Životní funkce buňky

TRANSPORT LÁTEK

  • pasivní
  • aktivní

 Pasivní transportní mechanismy

Difúze

  • není k ní zapotřebí metabolické energie
  • průchod látek membránou na základě určitého spádu, tzv. gradientu

faktory ovlivňující difuzi

  • množství transportované látky
  • velikost molekul
  • vazba molekul transportované látky k lipoproteinům, přítomným v biomembráně – látky rozpustné v tucích jsou snadněji transportovatelné membránou než ty, které s v nich nerozpouštějí
  • velikost difúzní plochy a dráha

Konvekce (unášení)

využívá oběhu tekutin (krve) a cirkulaci vzduchu

příklad:

  • transport oxidu uhličitého u člověka
  • nejprve difúze CO2 z tkání do krve
  • následně konvekce krví do plic
  • dále jeho difúze do plicních sklípků (alveolárního vzduchu) a konvekce s vydechovaným vzduchem z plicních sklípků (alveolů) ven z plic

Filtrace

na těch místech těla, kde jsou přítomné dělící přepážky, umožňující průchod vody mechanismus založen na rozdílných hodnotách tlaku na obou stranách přepážky

Např. při vysokém krevním tlaku v kapilárách a naopak nízkém tlaku v mezibuněčném prostoru, jsou látky protlačovány přes přepážku ve směru koncentračního spádu

Aktivní transportní mechanismy

  • je zapotřebí určité množství metabolické energie (energie – hydrolýzou molekul ATP)
  • tam kde je potřeba transportu látky „do kopce“, tj. proti koncentračnímu spádu
  • probíhá za pomocí přenašeče bílkovinného charakteru
  • přenašeč obsahuje prosthetickou skupinu, plnící vlastní funkci přenašeče a bílkovinnou část, která se vyznačuje určitou příbuznost k dané látce

Aktivní transport, může být:

  • Primární – „pumpa“ neboli ATP-áza
    • klasickým příkladem je sodno-draselná ATP-áza (pumpa),
      • význam při odstraňování nadměrné koncentrace sodných iontů ven z buňky = ve směru proti koncentračního spádu
  • Sekundární – v tomto případě je obvykle aktivní transport určité látky, např. glukózy, doprovázen pasivním transportem iontů (např. Na+)
    • hybnou silou transportu glukózy je sodný gradient – Na+
    • kotransport (symport) – transport glukózy ve stejném směru jako sodných kationtů
          • protitransport (antiport) – probíhá směrem opačným
    • uniport – pouze 1 molekula

Exocytóza: slouží buňce k vylučování odpadních látek, ale také k vyměšování svých produktů, např. hormonů, enzymů, protilátek

Endocytóza: proces, kterým buňky absorbují materiál

  • pinocytóza = příjem tekutých makromolekul
  • fagocytóza = příjem pevných částic, bakterií, prvoků, jednobuněčných řas, nádorových buněk…

Osmotické jevy v buňce

  • polopropustnost cytoplazmatické membrány, přes níž volně pronikají molekuly vody, ale nikoliv ve vodě rozpuštěné ionty a molekuly
  • zvláštní případ difúze
  • voda vždy proniká z prostředí o nižší osmotické hodnotě (hypotonického roztoku) – zředěnějšího, do prostředí o osmotické hodnotě vyšší, tzv. hypertonického roztoku – koncentrovanějšího
  • snaha vyrovnat koncentraci osmoticky aktivních částic v obou prostředích (roztocích)
  • buňky podléhají změnám tvaru
  •  V hypertonickém roztoku
    • buňka ztrácí molekuly vody
    • molekuly se pohybují přes cytoplazmatickou membránu ven
    • buňka se bude postupně scvrkává, nastane plazmolýza
  • V izotonickém roztoku
    • molekuly vody se budou pohybovat dovnitř a ven se stejnou četností, objemově nedochází k žádné změně
  • V hypotonickém roztoku
    • molekuly vody se budou  pohybovat do vnitřku buňky
    • buňka se bude zvětšovat, nastane deplazmolýza
    • pokud buňka zvětší svůj objem natolik, že praskne, nastane plazmoptýza

BUNĚČNÉ POHYBY

  • umožňuje udržovat vnitřní integritu živých soustav
  • účelné chování vůči okolí.
  • pohyb realizuje cytoskeletální soustava, která je schopna transformovat chemickou energii v energii pohybovou

1) Aktivní pohyb vůči okolí = lokomoce

  • cílem je účelné chování buňky vůči okolí
  • pohyb bičíkový a řasinkový – zprostředkovaný mikrotubuly
  • pohyb améboidní (panožky) – hlavně mikrofilamenty
  • u řasinkových epitelů sice nejde o pohyb samotné buňky, ale mechanismus pohybu řasinek je stejný jako např. u prvoků
  • zvláštním druhem pohybu je pohyb svalový – z hlediska samotné svalové buňky jde o změnu tvaru buňky, tj. o kontrakci v jednom směru.

2) Vnitrobuněčné pohyby

  • cílem je dynamická změna lokalizace buněčných struktur s ohledem na jejich specializované funkce
  • transport membránových struktur,
  • přesuny buněčných organel
  • axonový transport i pohyb chromozómů při mitóze a meióze – u těchto pohybů se uplatňují především mikrotubuly
  • mikrofilamenta se podílejí hlavně na rotaci (cyklóze) cytoplazmy buněk, na cytokinezi, nebo na rozprostírání buněk při jejich pěstování in vitro ve stacionární kultuře

STÁRNUTÍ BUŇKY

  • po určité době od vzniku dosáhne buňka v organismu optimální fyziologické a metabolické aktivity v S-fázi
  • současně se známkami diferenciace můžeme pozorovat i příznaky stárnutí buňky
  • buněčná smrt
  • v rámci organismu a nahrazení novou buňkou (střevní epitel, pokožka, krvinky) –
  • v rámci orgánu (listy opadavých rostlin)

Apoptóza

  • programovaná buněčná smrt je mechanismus sloužící k eliminaci nepotřebných či poškozených buněk

Nekróza

  • nekontrolovaná, neregulovaná smrt buněk a tkání v živém organismu
  • souhrn změn pozorovatelných histologicky až v určitém časovém odstupu po biologické smrti buňky
  • postihuje skupiny na sebe navzájem naléhajících buněk a vzniká jako následek nevratného poškození buněk
Životní funkce buňky – video

Zdroje obrázků použitých ve videu:

  1. obrázek: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/cc/Scheme_simple_diffusion_in_cell_membrane-en.svg/495px-Scheme_simple_diffusion_in_cell_membrane-en.svg.png
  2. obrázek: Pixabay
  3. obrázek: Milada Teplá
  4. obrázek: https://3.bp.blogspot.com/-rNox6Nm7pNw/W_GJoVMGXBI/AAAAAAAAAkQ/sKTTM2KZNNICrd3K2qhxtJToyTJKhVoagCLcBGAs/s400/images.jpg
  5. obrázek: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/1d/Typy_endocyt%C3%B3zy.jpg
  6. obrázek: https://eluc.kr-olomoucky.cz/uploads/images/22464/content_osmoticke_jevy_v_bunce_Milan.jpg
  7. obrázekhttps:/eluc.kr-olomoucky.cz/uploads/images/22465/content_osmoticke_jevy_v_bunce_Milan2.jpg
  8. obrázek: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/58/Animal_cell_structure_cs.svg/500px-Animal_cell_structure_cs.svg.png
  9. obrázek: Upraveno podle http://drrajivdesaimd.com/wp-content/uploads/2013/12/apoptosis-vs-necrosis-4.png, Jan Švadlenka