Projekt CZ.04.1.03/3.2.15.2/0270 OBECNÁ BIOLOGIE A GENETIKA pozadi-bunky Atraktivní biologie Seznámení s buňkami •1655 •první pozorování buňky (Hooke) hookemicrosmall protozoan3 cell nucleus cell theory •1674 objev protozoí (Leeuwenhoek) •1833 popis buněčného jádra (Brown) •1838 buněčná teorie (Schleiden, Schwann) • Atraktivní biologie •1857 •popis mitochondrií (Kolliker) • • •1898 objev Golgiho aparátu •1939 transmisní elektronový mikroskop (Siemens) Golgi mitochondria Atraktivní biologie •1953 objev struktury DNA (Crick, Watson, Wilkins), Rosalind Franklinová dna MOLEKULÁRNÍ BUNĚČNÁ BIOLOGIE Atraktivní biologie BUŇKY - velikost •ATOMY MOLEKULY ORGANELY BUŇKY • • 0,2 nm 20 nm 200 nm 2 um 200um • • elektronová světelná oko • mikroskopie mikroskopie • Atraktivní biologie BUŇKY - velikost • •vaječná buňka: 200 um • •nervová buňka: 150 um •spermatická buňka: 60 um • • •červená krvinka: 7 um obr18 Atraktivní biologie BUŇKY - počet člověk - odhad • •35 000 000 000 000 Atraktivní biologie BUŇKY živočišné rostlinné bakteriální Atraktivní biologie virus bakteriofág Priony, tvořené pouze molekulou bílkoviny BUŇKY jedné tkáně - krev Tvarová a funkční rozmanitost Červené krvinky - kyslík Bílé krvinky - obrana Destičky - srážení krve Krevní plazma - prostředí pro krvinky Atraktivní biologie Všechny buňky jsou Atraktivní biologie trojrozměrné glykogen, tukové kapénky Buňky jsou individua, mají HRANICE!!! obr16 Buňky vymezuje cytoplazmatická membrána, případně buněčná stěna. Atraktivní biologie Buňky KOMUNIKUJÍ se svým okolím bunka-obr Výměna se týká energie, látek a informací mezi buňkami a jejich okolím. Kontaktní komunikace Dálková komunikace Atraktivní biologie Buňky jsou vnitřně členěny na tzv. kompartmenty – organely a další vymezené struktury a oblasti Atraktivní biologie BUŇKY - interiér bunka1 Cytosol 50 % Organely 50 % Atraktivní biologie mitochondria nucleus Endoplasmic%20reticulum golgifigure1 JÁDRO 1 x ENDOPLASMATICKÉ RETIKULUM 1 x lysosomes MITOCHONDRIE 100-1000 x 1 – 100 x 100 x LYZOZÓMY, PEROXYZÓMY, ENDOZÓMY GOLGIHO APARÁT Počet organel Atraktivní biologie nuclear_pores_EM BUŇKY - řídící centrum DNA a specifické proteiny obalené dvouvrstevnou membránou perforovanou jadernými póry (euchromatin, heterochromatin, laminy, … Uchování genetické informace (databanka) Templát pro replikaci Transkripce, modifikace Kódy pro syntézu enzymatických a strukturálních proteinů JÁDRO Atraktivní biologie Jádro chromatin nuclear pores Jaderné póry nuclearporesfigure1 Atraktivní biologie Tvary jádra BUŇKY - zisk energie Kulaté nebo oválné struktury obalené dvouvrstevnou membránou Vnitřní membrána zvlněna – kristy, které pronikají do matrix Nejnápadnější organely cytoplazmy eukaryontních buněk Semiautonomní organely, množení dělením Generátory chemické energie pro buňku (oxidace za vzniku ATP - buněčná respirace). MITOCHONDRIE Atraktivní biologie BUŇKY - úpravy a transport ER-GA Seskupení plochých cisteren uvolňujících vezikuly, syntéza a modifikace (produktů z ER), sbalování a rozdělování nově syntetizovaných proteinů ENDOPLASMATICKÉ RETIKULUM GOLGIHO APARÁT Souvislý labyrint membránových tubulů naplněných tekutinou (hladké ER) a plochých cisteren nesoucích ribozómy (drsné ER) Atraktivní biologie Endoplasmatické retikulum CYTOSKELET mzm-bun3 Určuje tvar, rigiditu a prostorovou geometrie každého buněčného typu („kostra“ buňky), řídí vnitrobuněčný transport a buněčný pohyb („svaly“ buňky) Mikrotubuly: tvořeny molekulami tubulinu, udržují asymetrický tvar buněk, usnadňují vezikulární transport v buňce, tvoří bičíky Mikrofilamenta: molekuly aktinu, kontraktilní systém buněk Intermediální filamenta: nepravidelné složení, uplatnění při mechanickém stresu buňky Atraktivní biologie lysozomy Kuličky Kuličky Jádro Jaderná membrána Jadérko Endoplazmatické retikulum Golgiho aparát Cytoplazmatická membrána Buněčná stěna Mitochondrie Chloroplast Vakuola Vezikuly Ribozómy Cytoplazma, cytoskelet Atraktivní biologie Buňka Živočišná Rostlinná Cytoplazmatická membrána Ano Ano Buněčná stěna Ne Ano Jádro Ano Ano Jaderná membrána Ano Ano Jadérko Ano Ano Endoplasmatické retikulum Ano Ano Golgiho aparát Ano Ano Mitochondrie Ano Ano Chloroplast Ne Ano Vakuola Ne Ano Vezikuly Ano Ano Ribozómy Ano Ano Atraktivní biologie Příklad buňky prvoka Kmen Ciliophora- nálevníci gliová buňka mozečku in vitro Atraktivní biologie Použité zdroje: •Knoz J.: Obecná zoologie. I, Taxonomie, látkové složení, cytologie a histologie. 4. vyd., Praha: SPN, 1990. 328 s. •Papáček M. a kol.: Zoologie. 1. vyd., Praha: Scientia, 1994. 286 s. •Pravda O.: Zoologie. 3, Obecná zoologie. 1. vyd., Praha: SPN, 1982. 323 s. •Romanovský A. a kol.: Obecná biologie. Praha: SPN, 1985. 695 s. http://atraktivnibiologie.upol.cz/