1665 - Robert HOOKE: Londýn, Micrographia: korek se skládá
z malých komůrek (buněk), základní jednotka rostlinné
tkáně je cellula, pozoroval i živé buňky
1820 - R. J. Henri DUTROCHET Francouz, „buňka je základní
jednotkou metabolismu“, studium rostlinné buňky
– považován za objevitele rostlinné buňky
1837 – Jan Evangelista PURKYNĚ Histiogeniae…
1838 - Mathias J. SCHLEIDEN (německý botanik)
1839 - Theodor SCHWANN (německý zoolog)
Mikroskopická studia o shodě ve struktuře
a růstu živočichů a rostlin
1858 - Rudolf VIRCHOW: Omnis cellula e cellula
![Page 4: BUŇKA · 2019-09-30 · BUŇKA minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav •její subsystémy nemohou samostatně žít •všechny vyšší systémy jsou složeny zbuněk](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040916/5e8f5c70f5281041b74d6efa/html5/thumbnails/4.jpg)
Jan Evangelista PURKYNĚ
+ jeho žák Gabriel Gustav VALENTIN (narozen ve Vratislavi v německé židovské
rodině)
1833 Francouzskou akademie věd vyhlásila soutěž téma: Existuje analogie vnitřní
struktury rostlin a živočichů?
- anonym, rukopis (= Valentin, Purkyně): Histiogeniae plantarum atque animalium
inter se comparatae (latinsky, 1019 stran, 40 obrazových tabulí) - popis principiální
analogie v základní stavbě rostlin a živočichů - jsou tvořeny z malých strukturálních
elementů – zrníček = buněk
„buňka je základní stavební jednotkou živých tkání všech organismů“
Dílo zasláno do mezinárodní soutěže 1835 – získalo 1. cenu
1837 – zkráceno a odevzdáno do tisku, ale nebylo(!) publikováno, …
1939 – rukopis objeven v pařížském archivu
Navíc:
1835 – G.G. Valentin: Handbuch der Entwicklungsgeschichte des Menschen
(Učebnice embryologie člověka)
1787-1869
![Page 5: BUŇKA · 2019-09-30 · BUŇKA minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav •její subsystémy nemohou samostatně žít •všechny vyšší systémy jsou složeny zbuněk](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040916/5e8f5c70f5281041b74d6efa/html5/thumbnails/5.jpg)
Buňky v rostlinných a živočišných tkáních
![Page 6: BUŇKA · 2019-09-30 · BUŇKA minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav •její subsystémy nemohou samostatně žít •všechny vyšší systémy jsou složeny zbuněk](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040916/5e8f5c70f5281041b74d6efa/html5/thumbnails/6.jpg)
BUŇKA
minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav
• její subsystémy nemohou samostatně žít
• všechny vyšší systémy jsou složeny z buněk
minimální FUNKČNÍ jednotka živých soustav
• její subsystémy vykonávají pouze dílčí funkce, integrací těchto
subsystémů na úrovni buňky se vytvoří živý systém
(složitější živé systémy jsou složeny z buněk)
minimální jednotka REPRODUKCE živých soustav
• dělení buňky je jedinou formou reprodukce živých soustav
buňka jako systém
smyslem procesů probíhajících v buňce (cílové chování buňky) je:
• uchování její existence (systém se sebeudržováním)
• její reprodukce (systém s autoreprodukcí)
buňka je systém otevřený, který udržuje stacionární stav své
organizovanosti (potřeba energie!)
![Page 7: BUŇKA · 2019-09-30 · BUŇKA minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav •její subsystémy nemohou samostatně žít •všechny vyšší systémy jsou složeny zbuněk](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040916/5e8f5c70f5281041b74d6efa/html5/thumbnails/7.jpg)
ZÁKLADNÍ PŘEDPOKLADY EXISTENCE BUŇKY
1. TOK LÁTEK
příjem, chemická přeměna (metabolismus) a výdej látek buňkou
• využití látek pro sebe nebo ve prospěch celého mnohobuněčného
organismu
2. TOK ENERGIE
absorpce energie z okolí, její přeměna na volnou energii,
využití volné energie, odvod tepla nebo chemických látek s obsahem
energie
• jen volná energie může vykonávat práci
• pro existenci buňky je nutný neustálý příliv energie do buňky
• při přeměně energie v buňce se část energie vždy mění
v neušlechtilou tepelnou energii, která nemůže práci vykonávat
( - viz druhá termodynamická věta)
buňka udržuje
po kolapsu stacionárního stavu se organizovanost systému začne
okamžitě snižovat (nastupuje smrt živé soustavy), systém se rozkládá
až na molekuly
termodynamický stacionární stav
![Page 8: BUŇKA · 2019-09-30 · BUŇKA minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav •její subsystémy nemohou samostatně žít •všechny vyšší systémy jsou složeny zbuněk](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040916/5e8f5c70f5281041b74d6efa/html5/thumbnails/8.jpg)
3. TOK INFORMACE
vnitřní paměť buňky – všechny informace determinující
principy její struktury a funkcí
• replikace genetické informace
• exprese genetické informace
u všech buněk DNA
buňky mohou SELEKTIVNĚ využívat různé části své
genetické informace podle podnětů ze svého okolí
příjem informací z okolí (a reakce na ně) – systém (signální
dráhy) pro příjem signálů, zpracování signálu, převod na
efektorové mechanismy
výdej signálů (mezibuněčná signalizace)
![Page 9: BUŇKA · 2019-09-30 · BUŇKA minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav •její subsystémy nemohou samostatně žít •všechny vyšší systémy jsou složeny zbuněk](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040916/5e8f5c70f5281041b74d6efa/html5/thumbnails/9.jpg)
EVOLUCE BUNĚK
• buňka se množí zdvojením své DNA a následným
dělením
• kopie DNA nejsou vždy identické (mutace, rekombinace):
náhodné změny k horšímu – boj o přežití je vyřazuje
náhodné změny k lepšímu – boj o přežití je upřednostňuje
náhodné změny neutrální – boj o přežití je toleruje
tato změna a výběr je základem EVOLUCE
původní buňka (dávná prokaryotní buňka)
– před 3,5 až 3,8 miliardami let
PROKARYOTNÍ ORGANISMY
2 říše bakterií– EUBACTERIA a ARCHEA
nejjednodušší buňky
Escherichia coli – modelový druh
![Page 10: BUŇKA · 2019-09-30 · BUŇKA minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav •její subsystémy nemohou samostatně žít •všechny vyšší systémy jsou složeny zbuněk](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040916/5e8f5c70f5281041b74d6efa/html5/thumbnails/10.jpg)
Bakterie Escherichia coli
![Page 11: BUŇKA · 2019-09-30 · BUŇKA minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav •její subsystémy nemohou samostatně žít •všechny vyšší systémy jsou složeny zbuněk](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040916/5e8f5c70f5281041b74d6efa/html5/thumbnails/11.jpg)
EUKARYOTNÍ ORGANISMY (Eukaryota, Eukarya)
před 1,5 (- 2 …) miliardou let
jejich vznik vysvětluje endosymbiotická teorie
Modelové druhy
pekařská kvasinka, kvasinka pivní Saccharomyces
cerevisiae (houba)
vejcovka Tetrahymena sp. (nálevník)
huseníček rolní Arabidopsis thaliana (rostlina)
octomilka obecná Drosophila melanogaster
hádě (háďátko) obecné Caenorhabditis elegans
laboratorní myš Mus musculus Linnaeus, 1758
Člověk Homo sapiens Linnaeus, 1758
Carl Linné Systema naturae 1758 (10. vydání, 1. z r. 1735)
species Homo sapiens Linnaeus, 1758 - Human
![Page 12: BUŇKA · 2019-09-30 · BUŇKA minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav •její subsystémy nemohou samostatně žít •všechny vyšší systémy jsou složeny zbuněk](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040916/5e8f5c70f5281041b74d6efa/html5/thumbnails/12.jpg)
Kvasinky
Saccharomyces
cerevisiae
v elektronovém
mikroskopu
![Page 13: BUŇKA · 2019-09-30 · BUŇKA minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav •její subsystémy nemohou samostatně žít •všechny vyšší systémy jsou složeny zbuněk](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040916/5e8f5c70f5281041b74d6efa/html5/thumbnails/13.jpg)
nálevník vejcovka
Tetrahymena sp.
![Page 14: BUŇKA · 2019-09-30 · BUŇKA minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav •její subsystémy nemohou samostatně žít •všechny vyšší systémy jsou složeny zbuněk](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040916/5e8f5c70f5281041b74d6efa/html5/thumbnails/14.jpg)
Arabidopsis thaliana - huseníček
rolní z čeledi brukvovitých
autochtonněintrodukovaně
![Page 15: BUŇKA · 2019-09-30 · BUŇKA minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav •její subsystémy nemohou samostatně žít •všechny vyšší systémy jsou složeny zbuněk](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040916/5e8f5c70f5281041b74d6efa/html5/thumbnails/15.jpg)
Hlístice, hádě (háďátko) obecné
Caenorhabditis elegans
![Page 16: BUŇKA · 2019-09-30 · BUŇKA minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav •její subsystémy nemohou samostatně žít •všechny vyšší systémy jsou složeny zbuněk](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040916/5e8f5c70f5281041b74d6efa/html5/thumbnails/16.jpg)
Octomilka obecná Drosophila melanogaster
T.H. Morgan
struktura chromozomu
1926 – Nobelova cena
Např.
![Page 17: BUŇKA · 2019-09-30 · BUŇKA minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav •její subsystémy nemohou samostatně žít •všechny vyšší systémy jsou složeny zbuněk](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040916/5e8f5c70f5281041b74d6efa/html5/thumbnails/17.jpg)
ENDOSYMBIÓZA – soužití taxonomicky nepříbuzných organismů
ENDOSYMBIOTICKÁ TEORIE
VZNIKU EUKARYOTICKÉ BUŇKY
Z PROKARYOTICKÉ buňky +
- endosymbiotický původ BUNĚČNÉHO JÁDRA (S. Watase 1893, T. Boveri 1904)
L . Margulisová: jádro je původu archeálního
P. Bell (Austrálie), L.P.Villareal (USA) – 2005: velký DNA virus
Bakterie Planctomycetes (žijí ve vodě) mají DNA uzavřenou v dvojité membráně
takto vzniklý útvar odpovídající jádru se označuje jako PIRELLULOZOM
Pirellula marina
![Page 18: BUŇKA · 2019-09-30 · BUŇKA minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav •její subsystémy nemohou samostatně žít •všechny vyšší systémy jsou složeny zbuněk](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040916/5e8f5c70f5281041b74d6efa/html5/thumbnails/18.jpg)
TEORIE SÉRIOVÉ
ENDOSYMBIÓZY
Lynn Margulisová – Symbiotická planeta,
Academia, Praha 2004
![Page 19: BUŇKA · 2019-09-30 · BUŇKA minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav •její subsystémy nemohou samostatně žít •všechny vyšší systémy jsou složeny zbuněk](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040916/5e8f5c70f5281041b74d6efa/html5/thumbnails/19.jpg)
CHLOROPLASTY
K.S. Merežkovskij 1905: fotosyntetizující bakterie
sinice (Synechococcus sp.?)
1920 – teorie symbiogeneze
MITOCHONDRIEP. Portier 1918: oxidačně fosforylující bakterie
(Paracoccus sp.?)
![Page 20: BUŇKA · 2019-09-30 · BUŇKA minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav •její subsystémy nemohou samostatně žít •všechny vyšší systémy jsou složeny zbuněk](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040916/5e8f5c70f5281041b74d6efa/html5/thumbnails/20.jpg)
Evoluční počátky dnešních eukaryot
![Page 21: BUŇKA · 2019-09-30 · BUŇKA minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav •její subsystémy nemohou samostatně žít •všechny vyšší systémy jsou složeny zbuněk](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040916/5e8f5c70f5281041b74d6efa/html5/thumbnails/21.jpg)
JEDNOBUNĚČNÁ EUKARYOTA
Antoni van Leeuwenhoek (17. st.) „zvířátka - animalcules“
Carl von Linné (18. st.) rod Chaos
Ernst Haeckel (19. st.) říše PROTISTA
20. st.
heterotrofní - PRVOCI (Protozoa)… říše ŽIVOČICHOVÉ
autotrofní, fotosyntetizující ŘASY (Algae) … říše ROSTLINY
jednobuněčné houby (Fungi) … říše HOUBY
60. léta 20. st – rozvoj elektronové mikroskopie
neudržitelnost tradičních systémů
90. léta 20. st. – současnost ANALÝZA DNA
1. komparativní studie SSU rDNA (gen pro SSU rRNA), 18S rDNA
2. multigenové fylogenomické studie
komparativní analýzy stovek genů (proteinů), NGS
+ analýzy vzácných genomových událostí
EUKARYOTA – JEDNOBUNĚČNÁ I MNOHOBUNĚČNÁ: 5-6 ŘÍŠÍ
SUPERSKUPIN, DOMÉN, SUPERDOMÉN:
![Page 22: BUŇKA · 2019-09-30 · BUŇKA minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav •její subsystémy nemohou samostatně žít •všechny vyšší systémy jsou složeny zbuněk](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040916/5e8f5c70f5281041b74d6efa/html5/thumbnails/22.jpg)
FYLOGENEZE EUKARYOT (na základě molekulárních dat k r. 2010)
Říše OPISTHOKONTA (jasná monofylie)Nyní jsou dřívější říše ANIMALIA (mnohobuněční živočichové) a FUNGI (houby)
slučovány (spolu s některými drobnějšími skupinami dřívějších protozoí) do říše
Opisthokonta. Společnými znaky jsou jeden posteriorní = opistokontní bičík (např.
spermie, u hub druhotně zanikl) a mitochondrie s plochými kristami.
Říše AMOEBOZOA (jasná monofylie)Někteří „kořenonožci“ (jednobuněčná eukaryota, jejichž hlavním zdrojem pohybu jsou
pseudopodia) - pravé měňavky, hlenky Mycetozoa a řada „bičíkovců“ (jednobuněčných
eukaryot, jejichž hlavním zdrojem pohybu jsou bičíky).
Říše EXCAVATA (možná kořen eukaryot)Někteří „bičíkovci“ a někteří „kořenonožci“. Např. trypanozomy, trichomonády.
Říše ARCHAEPLASTIDA (monofylie ?)S primárním plastidem, pravé rostliny PLANTAE, zelené řasy Chlorophyta,
řasy ruduchy Rhodophyta, glaukofytní řasy Glaucophyta.
Říše CHROMISTA/CHROMALVEOLATA/RHIZARIAdřívější říše Chromista (např. zlativky, rozsivky, chaluhy), Alveolata, např.
mnohojaderné jednobuněčné opalinky Opalinata, obrněnky Dinozoa, nálevníci
Ciliophora a výtrusovci Apicomplexa (souhrnně také říše CHROMALVEOLATA),
včetně dřívější říše RHIZARIA – např. dírkonošci Foraminifera.
![Page 23: BUŇKA · 2019-09-30 · BUŇKA minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav •její subsystémy nemohou samostatně žít •všechny vyšší systémy jsou složeny zbuněk](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040916/5e8f5c70f5281041b74d6efa/html5/thumbnails/23.jpg)
Apicomplexa,
nálevníci,
opalinky,
Dinozoa
6 „ŘÍŠÍ“
kořenonožci (Entamoeba,
Acanthamoeba, Pelomyxa)
Euglenozoa,
Parabasala,
Naegleria,
Diplomonadida,
houby
Choanozoa
živočichové
kořenonožci
(dírkonošci,
mřížovci)
rostliny, řasy
![Page 24: BUŇKA · 2019-09-30 · BUŇKA minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav •její subsystémy nemohou samostatně žít •všechny vyšší systémy jsou složeny zbuněk](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040916/5e8f5c70f5281041b74d6efa/html5/thumbnails/24.jpg)
jednobuněční s bičíkem
planktonní hnědé řasy
mořští jednobuněční bičíkovci
améby a hlenky
trypanozomy, trichomonády
mřížovci, dírkonošci, někteří
s endosymbiotickou zelenou řasou
nálevníci, výtrusovci, řasy obrněnky
glaukofytní řasy
červené řasy
řasy skrytěnky, bičíkovci
rostliny, zelené řasy
houby +
živočichové +
2017: 5 – 6 či více
říší, superskupin,
domén,
superdomén…
CHROMALVEOLATA
RHIZARIA
![Page 25: BUŇKA · 2019-09-30 · BUŇKA minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav •její subsystémy nemohou samostatně žít •všechny vyšší systémy jsou složeny zbuněk](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040916/5e8f5c70f5281041b74d6efa/html5/thumbnails/25.jpg)
Prvoci
![Page 26: BUŇKA · 2019-09-30 · BUŇKA minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav •její subsystémy nemohou samostatně žít •všechny vyšší systémy jsou složeny zbuněk](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040916/5e8f5c70f5281041b74d6efa/html5/thumbnails/26.jpg)
HLENKY (Mycetozoa)
vlčí mléko červené
Lycogala epidendrum
plasmodia
![Page 27: BUŇKA · 2019-09-30 · BUŇKA minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav •její subsystémy nemohou samostatně žít •všechny vyšší systémy jsou složeny zbuněk](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040916/5e8f5c70f5281041b74d6efa/html5/thumbnails/27.jpg)
EUBACTERIA ARCHEA EUKARYOTA
DNA Kruhová, (lineární) Kruhová Lineární +
kruhová
HISTONY - + +
JADERNÁ MEMBRÁNA - - +
PLAZMATICKÁ MEMBRÁNA Esterové lipidy Éterové
archeoly
Esterové lipidy
KYS. MURAMOVÁ v BS + - -
RIBOZOMY 70 S 70 S 80 S
1. AK V PROTEOSYNTÉZE Formylmetionin Metionin Metionin
OPERONY + + -
INTRONY VE VĚTŠ. GENŮ - - +
ČEPIČKA A POLY-A KONEC
NA mRNA
- - +
RNA POLYMERÁZY 1 mnoho 3
METANOGENEZE - + -
CHEMOLITOTROFIE zdroj
energie anorg. látky (Fe, S, H2)
+ + -
![Page 28: BUŇKA · 2019-09-30 · BUŇKA minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav •její subsystémy nemohou samostatně žít •všechny vyšší systémy jsou složeny zbuněk](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040916/5e8f5c70f5281041b74d6efa/html5/thumbnails/28.jpg)
CHARAKTERISTIKY BUŇKY PROKARYOTNÍ A EUKARYOTNÍ
PROKARYOTNÍ BUŇKYjednobuněčné organismy
nukleoid (jádro) – 1 chromozom (cirkulární) volně v cytoplazmě,
v chromozomu nejsou histony
ribozomy – 70S
binární dělení (bez mitózy)
velikost buněk 1-10 m
výživa autotrofní i heterotrofní
evolučně prvotní
Organely bakterií – donedávna neznámé
2003:
membránová organela ACIDOKALCIOZOM
v membráně protonové pumpy okyselující jeho obsah
(původně tzv. volutinové granuly, polyfosfátová zrna)
např. u Helicobacter pylori, Corynebacterium diphtheriae
![Page 29: BUŇKA · 2019-09-30 · BUŇKA minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav •její subsystémy nemohou samostatně žít •všechny vyšší systémy jsou složeny zbuněk](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040916/5e8f5c70f5281041b74d6efa/html5/thumbnails/29.jpg)
EUKARYOTNÍ BUŇKY
eukaryotní organismy (protista, houby, rostliny, živočichové)
jednobuněčné i mnohobuněčné organismy
jádro – více chromozomů oddělených od cytoplazmy jaderným
obalem, chromozomy s histony, lineární
ribozomy – vlastní 80S (1. AK metionin), mitochondriální a
chloroplastové (1. AK formylmetionin)
řada membránových organel
zřetelný cytoskelet
dělení mitózou
velikost buněk 10 m (5 – 20) m
ROSTLINY HOUBY
mitochondrie i chloroplasty mitochondrie
buněčná stěna z celulózy buněčná stěna z chitinu
výživa hl. fotoautotrofní heterotrofní výživa
ŽIVOČICHOVÉ
mitochondrie
bez buněčné stěny
heterotrofní výživa
![Page 30: BUŇKA · 2019-09-30 · BUŇKA minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav •její subsystémy nemohou samostatně žít •všechny vyšší systémy jsou složeny zbuněk](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040916/5e8f5c70f5281041b74d6efa/html5/thumbnails/30.jpg)
![Page 31: BUŇKA · 2019-09-30 · BUŇKA minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav •její subsystémy nemohou samostatně žít •všechny vyšší systémy jsou složeny zbuněk](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040916/5e8f5c70f5281041b74d6efa/html5/thumbnails/31.jpg)
![Page 32: BUŇKA · 2019-09-30 · BUŇKA minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav •její subsystémy nemohou samostatně žít •všechny vyšší systémy jsou složeny zbuněk](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040916/5e8f5c70f5281041b74d6efa/html5/thumbnails/32.jpg)
JÁDRO
informační centrum buňky
2-membránový obal
polymery molekul DNA (chromozomy)
zbytek buňky mimo jádra je CYTOPLAZMA
![Page 33: BUŇKA · 2019-09-30 · BUŇKA minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav •její subsystémy nemohou samostatně žít •všechny vyšší systémy jsou složeny zbuněk](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040916/5e8f5c70f5281041b74d6efa/html5/thumbnails/33.jpg)
JÁDRO
![Page 34: BUŇKA · 2019-09-30 · BUŇKA minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav •její subsystémy nemohou samostatně žít •všechny vyšší systémy jsou složeny zbuněk](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040916/5e8f5c70f5281041b74d6efa/html5/thumbnails/34.jpg)
Chromosomy v buňce, která se bude dělit
![Page 35: BUŇKA · 2019-09-30 · BUŇKA minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav •její subsystémy nemohou samostatně žít •všechny vyšší systémy jsou složeny zbuněk](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040916/5e8f5c70f5281041b74d6efa/html5/thumbnails/35.jpg)
MITOCHONDRIE
oxidace molekul potravy (mastných kyselin a cukrů)
– produkce ATP
= tzv. buněčná respirace (dýchání)
nezbytné pro aerobní metabolismus eukaryontních
organismů - získávání energie z potravy
vlastní DNA
vnější membrána
vnitřní membrána, mitochondriální kristy
mezimembránový prostor
matrix
![Page 36: BUŇKA · 2019-09-30 · BUŇKA minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav •její subsystémy nemohou samostatně žít •všechny vyšší systémy jsou složeny zbuněk](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040916/5e8f5c70f5281041b74d6efa/html5/thumbnails/36.jpg)
MITOCHONDRIE pod elektronovým
mikroskopem
![Page 37: BUŇKA · 2019-09-30 · BUŇKA minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav •její subsystémy nemohou samostatně žít •všechny vyšší systémy jsou složeny zbuněk](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040916/5e8f5c70f5281041b74d6efa/html5/thumbnails/37.jpg)
CHLOROPLASTY
u rostlin
(funkční ekvivalenty u některých bakterií)
vlastní DNA
fotosyntéza – zachycují energii slunečního světla
v molekulách chlorofylu a využívají ji
k výrobě energeticky bohatých sacharidů
(ty zpracují mitochondrie)
fotosyntetická fosforylace – tvorba ATP
fixace CO2 do uhlíkatého řetězce cukrů
![Page 38: BUŇKA · 2019-09-30 · BUŇKA minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav •její subsystémy nemohou samostatně žít •všechny vyšší systémy jsou složeny zbuněk](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040916/5e8f5c70f5281041b74d6efa/html5/thumbnails/38.jpg)
CHLOROPLASTY
![Page 39: BUŇKA · 2019-09-30 · BUŇKA minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav •její subsystémy nemohou samostatně žít •všechny vyšší systémy jsou složeny zbuněk](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040916/5e8f5c70f5281041b74d6efa/html5/thumbnails/39.jpg)
ENDOPLAZMATICKÉ RETIKULUM
syntéza molekul biomembrán
(membránové lipidy, transmembránové proteiny)
tvorba proteinů určených na export z buňky
zásobárna Ca2+ iontů
drsné ER
hladké ER
![Page 40: BUŇKA · 2019-09-30 · BUŇKA minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav •její subsystémy nemohou samostatně žít •všechny vyšší systémy jsou složeny zbuněk](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040916/5e8f5c70f5281041b74d6efa/html5/thumbnails/40.jpg)
ENDOPLAZMATICKÉ RETIKULUM
![Page 41: BUŇKA · 2019-09-30 · BUŇKA minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav •její subsystémy nemohou samostatně žít •všechny vyšší systémy jsou složeny zbuněk](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040916/5e8f5c70f5281041b74d6efa/html5/thumbnails/41.jpg)
GOLGIHO APARÁT
u rostlin tzv. dictyosom
chemická modifikace látek produkovaných ER
(glykozylace, sulfatace, specifická proteolýza apod.)
jejich transport a vylučování z buňky
popsán v r. 1898
Camillo Golgi (1843-1926)
![Page 42: BUŇKA · 2019-09-30 · BUŇKA minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav •její subsystémy nemohou samostatně žít •všechny vyšší systémy jsou složeny zbuněk](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040916/5e8f5c70f5281041b74d6efa/html5/thumbnails/42.jpg)
GOLGIHO APARÁT
![Page 43: BUŇKA · 2019-09-30 · BUŇKA minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav •její subsystémy nemohou samostatně žít •všechny vyšší systémy jsou složeny zbuněk](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040916/5e8f5c70f5281041b74d6efa/html5/thumbnails/43.jpg)
LYSOZOMY
vnitrobuněčné trávení
katabolické biochemické procesy
40 hydrolytických enzymů – kyselé hydrolázy pH 5
proteázy, nukleázy, glykosidázy, fosfolipázy,
fosfatázy, sulfatázy apod.
VAKUOLY
funkční ekvivalent lysozomů u rostlin a hub
+ shromažďování zásobních látek a odpadních
produktů a regulace buněčného turgoru
![Page 44: BUŇKA · 2019-09-30 · BUŇKA minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav •její subsystémy nemohou samostatně žít •všechny vyšší systémy jsou složeny zbuněk](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040916/5e8f5c70f5281041b74d6efa/html5/thumbnails/44.jpg)
JAK SI EUKARYOTICKÉ BUŇKY UKLÍZEJÍ?
AUTOFAGIE – odstranění nepotřebných proteinů, nefungujících organel, mikroorganismů
FAGOFOR – 2-vrstevná membrána z bílk. a lipidů, spojením vzniká AUTOFAGOZOM
extracelulární
signál
intracelulární
signál
LYSOZOM
FAGOFOR
AUTOFAGOZOM AUTOLYSOZOM
monomery
jsou
po odbourání
uvolněny
do cytoplasmy
k opětovnému
použití
![Page 45: BUŇKA · 2019-09-30 · BUŇKA minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav •její subsystémy nemohou samostatně žít •všechny vyšší systémy jsou složeny zbuněk](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040916/5e8f5c70f5281041b74d6efa/html5/thumbnails/45.jpg)
PEROXISOMY
objevil je v 70. letech 20. st. stejně jako lysozomy Belgičan Ch. de DUVE
u všech eukaryot
evolučně původně zřejmě hl. článek metabolismu kyslíku (snižoval hladinu
kyslíku toxického pro živé organismy) – později mitochondrie s evoluční
výhodou oxidační fosforylace (tvorba ATP)
? endosymbiotického původu, samoreplikující se, příp. odvozeny od ER,
fce: - metabolismus MK - β-oxidace MK (u živočichů i v mitochondriích,
u rostlin a hub výhradně v peroxisomech)
RH2 + O2 → R + H2O2 - využívá množství kyslíku
- odstraňuje toxické produkty metabolismu (kyslíkové radikály, hl. H2O2 )
H2O2 + R´H2→ R´ + H2O
(2H2O2 → 2 H2O + O2)
využívají molekulární kyslík, obsahují oxidační enzymy a katalázu, kterou
odbourávají peroxid vodíku
(např. polovina etanolu je v jaterních buňkách oxidována na acetaldehyd)
![Page 46: BUŇKA · 2019-09-30 · BUŇKA minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav •její subsystémy nemohou samostatně žít •všechny vyšší systémy jsou složeny zbuněk](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040916/5e8f5c70f5281041b74d6efa/html5/thumbnails/46.jpg)
![Page 47: BUŇKA · 2019-09-30 · BUŇKA minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav •její subsystémy nemohou samostatně žít •všechny vyšší systémy jsou složeny zbuněk](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040916/5e8f5c70f5281041b74d6efa/html5/thumbnails/47.jpg)
Vnitřní membrány a cytosol
CYTOSOLkoncentrovaný vodný gel malých a velkých molekul
uvnitř buňky, mimo organely
řada chemických reakcí
syntéza proteinů na RIBOZOMECH
![Page 48: BUŇKA · 2019-09-30 · BUŇKA minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav •její subsystémy nemohou samostatně žít •všechny vyšší systémy jsou složeny zbuněk](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040916/5e8f5c70f5281041b74d6efa/html5/thumbnails/48.jpg)
CYTOSKELET
pro tvar, pevnost a pohyb buněk
aktinová mikrofilamenta (zvláště početná ve svalových
buňkách)
intermediární filamenta (mechanické posílení buňky)
mikrotubuly (táhnou od sebe chromozomy)
![Page 49: BUŇKA · 2019-09-30 · BUŇKA minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav •její subsystémy nemohou samostatně žít •všechny vyšší systémy jsou složeny zbuněk](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040916/5e8f5c70f5281041b74d6efa/html5/thumbnails/49.jpg)
Cytoskelet
AKTINOVÁ INTERMEDIÁRNÍ
FILAMENTA MIKROTUBULY FILAMENTA
![Page 50: BUŇKA · 2019-09-30 · BUŇKA minimální STRUKTURNÍ jednotka živých soustav •její subsystémy nemohou samostatně žít •všechny vyšší systémy jsou složeny zbuněk](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022040916/5e8f5c70f5281041b74d6efa/html5/thumbnails/50.jpg)
Velikosti buněk a jejich
částí