Z akých prvkov pozostáva živá bunka? Štruktúra ľudskej bunky, bunkové delenie a vzhľad, popis s obrázkami pre deti

Základnou a funkčnou jednotkou všetkého života na našej planéte je bunka. V tomto článku sa podrobne dozviete o jeho štruktúre, funkciách organel a tiež nájdete odpoveď na otázku: "Ako sa líši štruktúra rastlinných a živočíšnych buniek?"

Bunková štruktúra

Veda, ktorá študuje štruktúru bunky a jej funkcie, sa nazýva cytológia. Napriek svojej malej veľkosti majú tieto časti tela zložitú štruktúru. Vo vnútri je polotekutá látka nazývaná cytoplazma. Prebiehajú tu všetky životne dôležité procesy a nachádzajú sa tu zložky - organely. O ich vlastnostiach sa môžete dozvedieť nižšie.

Jadro

Najdôležitejšou časťou je jadro. Od cytoplazmy je oddelený obalom, ktorý pozostáva z dvoch membrán. Majú póry, takže látky môžu prechádzať z jadra do cytoplazmy a naopak. Vo vnútri sa nachádza jadrová šťava (karyoplazma), v ktorej sa nachádza jadierko a chromatín.

Ryža. 1. Štruktúra jadra.

Je to jadro, ktoré riadi život bunky a uchováva genetickú informáciu.

Funkciou vnútorného obsahu jadra je syntéza proteínu a RNA. Z nich sa tvoria špeciálne organely - ribozómy.

Ribozómy

Sú umiestnené okolo endoplazmatického retikula, čím je jeho povrch drsný. Niekedy sú ribozómy voľne umiestnené v cytoplazme. Medzi ich funkcie patrí biosyntéza bielkovín.

TOP 4 článkyktorí čítajú spolu s týmto

Endoplazmatické retikulum

EPS môže mať drsný alebo hladký povrch. Drsný povrch je vytvorený v dôsledku prítomnosti ribozómov na ňom.

Funkcie EPS zahŕňajú syntézu bielkovín a vnútorný transport látok. Časť vytvorených bielkovín, sacharidov a tukov vstupuje do špeciálnych skladovacích nádob cez kanály endoplazmatického retikula. Tieto dutiny sa nazývajú Golgiho aparát, sú prezentované vo forme stohov „cisterien“, ktoré sú oddelené od cytoplazmy membránou.

Golgiho aparát

Najčastejšie sa nachádza v blízkosti jadra. Medzi jeho funkcie patrí premena proteínov a tvorba lyzozómov. Tento komplex uchováva látky, ktoré si bunka sama syntetizovala pre potreby celého organizmu a neskôr sa z neho odstránia.

Lyzozómy sú prezentované vo forme tráviacich enzýmov, ktoré sú uzavreté membránou vo vezikulách a distribuované v cytoplazme.

Mitochondrie

Tieto organely sú pokryté dvojitou membránou:

  • hladký - vonkajší plášť;
  • cristae - vnútorná vrstva so záhybmi a výbežkami.

Ryža. 2. Štruktúra mitochondrií.

Funkcie mitochondrií sú dýchanie a premena živín na energiu. Krísty obsahujú enzým, ktorý syntetizuje molekuly ATP zo živín. Táto látka je univerzálnym zdrojom energie pre všetky druhy procesov.

Bunková stena oddeľuje a chráni vnútorný obsah od vonkajšieho prostredia. Udržuje tvar, zabezpečuje komunikáciu s ostatnými bunkami a zabezpečuje metabolický proces. Membránu tvorí dvojitá vrstva lipidov, medzi ktorými sú bielkoviny.

Porovnávacie charakteristiky

Rastlinné a živočíšne bunky sa navzájom líšia svojou štruktúrou, veľkosťou a tvarom. menovite:

  • bunková stena rastlinného organizmu má hustú štruktúru v dôsledku prítomnosti celulózy;
  • rastlinná bunka má plastidy a vakuoly;
  • živočíšna bunka má centrioly, ktoré sú dôležité v procese delenia;
  • Vonkajšia membrána živočíšneho organizmu je pružná a môže nadobúdať rôzne tvary.

Ryža. 3. Schéma stavby rastlinných a živočíšnych buniek.

Nasledujúca tabuľka pomôže zhrnúť poznatky o hlavných častiach bunkového organizmu:

Tabuľka "Štruktúra buniek"

Organoid

Charakteristický

Funkcie

Má jadrový obal, ktorý obsahuje jadrovú šťavu s jadierkom a chromatínom.

Transkripcia a uchovávanie DNA.

Plazmatická membrána

Skladá sa z dvoch vrstiev lipidov, ktoré sú preniknuté bielkovinami.

Chráni obsah, zabezpečuje medzibunkové metabolické procesy a reaguje na podnety.

Cytoplazma

Polotekutá hmota obsahujúca lipidy, bielkoviny, polysacharidy atď.

Asociácia a interakcia organel.

Membránové vrecká dvoch typov (hladké a drsné)

Syntéza a transport proteínov, lipidov, steroidov.

Golgiho aparát

Nachádza sa v blízkosti jadra vo forme vezikúl alebo membránových vakov.

Tvorí lyzozómy a odstraňuje sekréty.

Ribozómy

Majú proteín a RNA.

Tvoria bielkoviny.

lyzozómy

Vo forme vrecka obsahujúceho enzýmy.

Trávenie živín a odumretých častí.

Mitochondrie

Vonkajšia strana je pokrytá membránou a obsahuje cristae a početné enzýmy.

Tvorba ATP a bielkovín.

Plastidy

Pokryté membránou. Sú zastúpené tromi typmi: chloroplasty, leukoplasty, chromoplasty.

Fotosyntéza a skladovanie látok.

Vaky s bunkovou šťavou.

Reguluje krvný tlak a zachováva živiny.

Centrioles

Obsahuje DNA, RNA, proteíny, lipidy, sacharidy.

Podieľa sa na procese delenia a vytvára vreteno.

Čo sme sa naučili?

Živý organizmus pozostáva z buniek, ktoré majú pomerne zložitú štruktúru. Z vonkajšej strany je pokrytá hustou škrupinou, ktorá chráni vnútorný obsah pred vystavením vonkajšiemu prostrediu. Vo vnútri sa nachádza jadro, ktoré reguluje všetky prebiehajúce procesy a uchováva genetický kód. Okolo jadra je cytoplazma s organelami, z ktorých každá má svoje vlastné charakteristiky a vlastnosti.

Test na danú tému

Vyhodnotenie správy

Priemerné hodnotenie: 4.3. Celkový počet získaných hodnotení: 2166.

Bunky sú mikroskopické živé prvky, ktoré tvoria ľudské telo, podobne ako budova z tehál. Je ich veľa – na vytvorenie tela novorodenca sú potrebné asi dva bilióny buniek!

Bunky sa vyskytujú v rôznych typoch alebo druhoch, ako sú nervové bunky alebo pečeňové bunky, ale každá z nich obsahuje informácie potrebné pre vznik a normálne fungovanie ľudského tela.

Štruktúra ľudskej bunky

Štruktúra všetkých buniek v ľudskom tele je takmer rovnaká. Každá živá bunka pozostáva z ochranného obalu (nazývaného membrána), ktorý obklopuje rôsolovitú hmotu nazývanú cytoplazma. Cytoplazma nadnáša malé orgány alebo zložky bunky - organely a obsahuje „veliace stanovište“ alebo „riadiace centrum“ bunky – jej jadro. Je to jadro, ktoré obsahuje informácie potrebné pre normálne fungovanie bunky a „pokyny“, na ktorých je založená jej práca.

Bunkové delenie

Každú sekundu sa ľudské telo obnovuje, umierajú a rodia sa milióny buniek, ktoré sa navzájom nahrádzajú. Napríklad nahradenie starých črevných buniek novými prebieha rýchlosťou milión za minútu. Každá nová bunka vzniká v dôsledku rozdelenia existujúcej bunky a tento proces možno rozdeliť do troch etáp:
1. Pred delením bunka skopíruje informácie obsiahnuté v jadre;
2. Potom sa bunkové jadro rozdelí na dve časti a potom cytoplazma;
3. V dôsledku delenia sa získajú dve nové bunky, ktoré sú presnými kópiami materskej bunky.

Typy a vzhľad buniek v ľudskom tele

Napriek rovnakej štruktúre sa ľudské bunky líšia tvarom a veľkosťou v závislosti od funkcií, ktoré vykonávajú. Vedci pomocou elektrónového mikroskopu zistili, že bunky môžu mať tvar rovnobežnostena (napríklad epidermálne bunky), gule (krvinky), hviezdičky a dokonca aj drôtov (nervové bunky) a celkovo existuje asi 200 typov. .


Všetko živé sa skladá z buniek – malých, membránou uzavretých dutiniek naplnených koncentrovaným vodným roztokom chemikálií. Bunka- základná jednotka štruktúry a životnej činnosti všetkých živých organizmov (okrem vírusov, ktoré sa často označujú ako nebunkové formy života), majúci vlastný metabolizmus, schopnú samostatnej existencie, sebareprodukcie a vývoja. Všetky živé organizmy, ako mnohobunkové živočíchy, rastliny a huby, pozostávajú z mnohých buniek, alebo ako mnohé prvoky a baktérie sú jednobunkové organizmy. Odvetvie biológie, ktoré študuje štruktúru a fungovanie buniek, sa nazýva cytológia. Predpokladá sa, že všetky organizmy a všetky ich základné bunky sa vyvinuli zo spoločnej pre-DNA bunky.

Približná história bunky

Spočiatku sa pod vplyvom rôznych prírodných faktorov (teplo, ultrafialové žiarenie, elektrické výboje) objavili prvé organické zlúčeniny, ktoré slúžili ako materiál na stavbu živých buniek.

Kľúčovým momentom v histórii vývoja života bol zrejme objavenie sa prvých molekúl replikátorov. Replikátor je druh molekuly, ktorá je katalyzátorom syntézy vlastných kópií alebo matríc, čo je primitívny analóg reprodukcie vo svete zvierat. Z v súčasnosti najbežnejších molekúl sú replikátory DNA a RNA. Napríklad molekula DNA umiestnená v pohári s potrebnými komponentmi začne spontánne vytvárať svoje vlastné kópie (aj keď oveľa pomalšie ako v bunke pod vplyvom špeciálnych enzýmov).

Objavenie sa molekúl replikátorov spustilo mechanizmus chemickej (predbiologickej) evolúcie. Prvými subjektmi evolúcie boli s najväčšou pravdepodobnosťou primitívne molekuly RNA, pozostávajúce len z niekoľkých nukleotidov. Toto štádium je charakterizované (hoci vo veľmi primitívnej forme) všetkými hlavnými znakmi biologickej evolúcie: reprodukcia, mutácia, smrť, boj o prežitie a prirodzený výber.

Chemickú evolúciu uľahčil fakt, že RNA je univerzálna molekula. Okrem toho, že je replikátorom (t. j. nosičom dedičnej informácie), môže vykonávať funkcie enzýmov (napríklad enzýmov urýchľujúcich replikáciu alebo enzýmov, ktoré degradujú konkurenčné molekuly).

V určitom bode evolúcie vznikli enzýmy RNA, ktoré katalyzujú syntézu molekúl lipidov (t.j. tukov). Molekuly lipidov majú jednu pozoruhodnú vlastnosť: sú polárne a majú lineárnu štruktúru, pričom hrúbka jedného konca molekuly je väčšia ako hrúbka druhého. Preto sa molekuly lipidov v suspenzii spontánne zhromažďujú do škrupín, ktoré majú tvar blízky guľovitému tvaru. Takže RNA, ktoré syntetizujú lipidy, boli schopné obklopiť sa lipidovým obalom, čo výrazne zlepšilo odolnosť RNA voči vonkajším faktorom.

Postupné zvyšovanie dĺžky RNA viedlo k objaveniu sa multifunkčných RNA, ktorých jednotlivé fragmenty vykonávali rôzne funkcie.

K prvým bunkovým deleniam došlo zrejme pod vplyvom vonkajších faktorov. Syntéza lipidov vo vnútri bunky viedla k zväčšeniu jej veľkosti a k ​​strate pevnosti, takže veľká amorfná membrána sa vplyvom mechanického namáhania rozdelila na časti. Následne sa objavil enzým, ktorý tento proces reguloval.

Bunková štruktúra

Všetky bunkové formy života na Zemi možno rozdeliť do dvoch superkráľov na základe štruktúry ich základných buniek - prokaryoty (prednukleárne) a eukaryoty (jadrové). Prokaryotické bunky sú zjavne jednoduchšie, vznikli skôr v procese evolúcie. Eukaryotické bunky sú zložitejšie a vznikli neskôr. Bunky, ktoré tvoria ľudské telo, sú eukaryotické. Napriek rôznorodosti foriem podlieha organizácia buniek všetkých živých organizmov spoločným štruktúrnym princípom.

Živý obsah bunky – protoplast – je od okolia oddelený plazmatickou membránou, čiže plazmalemou. Vnútri bunky je vyplnená cytoplazma, v ktorej sa nachádzajú rôzne organely a bunkové inklúzie, ako aj genetický materiál vo forme molekuly DNA. Každá z bunkových organel plní svoju vlastnú špeciálnu funkciu a všetky spolu určujú životnú aktivitu bunky ako celku.

Prokaryotická bunka

Prokaryoty(z lat. pro - pred, pred a gr. κάρῠον - jadro, orech) - organizmy, ktoré na rozdiel od eukaryotov nemajú vytvorené bunkové jadro a iné vnútorné membránové organely (s výnimkou plochých nádrží u fotosyntetických druhov napr. v r. cyanobaktérie). Jediná veľká kruhová (u niektorých druhov - lineárna) dvojvláknová molekula DNA, ktorá obsahuje väčšinu genetického materiálu bunky (tzv. nukleoid), netvorí komplex s histónovými proteínmi (tzv. chromatín ). Prokaryoty zahŕňajú baktérie, vrátane cyanobaktérií (modrozelené riasy) a archaea. Potomkami prokaryotických buniek sú organely eukaryotických buniek – mitochondrie a plastidy.

Prokaryotické bunky majú podobne ako eukaryotické bunky cytoplazmatickú membránu. Baktérie majú dvojvrstvovú membránu (lipidovú dvojvrstvu), zatiaľ čo archaea majú často jednovrstvovú membránu. Archaálna membrána je zložená z látok odlišných od tých, ktoré tvoria bakteriálnu membránu. Povrch buniek môže byť pokrytý kapsulou, puzdrom alebo hlienom. Môžu mať bičíky a klky.

Obr.1. Štruktúra typickej prokaryotickej bunky

Prokaryoty nemajú bunkové jadro, ako napríklad eukaryoty. DNA sa nachádza vo vnútri bunky, usporiadane poskladaná a podporovaná proteínmi. Tento komplex DNA-proteín sa nazýva nukleoid. V eubaktériách sa proteíny, ktoré podporujú DNA, líšia od histónov, ktoré tvoria nukleozómy (v eukaryotoch). Ale archbaktérie majú históny a týmto spôsobom sú podobné eukaryotom. Energetické procesy v prokaryotoch prebiehajú v cytoplazme a na špeciálnych štruktúrach - mezozómoch (výrastky bunkovej membrány, ktoré sú stočené do špirály, aby sa zväčšil povrch, na ktorom dochádza k syntéze ATP). Vo vnútri bunky môžu byť plynové bubliny, rezervné látky vo forme polyfosfátových granúl, sacharidových granúl a tukových kvapôčok. Môžu byť prítomné inklúzie síry (vzniknuté napríklad v dôsledku anoxickej fotosyntézy). Fotosyntetické baktérie majú zložené štruktúry nazývané tylakoidy, na ktorých prebieha fotosyntéza. Prokaryoty teda v zásade majú rovnaké prvky, ale bez priečok, bez vnútorných membrán. Tieto oddiely, ktoré sú prítomné, sú výrastky bunkovej membrány.

Tvar prokaryotických buniek nie je taký rôznorodý. Okrúhle bunky sa nazývajú koky. Archaea aj eubaktérie môžu mať túto formu. Streptokoky sú koky pretiahnuté v reťazci. Stafylokoky sú „zhluky“ kokov, diplokoky sú koky spojené do dvoch buniek, tetrády sú štyri a sarcina osem. Baktérie v tvare tyčinky sa nazývajú bacily. Dve tyčinky - diplobacily, pretiahnuté v reťazci - streptobacily. Medzi ďalšie druhy patria koryneformné baktérie (s kyjovitým rozšírením na koncoch), spirilla (dlhé stočené bunky), vibrios (krátke zakrivené bunky) a spirochéty (kučeravé inak ako spirilla). Všetko vyššie uvedené je znázornené nižšie a sú uvedení dvaja zástupcovia archebaktérií. Hoci archaea aj baktérie sú prokaryotické (bezjadrové) organizmy, štruktúra ich buniek má niektoré významné rozdiely. Ako je uvedené vyššie, baktérie majú lipidovú dvojvrstvu (keď sú hydrofóbne konce ponorené do membrány a nabité hlavy vyčnievajú na oboch stranách) a archaea môžu mať monovrstvovú membránu (nabité hlavy sú prítomné na oboch stranách a vo vnútri je jedna celá molekula, táto štruktúra môže byť pevnejšia ako dvojvrstva; Nižšie je uvedená štruktúra bunkovej membrány archaebaktérie.

Eukaryoty(eukaryoty) (z gréckeho ευ - dobrý, úplne a κάρῠον - jadro, orech) - organizmy, ktoré majú na rozdiel od prokaryotov vytvorené bunkové jadro, ohraničené od cytoplazmy jadrovou membránou. Genetický materiál je obsiahnutý v niekoľkých lineárnych dvojvláknových molekulách DNA (v závislosti od typu organizmu sa ich počet na jadro môže pohybovať od dvoch do niekoľkých stoviek), pripojených zvnútra k membráne bunkového jadra a tvoriacich sa v obrovskom väčšina (okrem dinoflagelátov) komplex s histónovými proteínmi nazývaný chromatín. Eukaryotické bunky majú systém vnútorných membrán, ktoré okrem jadra tvoria množstvo ďalších organel (endoplazmatické retikulum, Golgiho aparát atď.). Okrem toho má drvivá väčšina stálych vnútrobunkových symbiontov – prokaryotov – mitochondrií a riasy a rastliny majú aj plastidy.

živočíšna bunka

Štruktúra živočíšnej bunky je založená na troch hlavných zložkách – jadre, cytoplazme a bunkovej membráne. Spolu s jadrom tvorí cytoplazma protoplazmu. Bunková membrána je biologická membrána (septum), ktorá oddeľuje bunku od vonkajšieho prostredia, slúži ako obal pre bunkové organely a jadro a tvorí cytoplazmatické kompartmenty. Ak umiestnite prípravok pod mikroskop, môžete ľahko vidieť štruktúru živočíšnej bunky. Bunková membrána obsahuje tri vrstvy. Vonkajšia a vnútorná vrstva sú proteínové a stredná vrstva je lipidová. V tomto prípade je lipidová vrstva rozdelená na ďalšie dve vrstvy - vrstvu hydrofóbnych molekúl a vrstvu hydrofilných molekúl, ktoré sú usporiadané v určitom poradí. Na povrchu bunkovej membrány je špeciálna štruktúra - glykokalyx, ktorá poskytuje selektívnu schopnosť membrány. Škrupina prepúšťa potrebné látky a zadržiava tie, ktoré spôsobujú škodu.


Obr.2. Štruktúra živočíšnej bunky

Štruktúra živočíšnej bunky je zameraná na zabezpečenie ochrannej funkcie už na tejto úrovni. K penetrácii látok cez membránu dochádza za priamej účasti cytoplazmatickej membrány. Povrch tejto membrány je dosť významný v dôsledku ohybov, výrastkov, záhybov a klkov. Cytoplazmatická membrána umožňuje priechod malým aj väčším časticiam. Štruktúra živočíšnej bunky je charakterizovaná prítomnosťou cytoplazmy, väčšinou pozostávajúcej z vody. Cytoplazma je nádoba na organely a inklúzie.

Okrem toho cytoplazma obsahuje aj cytoskelet – proteínové vlákna, ktoré sa podieľajú na procese delenia buniek, ohraničujú vnútrobunkový priestor a udržiavajú tvar bunky a schopnosť kontrakcie. Dôležitou zložkou cytoplazmy je hyaloplazma, ktorá určuje viskozitu a elasticitu bunkovej štruktúry. V závislosti od vonkajších a vnútorných faktorov môže hyaloplazma zmeniť svoju viskozitu - stať sa tekutou alebo gélovou. Pri štúdiu štruktúry živočíšnej bunky si nemožno pomôcť, ale venovať pozornosť bunkovému aparátu - organelám, ktoré sa nachádzajú v bunke. Všetky organely majú svoju špecifickú štruktúru, ktorá je určená funkciami, ktoré vykonávajú.

Jadro je centrálna bunková jednotka, ktorá obsahuje dedičnú informáciu a podieľa sa na metabolizme v samotnej bunke. Bunkové organely zahŕňajú endoplazmatické retikulum, bunkové centrum, mitochondrie, ribozómy, Golgiho komplex, plastidy, lyzozómy, vakuoly. Podobné organely sa nachádzajú v každej bunke, ale v závislosti od funkcie sa štruktúra živočíšnej bunky môže líšiť v prítomnosti špecifických štruktúr.

Funkcie bunkových organel: - mitochondrie oxidujú organické zlúčeniny a akumulujú chemickú energiu; - endoplazmatické retikulum vďaka prítomnosti špeciálnych enzýmov syntetizuje tuky a sacharidy, jeho kanály uľahčujú transport látok v bunke; - ribozómy syntetizujú proteín; - Golgiho komplex koncentruje bielkoviny, zhutňuje syntetizované tuky, polysacharidy, tvorí lyzozómy a pripravuje látky na ich odstránenie z bunky alebo priame použitie v nej; - lyzozómy rozkladajú sacharidy, bielkoviny, nukleové kyseliny a tuky, čím v podstate trávia živiny vstupujúce do bunky; - bunkové centrum sa podieľa na procese delenia buniek; - vakuoly vďaka obsahu bunkovej šťavy udržujú bunkový turgor (vnútorný tlak).

Štruktúra živej bunky je mimoriadne zložitá – na bunkovej úrovni prebieha množstvo biochemických procesov, ktoré spoločne zabezpečujú životné funkcie organizmu.



Ľudské telo, rovnako ako telo všetkých mnohobunkových organizmov, pozostáva z buniek. V ľudskom tele je mnoho miliárd buniek – to je jeho hlavný štrukturálny a funkčný prvok.

Kosti, svaly, koža – to všetko je postavené z buniek. Bunky aktívne reagujú na podráždenie, podieľajú sa na metabolizme, rastú, množia sa, majú schopnosť regenerácie a prenosu dedičnej informácie.

Bunky nášho tela sú veľmi rozmanité. Môžu byť ploché, okrúhle, vretenovité alebo mať vetvy. Tvar závisí od polohy buniek v tele a vykonávaných funkcií. Veľkosti buniek sú tiež rôzne: od niekoľkých mikrometrov (malý leukocyt) po 200 mikrometrov (vajíčko). Navyše, napriek takejto rozmanitosti má väčšina buniek jeden štrukturálny plán: pozostávajú z jadra a cytoplazmy, ktoré sú zvonka pokryté bunkovou membránou (škrupinou).

Každá bunka okrem červených krviniek má jadro. Nesie dedičnú informáciu a reguluje tvorbu bielkovín. Dedičná informácia o všetkých charakteristikách organizmu je uložená v molekulách deoxyribonukleovej kyseliny (DNA).

DNA je hlavnou zložkou chromozómov. U ľudí je v každej nereprodukčnej (somatickej) bunke 46 chromozómov a v zárodočnej bunke 23 chromozómov. Chromozómy sú zreteľne viditeľné iba počas delenia buniek. Keď sa bunka delí, dedičná informácia sa prenáša v rovnakých množstvách na dcérske bunky.

Navonok je jadro obklopené jadrovým obalom a vo vnútri sa nachádza jedno alebo viac jadierok, v ktorých sa tvoria ribozómy – organely, ktoré zabezpečujú zostavenie bunkových bielkovín.

Jadro je ponorené do cytoplazmy, ktorá pozostáva z hyaloplazmy (z gréckeho „hyalinos“ - priehľadná) a organel a inklúzií v nej obsiahnutých. Hyaloplazma tvorí vnútorné prostredie bunky, spája všetky časti bunky navzájom a zabezpečuje ich interakciu.

Bunkové organely sú trvalé bunkové štruktúry, ktoré vykonávajú špecifické funkcie. Poďme sa s niektorými zoznámiť.

Endoplazmatické retikulum pripomína zložitý labyrint tvorený mnohými malými tubulmi, vezikulami a vačkami (cisternami). V niektorých oblastiach na jeho membránach sú ribozómy, takáto sieť sa nazýva granulovaná (granulárna). Endoplazmatické retikulum sa podieľa na transporte látok v bunke. V granulárnom endoplazmatickom retikule sa tvoria bielkoviny a v hladkom endoplazmatickom retikule (bez ribozómov) živočíšny škrob (glykogén) a tuky.



Golgiho komplex je systém plochých vakov (cisterny) a početných vezikúl. Podieľa sa na akumulácii a transporte látok, ktoré sa tvoria v iných organelách. Tu sa syntetizujú aj komplexné sacharidy.

Mitochondrie sú organely, ktorých hlavnou funkciou je oxidácia organických zlúčenín sprevádzaná uvoľňovaním energie. Táto energia ide do syntézy molekúl kyseliny adenozíntrifosforečnej (ATP), ktorá slúži ako druh univerzálnej bunkovej batérie. Energiu obsiahnutú v LTF potom bunky využívajú na rôzne procesy svojho života: produkciu tepla, prenos nervových vzruchov, svalové kontrakcie a mnohé ďalšie.

Lyzozómy, malé guľovité útvary, obsahujú látky, ktoré ničia nepotrebné, zastarané alebo poškodené časti bunky a podieľajú sa aj na vnútrobunkovom trávení.

Vonkajšia časť bunky je pokrytá tenkou (asi 0,002 µm) bunkovou membránou, ktorá oddeľuje obsah bunky od prostredia. Hlavnou funkciou membrány je ochranná, no zároveň vníma aj vplyvy vonkajšieho prostredia bunky. Membrána nie je pevná, je polopriepustná, niektoré látky cez ňu voľne prechádzajú, teda plní aj transportnú funkciu. Komunikácia so susednými bunkami sa tiež uskutočňuje cez membránu.

Vidíte, že funkcie organel sú zložité a rôznorodé. Pre bunku zohrávajú rovnakú úlohu ako orgány pre celý organizmus.

Životnosť buniek v našom tele je rôzna. Takže niektoré kožné bunky žijú 7 dní, červené krvinky - až 4 mesiace, ale kostné bunky - 10 až 30 rokov.

Bunka je štrukturálna a funkčná jednotka ľudského tela, organely sú trvalé bunkové štruktúry, ktoré plnia špecifické funkcie.

Bunková štruktúra

Vedeli ste, že takáto mikroskopická bunka obsahuje niekoľko tisíc látok, ktoré sa navyše podieľajú aj na rôznych chemických procesoch.

Ak vezmeme všetkých 109 prvkov, ktoré sú v Mendelejevovej periodickej tabuľke, väčšina z nich sa nachádza v bunkách.

Životne dôležité vlastnosti buniek:

Metabolizmus - Podráždenosť - Pohyb

Historické objavy

1609 - bol vyrobený prvý mikroskop (G. Galileo)

1665 - bola objavená bunková štruktúra korkového tkaniva (R. Hooke)

1674 - objavené baktérie a prvoky (A. Leeuwenhoek)

1676 – sú opísané plastidy a chromatofóry (A. Leeuwenhoek)

1831 - objavené bunkové jadro (R. Brown)

1839 - bola sformulovaná bunková teória (T. Schwann, M. Schleiden)

1858 - bolo sformulované vyhlásenie „Každá bunka je z bunky“ (R. Virchow)

1873 - objavené chromozómy (F. Schneider)

1892 - boli objavené vírusy (D. I. Ivanovsky)

1931 - bol navrhnutý elektrónový mikroskop (E. Ruske, M. Knol)

1945 - objavené endoplazmatické retikulum (K. Porter)

1955 - objavené ribozómy (J. Pallade)



Časť: Náuka o bunke
Téma: Bunková teória. Prokaryoty a eukaryoty

Bunka (latinsky "tskllula" a grécky "cytos") - elementárny život
systém vy, základná stavebná jednotka rastlinných a živočíšnych organizmov, schopná sebaobnovy, sebaregulácie a sebareprodukcie. Angličtinu objavil vedec R. Hooke v roku 1663 a navrhol aj tento termín. Eukaryotickú bunku predstavujú dva systémy – cytoplazma a jadro. Cytoplazma pozostáva z rôznych organel, ktoré môžeme zaradiť do: dvojmembránových – mitochondrií a plastidov; a jednomembránové - endoplazmatické retikulum (ER), Golgiho aparát, plazmalema, tonoplasty, sférozómy, lyzozómy; nemembránové - ribozómy, centrozómy, hyaloplazma. Jadro pozostáva z jadrovej membrány (dvojitá membrána) a nemembránových štruktúr – chromozómov, jadierka a jadrovej šťavy. Okrem toho bunky obsahujú rôzne inklúzie.

BUNKOVÁ TEÓRIA: Tvorcom tejto teórie je nemecký vedec T. Schwann, ktorý na základe prác M. Schleidena, L. Okena , V 1838 -1839 s sformuloval tieto ustanovenia:

  1. Všetky rastlinné a živočíšne organizmy sa skladajú z buniek
  2. každá bunka funguje nezávisle od ostatných, ale spoločne so všetkými
  3. Všetky bunky vznikajú z bezštruktúrnej hmoty neživej hmoty.
Neskôr R. Virchow (1858) urobil významné objasnenie poslednej pozície teórie:
4. všetky bunky vznikajú len z buniek ich delením.

MODERNÁ BUNKOVÁ TEÓRIA:

  1. bunková organizácia vznikla na úsvite života a prešla dlhou evolučnou cestou od prokaryotov k eukaryotom, od predbunkových organizmov k jedno- a mnohobunkovým organizmom.
  2. nové bunky vznikajú delením z už existujúcich
  3. bunka je mikroskopickáživý systém pozostávajúci z cytoplazmy a jadra obklopeného membránou (s výnimkou prokaryotov)
  4. v bunke sa vykonávajú:
  • metabolizmus - metabolizmus;
  • reverzibilné fyziologické procesy - dýchanie, príjem a výdaj látok, dráždivosť, pohyb;
  • nezvratné procesy - rast a vývoj.
5. bunka môže byť nezávislým organizmom. Všetky mnohobunkové organizmy pozostávajú aj z buniek a ich derivátov. Rast, vývoj a reprodukcia mnohobunkového organizmu je dôsledkom vitálnej aktivity jednej alebo viacerých buniek.


Prokaryoty (prednukleárne e, prenukleárne) tvoria superkráľovstvo, ktoré zahŕňa jedno kráľovstvo - drviče, spájajúce podkráľovstvo archaebaktérií, baktérií a oxobaktérií (oddelenie cyanobaktérií a chloroxybaktérií)

Eukaroty (jadrový) tiež tvoria superkráľovstvo. Spája ríše húb, zvierat a rastlín.

Vlastnosti štruktúry prokaryotických a eukaryotických buniek.

Podpísať
prokaryoty
eukaryoty
1 konštrukčné vlastnosti
Prítomnosť jadra
neexistuje žiadne samostatné jadro
morfologicky odlišné jadro, oddelené od cytoplazmy dvojitou membránou
Počet chromozómov a ich štruktúra
u baktérií - jeden kruhový chromozóm pripojený k mezozómu - dvojvláknová DNA nesúvisiaca s histónovými proteínmi. Sinice majú v strede cytoplazmy niekoľko chromozómov
Špecifické pre každý druh. Chromozómy sú lineárne, dvojvláknová DNA je spojená s histónovými proteínmi
Plazmidy

Prítomnosť jadierka

k dispozícii

žiadny
prítomný v mitochondriách a plastidoch

Dostupné

Ribozómymenšie ako eukaryoty. Distribuované v celej cytoplazme. Zvyčajne zadarmo, ale môže byť spojená s membránovými štruktúrami. Tvorí až 40 % bunkovej hmoty
veľké, nachádzajúce sa v cytoplazme vo voľnom stave alebo spojené s membránami endoplazmatického retikula. Plastidy a mitochondrie obsahujú aj ribozómy.
Jednomembránové uzavreté organely
chýbajú. ich funkcie plnia výrastky bunkovej membrány
Početné: endoplazmatické retikulum, Golgiho aparát, vakuoly, lyzozómy atď.
Dvojmembránové organely
Nedostatok komfortu
Mitochondrie - vo všetkých eukaryotoch; plastidy - v rastlinách
Bunkové centrum
Neprítomný
Nachádza sa v živočíšnych bunkách a hubách; v rastlinách - v bunkách rias a machov
MesosomaDostupné v baktériách. Podieľa sa na delení buniek a metabolizme.
Neprítomný
Bunková stena
V baktériách obsahuje mureín, v cyanobaktériách celulózu, pektínové látky, trochu mureínu.
V rastlinách - celulóza, v hubách - chitín, v živočíšnych bunkách nie je bunková stena
Kapsula alebo slizničná vrstva
Nájdené v niektorých baktériách Neprítomný
Flagellajednoduchá štruktúra, neobsahujú mikrotubuly. Priemer 20 nm
Zložitá štruktúra, obsahuje mikrotubuly (podobné mikrotubulom centriol) Priemer 200 nm
Veľkosť bunky
Priemer 0,5 - 5 µm Priemer je zvyčajne do 50 mikrónov. Objem môže presiahnuť objem prokaryotickej bunky viac ako tisíckrát.
2. Vlastnosti bunkovej aktivity
Pohyb cytoplazmy
Neprítomný
Vyskytuje sa často
Aeróbne bunkové dýchanie
V baktériách - v mezozómoch; v cyanobaktériách - na cytoplazmatických membránach
Vyskytuje sa v mitochondriách
FotosyntézaNeexistujú žiadne chloroplasty. Vyskytuje sa na membránach, ktoré nemajú špecifické tvary
V chloroplastoch obsahujúcich špeciálne membrány zostavené do grana
Fagocytóza a pinocytóza
Neprítomné (nemožné kvôli prítomnosti pevnej bunkovej steny)
Charakteristický pre živočíšne bunky, chýba v rastlinách a hubách
Sporulácia Niektorí zástupcovia sú schopní vytvárať spóry z bunky. Sú určené len na to, aby odolali nepriaznivým podmienkam prostredia, keďže majú hrubú stenu
Sporulácia je charakteristická pre rastliny a huby. Spóry sú určené na rozmnožovanie
Spôsoby delenia buniek
Rovnaké binárne priečne štiepenie, zriedkavo pučiace (pučiace baktérie). Mitóza a meióza chýbajú
Mitóza, meióza, amitóza


Téma: Bunková štruktúra a funkcie



Rastlinná bunka: Živočíšna bunka :


Bunková štruktúra. Štrukturálny systém cytoplazmy

organely Štruktúra
Funkcie
Vonkajšia bunková membrána
ultramikroskopický film pozostávajúci z bimolekulárnej vrstvy lipidov. Celistvosť lipidovej vrstvy môže byť prerušená proteínovými molekulami – pórmi. Okrem toho proteíny ležia mozaikovo na oboch stranách membrány a tvoria enzýmové systémy.
izoluje bunkuz prostredia, má selektívnu priepustnosť,reguluje proces vstupu látok do bunky; zabezpečuje výmenu látok a energie s vonkajším prostredím, podporuje spojenie buniek v tkanive, podieľa sa na pinocytóze a fagocytóze; reguluje vodnú rovnováhu bunky a odstraňuje z nej odpadové látky.
ER endoplazmatického retikula

Ultramikroskopické membránový systém, otvoriace rúrky, tubuly, cisternové vezikuly. Štruktúra membrán je univerzálna, celá sieť je spojená do jedného celku s vonkajšou membránou jadrového obalu a vonkajšou bunkovou membránou. Granulovaný ER nesie ribozómy, zatiaľ čo hladký ER ich nemá.
Zabezpečuje transport látok v rámci bunky aj medzi susednými bunkami.Rozdeľuje bunku na samostatné časti, v ktorých súčasne prebiehajú rôzne fyziologické procesy a chemické reakcie. Granulovaný EPS sa podieľa na syntéze bielkovín. V kanáloch EPS získavajú proteínové molekuly sekundárne, terciárne a kvartérne štruktúry, syntetizujú sa tuky a transportuje sa ATP
Mitochondrie

Mikroskopické organely s dvojmembránovou štruktúrou. Vonkajšia membrána je hladká, vnútorná jevytvára výrastky rôznych tvarov - cristae. Mitochondriálna matrica (polotekutá látka) obsahuje enzýmy, ribozómy, DNA, RNA. Rozmnožujú sa delením.
Univerzálna organela, ktorá je dýchacím a energetickým centrom. Počas štádia disimilácie kyslíka v matrici sa pomocou enzýmov rozkladajú organické látky, čím sa uvoľňuje energia, ktorá prechádza do syntézy ATP (na cristae)
Ribozómy

Ultramikroskopické organely sú okrúhle alebo hríbovité, skladajú sa z dvoch častí - podjednotiek. Nemajú membránovú štruktúru a pozostávajú z proteínu a rRNA. V jadierku sa tvoria podjednotky. V cytoplazme sa spájajú pozdĺž molekúl mRNA do reťazcov - polyribozómov Univerzálne organely všetkých živočíšnych a rastlinných buniek. Nachádzajú sa v cytoplazme vo voľnom stave alebo na membránach ER; navyše obsiahnuté v mitochondriách a chloroplastoch. Proteíny sa syntetizujú v ribozómoch podľa princípu syntézy matrice; vzniká polypeptidový reťazec – primárna štruktúra molekuly proteínu.
Leukoplasty

Mikroskopické organely s dvojmembránovou štruktúrou. Vnútorná blana tvorí 2-3 výrastky Tvar je okrúhly. Bezfarebný. Ako všetky plastidy sú schopné deliť sa. Charakteristické pre rastlinné bunky. Slúžia ako miesto na ukladanie rezervných živín, najmä škrobových zŕn. Na svetle sa ich štruktúra stáva zložitejšou a premieňajú sa na chloroplasty. Vytvorené z proplastidov.
Golgiho aparát (diktyozóm)


mikroskopické jednomembránové organely, pozostávajúce zo stohu plochých cisterien, po okrajoch ktorých sa rozvetvujú rúrky oddeľujúce malé bublinky. Má dva póly: stavebný a sekrečný najpohyblivejšia a meniaca sa organela. V nádržiach sa hromadia produkty syntézy, rozpadu a látky, ktoré vstupujú do bunky, ako aj látky, ktoré sa z bunky odstraňujú. Zabalené vo vezikulách vstupujú do cytoplazmy. v rastlinnej bunke sa podieľajú na stavbe bunkovej steny.
Chloroplasty

Mikroskopické organely s dvojmembránovou štruktúrou. Vonkajšia membrána je hladká. VnRanná membrána tvorí systém dvojvrstvových platničiek - tylakoidy strómy a tylakoidy zŕn. V membránach tylakoidov sa pigmenty - chlorofyl a karotenoidy - koncentrujú medzi vrstvami molekúl bielkovín a lipidov. Proteín-lipidová matrica obsahuje svoje vlastné ribozómy, DNA a RNA. Tvar chloroplastov je šošovkovitý. Farba je zelená.
Charakteristické pre rastlinné bunky. Organely fotosyntézy, schopné vytvárať organické látky - sacharidy a voľný kyslík - z anorganických látok (CO2 a H2O) za prítomnosti svetelnej energie a pigmentu chlorofylu. Syntéza vlastných bielkovín. Môžu byť vytvorené z proplastidov alebo leukoplastov a na jeseň sa transformujú na chromoplasty (červené a oranžové plody, červené a žlté listy). Schopný deliť sa.
Chromoplasty


Mikroorganely s dvojmembránovou štruktúrou. Samotné chromoplasty majú guľový tvar a tie, ktoré sú vytvorené z chloroplastov, majú tvar criss.karotenoidový loj, typický pre tento rastlinný druh. Farba je červená. oranžová, žltá
Charakteristické pre rastlinné bunky. Dodávajú okvetným lístkom farbu, ktorá je atraktívna pre opeľujúci hmyz. Jesenné listy a zrelé plody oddelené od rastliny obsahujú kryštalické karotenoidy – konečné produkty metabolizmu
lyzozómy

Mikroskopické jednomembránové organely okrúhleho tvaru. ich počet závisí od vitálnej aktivity bunky a jej fyziologického stavunebeský stav. Lyzozómy obsahujú lyzujúce (rozpúšťajúce) enzýmy syntetizované na ribozómoch. oddelené od diktyzómov vo forme vezikúl

Trávenie potravy, ktorá vstupuje do živočíšnej bunky počas fagocytózy. ochranná funkcia. V bunkách akýchkoľvek organizmov dochádza k autolýze (samorozpúšťaniu organel), najmä v podmienkach potravinového alebo kyslíkového hladovania. v rastlinách sa organely rozpúšťajú pri tvorbe korkového tkaniva, krvných ciev, dreva a vlákien.

Bunkové centrum
(Centrosóm)


Ultramikroskopická organela nemembranóznych strojčatá. pozostáva z dvoch centriolov. každá má valcový tvar, steny tvorí deväť trojíc rúrok a v strede je homogénna hmota. Centrioly sú umiestnené navzájom kolmo.
Podieľa sa na delení buniek zvierat a nižších rastlín. Na začiatku delenia sa centrioly rozchádzajú do rôznych pólov bunky. Vretienkové vlákna siahajú od centriol k centromérom chromozómov. v anafáze sú tieto vlákna priťahované k pólom chromatidami. Po skončení delenia ostávajú centrioly v dcérskych bunkách, zdvojujú sa a tvoria bunkové centrum.
Organoidy pohybu

cilia - početné cytoplazmatické výbežky na povrchu membrány

flagella - jesť

nálne cytoplazmatické výbežky na povrchu bunky

falošné nohy (pseudopódia) - améboidné výbežky cytoplazmy



myofibrily - tenké vlákna dlhé 1 cm alebo viac

cytoplazma vykonávajúca prúdový a kruhový pohyb

odstránenie prachových častíc. pohyb

pohyb

sa tvoria u jednobunkových živočíchov na rôznych miestach cytoplazmy na zachytávanie potravy a na pohyb. Charakteristické pre krvné leukocyty, ako aj endodermálne bunky koelenterátov.

slúžia na kontrakciu svalových vlákien

pohyb bunkových organel vo vzťahu k zdroju svetla, tepla alebo chemického podnetu.