Eukaryotní buňka

mladší než prokaryotní buňky o ca 2mld. let
kompartmentace – části buňky jsou odděleny membránami; obsahují mnoho vnitřních struktur – organely; obsahují složitě organizované jádro oddělené od cytoplasmy, řadu vláknitých bílkovin, cytoskelet (buněčnou kostru)
buňka je vyplněna cytoplasmou, ta je mimo jiné tvořena cytosolem (buněčný roztok, tj. samotná tekutina)
nukleus – pravé jádro (u prokaryotních buněk byl jen nukleoid)
lyzozómy – enzymy, které jsou schopny rozkládat jakýkoli organický materiál

• jádro – obsahuje DNA – mnohem větší množství než u prokaryotních buněk
  DNA je obsaženo v eukaryotních chromozomech, které jsou daleko složitější (a je jich více) než u prokaryotní buňky – zatímco pokud se replikuje prokaryotní buňka, má DNA jen jeden replikační počátek, u eukaryotní buňky to je velmi mnoho replikačních počátků
  jádro má jaderný obal – ten je tvořen dvojitou membránou, ve které jsou póry – díky těm můžou látky putovat mezi jádrem a zbytkem buňky – z jádra jde např. messenger RNA; do jádra jdou např. bílkoviny a nukleotidy
  
• endoplasmatické retikulum – soubor "cisteren" soustředící se kolem jádra
  ER syntetizuje lipidy (tuky) a podílí se na syntéze proteinů (bílkovin)
  na část ER nasedají ribozomy (ty se podílejí na tvorbě bílkovin)
• Golgiho komplex (Golgiho aparát) – úpravna a třídírna materiálu syntetizovaného endoplasmatickým retikulem (to, co vzniklo v ER putuje do Golgiho komplexu) – dochází zde k chemickým úpravám proteinů i lipidů – upravené meziprodukty se ve váčcích transportují na místo určení – některé látky i ven z buňky (takové látky jsou určeny k sekreci)
• semiautonomní organely – jsou to mitochondrie a plastidy; semiautonomní organely mají dvojitou membránu, vlastní DNA, vznikly endosymbiózou
  
  mitochondrie – vnitřní membrána má výstupky (na obrázku), tím se zvětšuje plocha membrány. Vnitřní membrána vytváří mimo jiné i cristi mitochondriales (což je zvlnění)
  mitochondrie jsou v buňce jediné organely, které spotřebovávají kyslík a vytváří energii. Ta je použita k oxidaci živin a k syntéze ATP z ADP.
  tj. v mitochondriích probíhá dýchání
  
  plastidy – patří mezi ně např chloroplasty; plastidy jsou útvary v buňce, které mají nějaké barvivo; chloroplast je pak útvar se zeleným barvivem – chlorofylem
  
  Uvnitř v chloroplastu jsou membránovité útvary – thylakoidy
  V membránách thylakoidů jsou obsaženy fotosystémy s chlorofylem, které využívají světelnou energii k rozkladu vody a redukci koenzymu.
• cytoplasmatická membrána – na rozdíl od prokaryotické buňky zde neprobíhá dýchání
  Membránové proteiny se účastní aktivního přenosu iontů a živin přes membránu (aktivní, tj. opět se spotřebovává energie). Vnitřní prostředí buňky je záporně nabité
  fagocytóza – membrána dokáže obklopit malé částice z vnějšího prostředí a přenést je dovnitř
• cytoskelet – buněčná kostra; což jsou mikrotubuly, mikrofilamenty a intermediární filamenty
  mikrotubuly – jsou tvořeny tubulinovými molekulami (tubulin je bílkovina); jsou to mikrotrubičky tlusté ca 25nm; jsou součástí cytoskeletárních kolejnic; spotřebovávají ATP
  eukaryotický bičík – na průřezu je tvořen mikrotubulami
  mikrofilamenty – jsou tvořeny bílkovinou aktinem; tlusté ca 7nm; jsou v blízkosti cytoplasmatické membrány
  mikrofilamenty spolupracují s bílkovinou myosinem.
  myosin – je schopen štěpit ATP → aktin a myosin využívají energii pro konání mechanické práce – aktin a myosin jsou součástí buněk příčně pruhovaného svalstva, tedy jakýkoli svalový pohyb mají na svědomí aktin a myosin.

Buněčný cyklus

Doba od jednoho dělení do druhého – obdoba generační doby

Fáze

• G1 – buňka roste a syntetizuje proteiny
• S – syntéza; replikace DNA, syntetizují se bílkoviny pro výstavbu nových chromozomů
• G2 – krátké období
• M (mitóza) – dochází k dramatickým změnám jádra, mění se mikrotubulární systém aparátu buňky; tato fáze je pozorovatelná v optickém mikroskopu
  mitóza je dělení eukariotického jádra
  dochází ke spiralizaci DNA a začínají se objevovat chromozomy (útvary různé délky), což je vidět optickým mikroskopem
  

  somatické buňky (tělni buňky) u člověka – mají 46 chromozómů
  lidské pohlavní buňky mají 23 chromozómů (23 spermie a 23 vajíčka, při spojení dají dohromady 46)
  somatické buňky mají diploidní počet chromozomů (každý chromozóm mají dvakrát – mají sudý počet chromozómů)
  pohlavní buňky (gamety) – mají poloviční (neboli haploidní) počet chromozómů
  samčí (n chromozómů) + samičí gamety (n chromozómů) – (spermie + vajíčko) → zygóta (2n chromozómů)

  chromózomy se stávají dvojité, dvojice chromozómů jsou spojeny v centroméře
  
  Většina mikrotubulů v cytoskeletu se rozpadá, místo nich začnou kolem jádra vznikat dvě soustavy hvězdicovitých mikrotubulů – tyto mikrotubuly roztahují dvojice chromozómů od sebe
  začíná rozpad jaderného obalu
  tento systém mikrotubulů se nazývá dělící vřeténko
  
  chromozómy se shluknou na opačných koncích buňky a vytvoří tam nová jádra.
  doteď byla popisována pouze karyokineze – dělení jádra
  
  
  • profáze – spiralizace DNA – DNAje kratší, zřetelnější, vidíme chromozómy
    V profázi vzniká dělící vřeténko, začíná mizet jaderná membrána a jadérko
  • metafáze – chromozomy se seskupují v rovníkové rovině; chromozóm je spojen jen centeromerou
  • anafáze – dochází k rozštěpení chromozómů na dvě chromatidy, chromozony jsou roztahovány mikrotubulinovými vlákny od sebe
  • telofáze – dochází k rozplétání chromozomů, začíná se objevovat jaderná membrána a jadérko, zaniká dělící vřeténko
• cytokineze – dělení zbytku buňky
  cytokineze se liší u živočisných a rostlinných buněk – u živočišných buněk roste buněčná přepážka od krajů do středu, u rostlinných buněk je to naopak
  
  
  
  mytóza probíhá u somatických buněk, meióza probíhá u pohlavních buněk
  

Rostlinná buňka

Rostlinná buňka má buněčnou stěnu, plastidy a vakuoly

• Plastidy

  vznikají v buňce dělením
  dělení: podle obsahu barviva
  
  • leukoplasty – neobsahují barviva; do leukoplastů patří např. plastidy obsahující škrob (takovým se říká amyloplasty)
  • chromoplasty – barevné plastidy; ty se ještě dále dělí na chromolasty s karotenoidy (oranžové barvivo; karotenoid je např. beta-karoten, lykopen, xantofyly) a chloroplasty (chromoplasty se zelenými barvivy)
    
    chloroplasty – fotosynteticky aktivní barviva; rozlišujeme chlorofyl a, b, c
    chloroplast je čočkovitého tvaru, uvnitř jsou jakésy "stohy mincí" (jedna mince=thylakoid), jeden stoh mincí tvoří granum
    v chloroplastu je "výplňová látka" – stroma
• buněčná stěna – rostlinné buňky kromě buněk pohlavních mají buněčnou stěnu
  BS dává buňce pevný tvar, ochraňuje protoplast (protoplast – to, co je uvnitř); zabraňuje vnikání patogenů do buňky
  buněčná stěna má význam v komunikaci s ostatními buňkami
  základní stavební hmotou BS je polysacharid celulóza v podobě mikrofibril (což jsou velmi tenká celulózová vlánka), mikrofibrily jsou základem buněčné stěny
  Kromě celulózy je v BS ještě hemicelulóza (skupina polysacharidů s kratšími řetězci) a pektiny (silně hydratované polysacharidy, které jsou kromě BS přítomné i v buněčné šťávě vakuol)
  apoplast – labyrint volných prostorů v BS, do nichž může vstupovat voda s ionty; tyto labyrinty jsou vzájemně propojeny → jsou jednou z důležitých transportních cest v buňce – apoplastická cesta
  inkrustace – ukládání anorganických látek v BS
  impregnace – ukládání organických látek v BS
  suberinizace – korkovatění BS
  lignifikace – dřevnatění
  Na povrchu BS je kutin, vosky
  BS může mít 2–3 části:
  • střední lamela – tvořena pektiny; spojuje buňky
  • primární stěna – celulóza, hemicelulóza, pektiny
  • u některých buněk se vyskytuje i sekundární stěna – ta je mnohem tlustší
  v buněčných stěnách jsou jakési "okrsky" (=ztenčeniny), těmi procházejí plazmodezmy (provazce cytoplasmy) – ty zajištují komunikaci mezi buňkami; tomuto způsobu přenosu látek se říká symplast
• vakuola – je ohraničena membránou, která se nazývá tonoplast
  někdy může vznikat soubor vakuol, kterému se říká vakuom
  mladé buňky mají hodně malých vakuol, staré buňky mají několik vakuomů
  ve vakuole se nachází jakási buněčná šťáva – koncentrovanější než cytosol, obsahuje anorganické horniny
  turgor – buněčné napětí – vadnutí je způsobeno klesáním buněčného napětí; po zalití rostliny naopak buněčné napětí stoupá
  v buněčné šťávě se vyskytují i barviva rozpustná ve vodě – hydrochromy; mezi ně patří např. barviva antokyany
  antokyany mění barvu v závislosti na pH (kyselé prostředí – červená, neutrální – fialová, zásadité – modrá)