Biologie buňky struktura

Transkript

1 Biologie buňky struktura Jana Horáková

2 Doporučená literatura o Alberts B. et al., 2003, Essential cell biology, New York and London, Garland Science o Pecka M., 2002, Laboratorní hematologie v přehledu (buňka a krvetvorba) o Nečas O. a kol., 2000, Obecná biologie

3 Objev buněk Spojen s objevem mikroskopu (R. Hook 1665) Rozšíření světelné mikroskopie v 19. století pozorování živých buněk Buněčná teorie: všechny živé buňky vznikají dělením existujících buněk (potvrzeno Louisem Pasteurem v 60. letech 19. století) Tkáně: buňky + mezibuněčná hmota (ECM) Velikost buněk a jejich částí: 5-20 µm, organely 200 nm- 2 µm, molekuly 1-20 nm, atomy 0,2 nm

4

5

6 Prokaryotická X eukaryotická buňka Hlavní rozdíl organizace genetického materiálu (u prokaryot není ohraničen)

7

8 Bakterie na epitelové buňce v lidských ústech

9 Prokaryotická buňka obuněčná stěna ocytoplazmatická membrána ocytoplazma ojádro NUKLEOID oribozomy oinkluze E. Coli BL21

10 Buněčná stěna opermeabilní, mech. Fce opeptidoglykan, G+/- običíky, fimbrie

11 Srovnání charakteristik prokaryot a eukaryot Charakteristika Prokaryota Eukaryota Organely nepřítomny přítomny jádro ne ano jadérko ne ano Genetická informace jediný chromosom mnohočetné chromosomy DNA obnažená spojená s proteiny Množení buňky dělení mitóza a meióza Syntéza proteinů spřažená s transkripcí v stejném kompartmentu RNA se tvoří v jádře; pak přenesena do cytoplasmy Energetický metabolismus anaerobní a aerobní aerobní Respirační enzymy v plasmatické membráně v mitochondriích Buněčná stěna přítomna Chybí, ale je zde extracelulární matrix Cytoskelet ne ano Endocytóza nebo exocytóza ne ano

12 A) Schéma živočišné buňky: a - lysozóm, b - sekreční váček, c - plazmatická membrána, d - Golgiho komplex, e - desmozóm, f - centriol, g - endoplazmatické retikulum, h - jádro, i - jadérko, j - chromatin, k - ribozómy, l - mitochondrie, m - základní cytoplasma. B) Schéma rostlinné buňky: a - vakuola, b - váček, c - plazmatická membrána, d - diktyozóm (Golgiho tělísko), e - plastid, f - plazmodesm, g - endoplazmatické retikulum, h - jádro, i - jadérko, j - chromatin, k - ribozómy, l - mitochondrie, m - základní cytoplasma, n - buněčná stěna.

13 živočišné buňky Tvar buňky udržuje cytoskeletární struktura Neřítomnost silné buněčné membrány umožňuje buňkám snadný vzájemný kontakt, vzájemné rozpoznání, imunologické a antigenní interakce Organely zaujímají asi polovinu objemu buňky

14 Struktura živočišné buňky Podle tradičního dělení v buňce rozeznáváme 1. Cytosol 2. Funkční buněčné struktury 3. Buněčné inkluze Cytosol (cytoplasma) ozákladní tekutá složka buňky (koloidní systém) oroztok Al + OL, proměnlivé složení ofce výměna látek, činnost organel, metabolismus

15

16 Funkční buněčné struktury (buněčné organoidy, organely) obuněčné obaly (m) ojádro (m) ojadérko omitochondrie (m) oendoplazmatická síť (m) oribozómy odělící tělísko (centrozóm) centriol olysozómy (m) ogolgiho komplex (aparát) (m) omikrotělíska (m) ocytoskelet (buněčné fibrily, mikrotubuly) obuněčné inkluze (metaplasma) (m někdy) (zásobní látky) operoxizómy (m)

17 buněčné obaly buněčná stěna (rostliny, vejce ptáci, plazi, protozoa) Cytoplasmatická membrána (plasmolema, u všech buněk) Prokaryonta pouze plasmatická membrána Eukaryonta ohraničení buněčných organel

18 Cytoplasmatická membrána o lipidy + bílkoviny otloušťka 5-7,5 nm

19 . Cytoplasmatická membrána asymetrie o Dvojvrstva, 5-7,5 nm (cca 50 atomů) o Horní část hydrofilní o Spodní část (vnitřní) hydrofobní

20 Fosfolipidy fosfoatidylcholin (lecitin)

21 . Cytoplasmatická membrána fluidní (dynamický) charakter dvojrozměrná tekutina

22

23 Cholesterol Jen v živočišných buňkách Snižuje tekutost a propustnost membrán, zpevňuje dvojnou vrtsvu Vyplnění mezer mezi sousedními fosfolipidovými molekulami (nepravidelnost v nenasycených uhlovodíkových řetězcích)

24 Glykolipidy Vnější vrstva membrány - cukerné skupiny ve vnějším prostředí buňky (část ochranného pláště=glykokalyx)

25 . Proteiny cytoplazmatické membrány o membránové proteiny specifická fce: tok látek, E, info enzymy, receptory, transportéry o Dle umístění v membráně: transmembránový protein, periferní Model Tvoří cca 50% hmotnosti většiny plazmatických membrán

26 . Cytoplasmatická membrána semipermeabilní (selektivně propustná) Transport látek: oprostá difuze (nespecifická permeace) ousnadněná difuze oaktivní transport (membránové pumpy, endocytóza a exocytóza) (

27 Prostá difúze: plyny, hydrofobní molekuly rozpustné v tucích (steroly), malé hydrofilní molekuly bez náboje (voda, alkoholy, močovina) Specifické přenašeče: přenašečové a kanálové proteiny

28

29 Přenašečové proteiny

30 Aktivní transport sodíko-draslíková pumpa

31 Kanálové proteiny

32 . Endocytóza o regulovaný transport látek v buňce

33 Exocytóza

34 . Buněčné jádro (karyon, nucelus) o Ve všech dělících se buňkách o rozmanitý tvar, velikost stáří, fce o fce- genetická, metabolická o složení: NA, proteiny chromozomy (chromatin) o Části: jaderná membrána chromatin nukleoskelet jadérko/ka (

35 . Jaderná membrána (karyoteka) odvojitá, perinukleární prostor oselektivně prospustná ootvory (poriny) - transport velkých molekul (mrna) (

36 . Jadérko (nucleolus) obez membrány (nemá trvalou strukturu) ofce: tvorba rrna reg. proliferace reg. transportu RNA onejpočetněji - proliferující bky o vel. 1 um o Indikátor transkripční aktivity buněk (

37 . Mitochondrie ov cytoplasmě , 1um odvojvrstevná membrána vnitřní kristy (velký povrch, enzymy) ovlastní genetický systém (mt DNA kóduje 13 proteinů)

38

39 . Mitochondrie ofce: buněčné dýcháníoxidativní fosforylace ATP ometabolizmus: cukry, tuky, aa ovnější X Vnitřní membrána rozdílné složení - > různá propustnost omatrix, oxizomy o semiautonomní druhý genetický systém cirkulární DNA 16,5kbp mitoribozomy ATP

40 . Ribozomy o Struktura: velká podjednotka, malá podj. o Složení 65% RNA, 35% bílkoviny

41 . Ribozomy o Zrnité oválné útvary nm, polyribozomy o Připojeny na membránu ER, volně v cytoplasmě o Fce: proteosyntéza

42 . Endoplasmatické retikulum o Soustava kanálků a dutých lamel prostupujících základní cytoplazmu, vystupují na povrch bky, mezi póry JM o membrána, 5 nm o Vnitrobuněčný transport : CM-jádro o Drsné ER - povrch pokryt ribozómy, synt. bílkovin, tuků o hladké ER synteza glykogenu, steroidů, detoxikace

43

44 . Golgiho systém (aparát) o Shluky plochých cisteren, vaků, váčků (podobné ER) o Spojení s jádrem a povrchem bky o Fce: zpracovává produkty ER (tuky, hormony, enzymy, cukry), řídí pohyb makromolekul v buňce Produkty odškrcuje v podobě váčků (hydrolytické enzymy-lysozomy) Řídí vylučování nepotřebných látek z buňky a transport látek tvořených buňkou Poskytuje cukry pro tvorbu glykoproteinů

45 . Sekreční dráha v buňce

46 . Lysozomy o Kulovité částečky um, 1 membrána o Obsah: hydrolytické enzymy (proenzymy) o po aktivaci ph 5 (pinocytóza/fagocytóza) o Fce: trávící vakuoly - rozklad bílkovin, NA, sacharidů (tuky NE) o Hladovění: částečná autolýza o Umírání bky, apoptóza: vylití lysozomů úplná autolýza (rychlé odstranění buněk z tkání)

47 .. o peroxizomy: oxidační enzymy Fce: oxidace pro buňku toxických látek (alkohol) Glukoneogeneze (AA a tuky na cukry), játra-ledviny o Glyoxizomy (rostliny): E glyoxalátového cyklu Peroxisomy v jaterních buňkách

48 . cytoskelet o Soustava vláknitých a trubicovitých útvarů o Pohyb/zpevnění buňky, mezibuněčné spoje o Mikrofilamenta, mikrotubuly, intermediární filamenta o Fce: dělení jádra udržení tvaru buňky Poloha/přesun organel

49

50

51 . mikrofilamenta o Plná vlákna o průměru 4-6nm o Fce: pohyb (bky, struktur uvnitř), změna tvaru bky o Kontraktilní proteiny- 2 typy (aktin, myozin) - globulární Aktinová vlákna v buňkách- a)mikroklky enterocytů, b)hladká svalovina, c)pseudopodie, d)dělicí se buňky

52 . myozin o Schopen vázat se na aktin a současně měnit prostorovou konfiguraci části molekuly (hlavičky) o Aktin-myozin: struktury schopné měnit polohu-pohyb

53 mikrotubuly o Dlouhé duté struktury, 20-30nm o Složení: tubulin (α, β) o Fce: dělící vřeténko

54 . Cytocentrum (centrozom, centrioly) o Centrozom 2 centrioly 9x3 mikrotubuly (dělící vřeténko) o Poblíž jádra o Fce: dělení bky (mitoza)

55 Intermediární filamenta o Tvoří strukturu vláken o průměru 6-12nm o Nemají kontraktilní schopnosti x udržují vnitřní strukturu buňky o Fibrilární bílkoviny o Fce: vnitřní struktura bky (podpora, vymezení d mezi organelami) Mezibuněčné spoje (konexiny) Extracelulární matrix: kolagen, elastin

56 Intermediární filamenta

57 Cytoskelet Actin mikrotubuly jádro

58 Buněčné inkluze o Kapénkové/krystalické struktury/zrna o Složení: rezervní látky (glykogen, tuky)/odpadní látky Žlázová buňka v žaludku tuková buňka

59 DĚKUJI ZA POZORNOST!!! DEX=22&LIST=RDRABKB5AS2ZG