1. prokaryotická buňka – bakterie, sinice a prochlorofyt
   • chybí jaderná membrána, pouze: nukleotid (kružnicová DNA)
   • buněčná stěna (murein, pseudomurein)
   • vnitřek není uspořádán
   • neobsahují ani mitochondrie, ani plastidy
   • ribozomy pouze v cytoplazmě
2. eukaryotická buňka – rostliny, houby, živočichové
   • větší, organely, cytosol
   • jádro: chromatin (komplex chromozomů, histonů, proteinů), ohraničeno membránou
   • dělení mitotické = dceřiné buňky stejná gen. informace
   • vnitřek rozdělen na kompartmenty: lysozomy, GK, ER atd.
   • živočichové: mitochondrie
   • rostliny: plastidy (chloroplast)
     • mají vlastní membránu a DNA (kružnicové)
   • translace mRNA v cytoplazmě
     • cytoplazmatické ribozomy
     • ribozomy mitochondrií
     • ribozomy chloroplastů

GENETICKÁ INFORMACE

• DNA v chromozomech

 

1. PROKARYOTICKÝ CHROMOZOM
   • chromozom kružnicového tvaru (nemá volné konce)
   • proteiny pouze na jednotlivých místech
   • DNA 3 tis. genů (složitě svinuta)
   • 1 klička napojena na membránu = dělení (1 bod – počátek replikace)
2. EUKARYOTICKÝ CHROMOZOM
   • chromozom: lineární konce (2 volné)
   • DNA navázána na kostru z histonů = nukleozomy
   • replikace díky centromerám (více informací: GENETIKA)

BIOMEMBRÁNY A MEMBRÁNOVÉ ÚTVARY

• nerozpustnost pro polární molekuly
• tvoří uzavřené útvary
• buňka s okolím komunikuje pomocí membránových přenašečů

1. Lipidová dvojvrstva
   • základ membrán
   • není symetrická
   • membránové lipidy: polární a nepolární konce = molekuly amfipatické
   • polární konce na obou povrchách membrány
   • nepolární řetězce mezi nimi (pro nepropustnost mezi polární látky)
2. Membránové proteiny
   • větší šířka než celá membrána
   • vyčnívající konce: polární oblasti
   • transmembránové komplexy: mezi mastnýma kyselinami
   • význam:
     1. Látková komunikace
        • proteiny pracují jako specifické přenašeči
     2. Mechanická komunikace
        • proteiny navázány na buněčný skelet
     3. Signální komunikace
        • přenašeči signálu: receptory

 Povrchové membránové proteiny

• některé se váží na povrch membrány jen polárními interakci
• mnohé zavěšeny v membráně z cytosolické strany nepolárním řetězcem mastné kyseliny

FYZIKÁLNÍ STAV BIOMEMBRÁN

fyziologická teplota = stav tekutého krystalu

 

MEMBRÁNOVÉ ORGANELY

plazmatická membrána – nejstarší (ostatní útvary odvozeny)

mezozomy: zřetelné vychlípeniny membrány (bakterie)

membránové organely eukaryotické buňky:

• organely sekreční dráhy
• semiautonomní organely

 

1. MEMBRÁNOVÉ ORGANELY SEKREČNÍ DRÁHY

ENDOPLAZMATICKÉ RETIKULUM

• syntéza membránových lipidů a proteinů pro ostatní membránové organely
• koncentricky kolem jádra
• drsné (granulární) ER
• na povrchu ribozomy
• místo syntézy bílkovin
• kanálkem spojeno s jadernou membránou
• hladké ER
• neobsahuje ribozomy
• syntéza steroidních hormonů z cholesterolu
• hydroxylace xenofobiotik

JADERNÝ OBAL

• kanálkem přímo spojen s drsným ER
• na povrchu ribozomy
• jaderné póry: komunikace mezi jádrem a cytoplazmou
  • otvory obklopené věncem 8 proteinových granulí

GOLGIHO KOMLEX

• navazuje na ER
• tvořen 1 a více diktyozomy (skupina několika plochých, paralelně uložených cisteren)
  • nikdy nenesou ribozomy
  • rostlinná b.: více, živočišná b.: jeden

  PLAZMATICKÁ MEMBRÁNA

• přenašečové soustavy, integrální proteiny, nebo proteinové komplexy
• výměna látek (živiny, metabolity) mezi buňkou a prostředím
• bakteriální buňky: lokalizované i komplexy dýchacího řetězce a syntézy ATP
• živočišné buňky: integrální membránové proteiny – vzájemné propojení živočišných buněk
  • kadheriny: jejich schopnost propustnosti je podmíněna přítomností vápenatých kationtů v okolním prostředí – vzájemné propojení živočišných buněk
  • integriny: vnějšími konci se váží na molekuly MH
• vodivé spoje: trubičky spojující cytoplazmu dvou sousedních buněk
  • konexon: trubicovitý orgán, 6 molekul transmembránových proteinů
  • spojení konexonů = vodivý spoj
  • rostliny místo konexonů: plazmodesmy

 MEMBRÁNOVÉ VÁČKY

• obsah látek určené na export
• příjem signálů od ostatních buněk
• transportní funkce (iontové kanály)
• receptory (indukují další biochemické děje)
• regulace rozmnožování buněčné populace
• nádorové onemocnění = porucha receptorové molekuly, neomezené dělení

EXOCYTÓZA- děj, při němž buňka vylučuje skrze buněčnou membránu (plasmalemu) větší částice (např. makromolekuly)

lyzozomy – obsahují hydrolytické enzymy (v rostlinách vakuoly)

peroxizomy – redoxní děje vedoucí ke vzniku H₂O₂ (peroxid vodíku)

 

1. SEMIAUTONOMNÍ ORGANELY

 MITOCHONDRIE

• 2 membrány (vnitřní, vnější)
• v nitru vlastní mitochondriální kružnicovou DNA (mt DNA) připomíná bakteriální chromozom, mimojaderný genom, vlastní geny
• dělení probíhá nezávisle na dělení buňky
• v nitru ribozomy podobné prokaryotickým ribozomům
• dýchací řetězec, Krebsův cyklus, beta – oxidace mastných kyselin
• ATP syntéza (umožňuje syntézu ATP)
• mitochondriální matrix: enzymy aerobních metabolických drah

CHLOROPLASTY

• větší než mitochondrie
• vnější a vnitřní membrána
• vnitřní membrána obklopuje stroma (obsahuje enzymy pro cukry)
• tylakoidy
  • membránové vážky
  • zachycení energie ze světla
  • chlorofyl + syntéza ATP
• chloroplast: stroma a tylakoidy
• složka membrán: glykolipidy s galaktózou

CYTOSKELET

• pouze eukaryotické buňky
• soustava opěrná a pohybová
• vláknité útvary (proteiny různě propojeny)
• délka klidně jako celá buňka
• rovnoběžně i tvořit sítě
• 3 typy
  • mikrotubuly
  • mikrofilamenty
  • intermediální mikrofilamenty
• mikrofilamenty a mikrotubuly: proteiny tubulin (váže GTP) a aktin (ATP)
  • pak se štěpí: GTP – GDP, ATP – ADP
  • změna proteinových molekul
  • mikrotubuly a mikrofilamenta: + konec a – konec
  • molekulární motory: zajišťují děje na mikrotubulech/filamentách
• intermediální filamenty
  • protáhlé dimery proteinů
  • neváží makroergické fosfáty
  • schopny přestavby při změně struktury buněk

MIKROTUBULY

• tubulin
• příčný řez: 13 tubulinových jednotek
• tuhé
• tvoří:

eukaryotické bičíky: základem mikrotubuly

• soustava mikrotubulů obklopena membránou

bazální tělíska (centrioly)

MIKROFILAMENTY

• tenčí než mikrotubuly
• 2 řetězce aktinu (spirálně)
• někdy i tropomyozin
• bohatá síť pod povrchem buňky

MYOZINY

• molekulární motory, které jsou za pomoci hydrolýzy ATP schopny vytvářet sílu a aktivní směrovaný pohyb v buňce

INTERMEDIÁLNÍ FILAMENTY

1. LAMINY
   • laminy A, B, C
   • vnitřní stěna k jadernému obalu
   • udržení integritu obalu
2. CYTOKERATINY
   • vytvářejí filamenty v epitelových buňkách
3. NEUROFILAMENTY
   • ve výběžcích nervových buněk
   • ovlivňují růst nervových výběžků

BUNĚČNÉ STĚNY A MEZIBUNĚČNÁ HMOTA (MH)

• živočišné buňky nemají buněčné stěny, vylučují MH (propojeny pomocí intermediálních proteinů membrány)

druhy buněčných stěn:

BUNĚČNÁ STĚNA BAKTERIÍ

• murein
• dlouhá, rovnoběžná vlákna GLYKANU
• doplňující složky:
  • gramnegativní bakterie: vnější membrána (velká propustnost) – lipopolysacharidy
  • grampozitivní bakterie: vnějšek: kyselina teikoová

  BUNĚČNÁ STĚNA HUB

• chitin (polysacharid)
• pevnost zajišťuje gluklan
• manan (glykosylanový protein)

BUNĚČNÁ STĚNA ROSTLIN

• celulóza (dlouhá, nevětvená přímá vlákna – celulózové fibrily)
• lignin (zdřevěnělé části – tvrdost)

MEZIBUNĚČNÁ HMOTA ŽIVOČICHŮ

• nemusí obklopovat celou buňku
• tvořena kolagenem a proteoglykany

1. KOLAGENY
   • pevnost MH
   • zák. jednotka = kolagenní vlákno (3 ovinuté polypeptidové řetězce)
   • kolagenní fibrila (několik kolagenní vláken)
   • základem šlach, vazů, kostí
   • každá 3. aminokyselina je glycin

2.  PROTEOGLYKANY

• • molekuly s proteinovým jádrem, na které jsou navázány glykosaminoglykany (dále GAG), často negativně nabité

Kyselina hyaluronová

• mezi glykosaminoglykany
• může vázat několik proteoglykanů a vytvářet obří komplexy v MH
• buňky vylučují hyaluronidázu, má – li být omezena možnost cestování buněk ve tkáni

  Nektiny

• proteiny
• zprostředkovávají vazbu MH na integrální proteiny membrány
• vazivo, bazální lamina
• molekula ve tvaru kříže