struktura buňky
Struktura buňky
Základní rozdíly mezi prokaryoty a eukaryoty
Všechny současně známé organismy lze rozdělit na dvě základní skupiny. Bakterie (Eubacteria a Archeobacteria) jsou představitelkami prokaryot. Jedná se o jednobuněčné organismy, jejichž velikost jen v málo případech přesáhne 1μm (u tyčinkovitých forem však jejich délka může dosáhnout až 10 μm). K eukaryotům se řadí houby, rostliny a živočichové. Mohou to být jak jednobuněčné, tak i mnohobuněčné organismy. Průměrná buňka eukaryotů je objemově asi 2000x větší, než buňka prokaryotů. Eukaryotické buňky vykazují také výrazně vyšší stupeň specializace a struktura jejich buňky je komplexnější.
U prokaryotů jsou veškeré procesy probíhající v buňce organizovány jednodušším způsobem a také jsou úsporněji řešeny z hlediska potřebného prostoru. Přepis genetické informace se odehrává v cytoplasmě, DNA obsahuje přibližně 5.106 párů bází, vytváří kruhovitou strukturu a neobsahuje žádné introny (nekódující oblasti v DNA). Prokaryotická buňka neobsahuje žádné organely ani dělící aparát. Metabolismus je značně variabilní, od striktně anaerobních po vysloveně aerobní, mnohdy je i adaptabilní.
Naproti tomu eukaryotická buňka obsahuje vysoce specializované organely, genetická informace je uložena ve velkých, lineárních molekulách DNA, které obsahují 107 až 1010 párů bází. Jednotlivé geny jsou obvykle přerušovány introny. Molekuly DNA jsou lokalizovány v buněčném jádře, malá část i v mitochondriích (jedná se o vývojový relikt). Přepis genetické informace a její přenos je komplikovaný. Syntéza bílkovin je složitým procesem vázaným na endoplazmatické retikulum a cytoplazmu. Metabolismus je až na vzácné výjimky aerobní, rozdělený do jednotlivých částí buňky. Buňka pro transport látek intenzívně využívá procesy endocytózy a exocytózy.
Buňka je základní stavební jednotkou organismů
Buňka představuje nejmenší jednotku organismu schopnou samostatného života. Pod pojmem život se rozumí cílená výměna látek, růst, pohyb, rozmnožování a zajištění dědičnosti.
Aby však byla buňka schopna nezávislé existence, musí mít vytvořeny určité podmínky. První buňka vznikla v prvotním moři a výměna látek probíhala z nekonečně velkého objemu (objem moře se vůči objemu buňky jeví jako nekonečně velký). Složení tohoto moře se tedy během miliónů let prakticky neměnilo (i z pohledu času bylo složení moře konstantní, protože délka života buňky byla při posuzování změn složení moře v časové ose příliš krátká). Vývoj buňky a její vnitřní zdokonalování tedy probíhalo za podmínek, kdy okolní prostředí bylo stálé a buňky nemusely ve svém vývoji zohledňovat další proměnnou (změnu okolního prostředí). Tato podmínka se stala tak zásadní, že s dalším vývojem směrem k mnohobuněčným organismům musela být současně vyřešena i stálost prostředí kolem každé buňky.
Buňky vyšších organismů jsou obklopeny relativně malým extracelulárním prostorem, který je menší, než je objem buňky. Toto prostředí velice snadno podléhá změnám, a pokud by extracelulární prostor nebyl prostřednictvím krevního oběhu napojen na další orgány zajišťující potřebnou dodávku živin a vyloučení zplodin jejich metabolismu, rychle by celý systém zkolaboval. Regulace vnitřního prostředí (extracelulárního prostoru) přináleží především ledvinám (elektrolyty, voda) a plícím (kyslík, oxid uhličitý). Vylučovací funkci plní i kůže (především voda a elektrolyty). Ztráty vody a elektrolytů pak musí být zajištěny příjmem potravou. Proto se musel vyvinout i účinný trávicí systém, jehož základní funkcí je převést složky potravy do formy, kterou je organismus schopen vstřebat a následně transportovat k buňkám.
Eukaryotická buňka obsahuje různé organely
U člověka je popsáno přibližně 200 různých druhů buněk. Z funkčního hlediska lze však buňky rozdělit pouze do 5 skupin: svalové buňky, epitelové buňky, buňky pojivových tkání, nervové buňky a krevní elementy. Buňka je ohraničena plazmatickou membránou. Uvnitř tohoto uzavřeného prostoru (označuje se jako cytoplazma) se nacházejí další, membránami ohraničené menší prostory, které se nazývají buněčné organely. Tyto organely mají specifické funkce a umožňují řízený průběh biochemických procesů.
Největší organelou je buněčné jádro a obvykle bývá situováno uprostřed buňky (u některých buněk to ale neplatí). Jádro má dvojitou membránu, přičemž vnější membrána plynule navazuje na endoplazmatické retikulum. Jedná se v podstatě o systém plochých dutin (v bezprostřední blízkosti jádra) plynule přecházející v trubice (ve větší vzdálenosti od jádra). Podobné ploché dutiny vytváří další organela, a tou je Golgiho aparát. Zvláštní význam i postavení v buňce z hlediska evolučního vývoje mají mitochondrie, které jsou po cytoplazmě objemově druhou nejvýznamnější složkou buňky. Další významnou složkou buňky jsou ribozomy. Jsou to částice vázané na vnější povrch endoplazmatického retikula lokalizovaného v blízkosti jádra, ve velkém počtu jsou i volně v cytosolu. V buňce se dále nachází specializované kulovité peroxizomy a lysozomy. Tvar buňky (a také fixaci organel v určité pozici) udržuje zvláštní systém bílkovinných vláken označovaných jako cytoskelet.
Související články
Endoplazmatické retikulum - biochemie
Plazmatická membrána - biochemie
Odkazy
Při zpracovávání textů a grafické stránky článků byly využity podklady z odborné literatury a internetu. Převzaté obrázky byly graficky upraveny pro potřeby tohoto webu. Kreslené obrázky podléhají autorským právům. Seznam použité literatury naleznete zde.