Všetky živé bytosti a organizmy sa neskladajú z buniek: rastliny, huby, baktérie, zvieratá, ľudia. Napriek minimálnej veľkosti sú všetky funkcie celého organizmu vykonávané bunkou. V jeho vnútri prebiehajú zložité procesy, od ktorých závisí životaschopnosť tela a práca jeho orgánov.
V kontakte s
Vedci študujú štruktúrne vlastnosti bunky a princípy jej práce. Je možné podrobne preskúmať vlastnosti bunkovej štruktúry iba pomocou výkonného mikroskopu.
Všetky naše tkanivá – koža, kosti, vnútorné orgány sú tvorené bunkami, ktoré sú Stavebný Materiál, prichádzajú v rôznych tvaroch a veľkostiach, každá odroda plní špecifickú funkciu, ale hlavné črty ich štruktúry sú podobné.
Po prvé, poďme zistiť, čo je základom štruktúrna organizácia buniek. V priebehu výskumu vedci zistili, že bunkový základ je membránový princíp. Ukazuje sa, že všetky bunky sú tvorené z membrán, ktoré pozostávajú z dvojitej vrstvy fosfolipidov, kde sú molekuly proteínov ponorené zvonku aj zvnútra.
Aká vlastnosť je charakteristická pre všetky typy buniek: rovnaká štruktúra, ako aj funkčnosť - regulácia metabolického procesu, využitie vlastného genetického materiálu (prítomnosť a RNA), výroba a spotreba energie.
Na základe štruktúrnej organizácie bunky sa rozlišujú tieto prvky, ktoré vykonávajú špecifickú funkciu:
Z čoho pozostáva bunkový obsah, aké sú funkcie cytoplazmy a jej hlavné zložky:
Keďže ide o bunkové centrum, je potrebné venovať osobitnú pozornosť jeho štruktúre a funkciám. Táto zložka je základným prvkom pre všetky bunky: obsahuje dedičné znaky. Bez jadra by sa procesy reprodukcie a prenosu genetickej informácie stali nemožnými. Pozrite sa na obrázok zobrazujúci štruktúru jadra.
Pozrime sa bližšie na prácu, štruktúru a funkcie tohto komponentu. Nižšie je uvedená tabuľka, ktorá jasne ukazuje dôležitosť vonkajšieho obalu.
Toto je ďalší veľmi dôležitý komponent. Pýtate sa však, prečo sa o chloroplaste nehovorilo skôr. Áno, pretože táto zložka sa nachádza iba v rastlinných bunkách. Hlavný rozdiel medzi zvieratami a rastlinami spočíva v spôsobe výživy: u zvierat je heterotrofný, zatiaľ čo u rastlín je autotrofný. To znamená, že zvieratá nie sú schopné vytvárať, teda syntetizovať organické látky z anorganických - živia sa hotovými organickými látkami. Rastliny sú naopak schopné vykonávať proces fotosyntézy a obsahujú špeciálne zložky - chloroplasty. Ide o zelené plastidy obsahujúce chlorofyl. S jeho účasťou sa energia svetla premieňa na energiu chemických väzieb organických látok.
Zaujímavé! Chloroplasty sú sústredené vo veľkých objemoch najmä v nadzemných častiach rastlín - zelených plodoch a listoch.
Ak dostanete otázku: pomenujte dôležitú štrukturálnu vlastnosť organických zlúčenín bunky, potom je možné odpovedať nasledovne.
Štruktúra chloroplastu
Bunky môžu existovať jedna po druhej, ako v jednobunkových organizmoch, ale najčastejšie sú spojené do skupín svojho druhu a tvoria rôzne tkanivové štruktúry, ktoré tvoria telo. V ľudskom tele je niekoľko typov tkanív:
Počas života organizmu dochádza k mitóze - to je názov pre proces delenia, pozostáva zo štyroch etáp:
Dozvedeli ste sa, aká je štruktúra bunky najdôležitejšou zložkou tela. Miliardy buniek tvoria úžasne múdro organizovaný systém, ktorý zabezpečuje efektivitu a vitalitu všetkých predstaviteľov živočíšneho a rastlinného sveta.
Človek, ako všetky živé bytosti, pozostáva z buniek, ktoré sú navzájom prepojené spojovacími štruktúrami.
Samotné bunky sa správajú ako živé bytosti, pretože vykonávajú rovnaké vitálne funkcie ako mnohobunkové organizmy: jedia, aby sa udržali, využívajú kyslík na energiu, reagujú na určité podnety a majú schopnosť reprodukovať sa.
lyzozómy- organely zodpovedné za trávenie látok vstupujúcich do cytoplazmy.
Ribozómy- organely, ktoré syntetizujú proteíny z molekúl aminokyselín.
Bunková alebo cytoplazmatická membrána je polopriepustná štruktúra obklopujúca bunku. Zabezpečuje spojenie bunky s extracelulárnym prostredím.
Cytoplazma- látka, ktorá vypĺňa celú bunku a obsahuje všetky telá buniek vrátane jadra.
mikroklky- záhyby a vydutia cytoplazmatickej membrány, zabezpečujúce prechod látok cez ňu.
Centrozóm- podieľa sa na mitóze alebo delení buniek.
Centrioles centrálne časti centrozómu.
Vakuoly- malé vezikuly v cytoplazme vyplnené bunkovou tekutinou.
Jadro- jedna zo základných zložiek bunky, keďže jadro je nositeľom dedičných znakov a ovplyvňuje rozmnožovanie a prenos biologickej dedičnosti.
jadrového obalu- porézna membrána, ktorá reguluje prechod látok medzi jadrom a cytoplazmou.
Nucleoli- sférické organely jadra podieľajúce sa na tvorbe ribozómov.
Intracelulárne vlákna organely nachádzajúce sa v cytoplazme.
Mitochondrie- organely, ktoré sa zúčastňujú veľkého počtu chemických reakcií, ako je bunkové dýchanie.
Ako získavame energiu: katabolizmus a anabolizmus 21.11.03 Výživové funkcie bunky sú zamerané na poskytovanie potravy a energie. 1 bunka + mitóza = 2 bunky 21.11.03 Tento typ matematického vzorca je jednoduchý spôsob, ako si zapamätať dôležitosť procesu bunkového delenia, ktorý je potrebný Bunková alebo cytoplazmatická membrána 21.11.03 Cytoplazmatická membrána (škrupina) je tenká štruktúra, ktorá oddeľuje obsah bunky od prostredia. Bunky, tkanivá, orgány, systémy a prístroje 21.11.03 Ľudské telo je zložkou prvkov, ktoré spolupracujú, aby efektívne vykonávali všetky životne dôležité funkcie. Experiment Stanleyho L. Millera o pôvode organických zlúčenín 18.11.03 Zem vznikla asi pred 5 miliardami rokov. Keď je jeho povrch dostatočný, ktorý vyvrhoval do atmosféry veľké množstvo popola a plynov (vodík, miera). Vysoké teploty prispeli k vytvoreniu obrovských mrakov, ktoré Od rodičov k deťom vďaka chromozómom 21.11.03 Bunkové jadro prechádza rôznymi zmenami, keď sa bunka začína deliť: membrána a jadierka miznú; v tom čase Mitochondrie 21.11.03 Mitochondrie sú okrúhle alebo predĺžené organely distribuované v cytoplazme. bunkové jadro 21.11.03 Jadro, jedno v každej ľudskej bunke, je jej hlavnou zložkou, keďže ide o organizmusChemické zloženie živých organizmov možno vyjadriť v dvoch formách: atómovej a molekulárnej. Atómové (elementárne) zloženie ukazuje pomer atómov prvkov, ktoré tvoria živé organizmy. Molekulové (materiálové) zloženie odráža pomer molekúl látok.
Chemické prvky sú súčasťou buniek vo forme iónov a molekúl anorganických a organických látok. Najdôležitejšími anorganickými látkami v bunke sú voda a minerálne soli, najdôležitejšími organickými látkami sú sacharidy, lipidy, bielkoviny a nukleové kyseliny.
Voda je prevládajúcou zložkou všetkých živých organizmov. Priemerný obsah vody v bunkách väčšiny živých organizmov je asi 70%.
Minerálne soli vo vodnom roztoku bunky disociujú na katióny a anióny. Najdôležitejšie katióny sú K+, Ca2+, Mg2+, Na+, NHJ, anióny - Cl-, SO2-, HPO2-, H2PO-, HCO-, NO-.
Sacharidy - organické zlúčeniny pozostávajúce z jednej alebo viacerých molekúl jednoduchých cukrov. Obsah uhľohydrátov v živočíšnych bunkách je 1-5% a v niektorých rastlinných bunkách dosahuje 70%.
Lipidy - tuky a tukom podobné organické zlúčeniny, prakticky nerozpustné vo vode. Ich obsah v rôznych bunkách sa veľmi líši: od 2-3 do 50-90% v bunkách semien rastlín a tukovom tkanive zvierat.
Veveričky sú biologické heteropolyméry, ktorých monoméry sú aminokyseliny. Len 20 aminokyselín sa podieľa na tvorbe bielkovín. Nazývajú sa základné, alebo základné. Niektoré z aminokyselín nie sú syntetizované v organizmoch zvierat a ľudí a musia byť dodávané rastlinnou potravou (nazývajú sa esenciálne).
Nukleové kyseliny. Existujú dva typy nukleových kyselín: DNA a RNA. Nukleové kyseliny sú polyméry, ktorých monoméry sú nukleotidy.
Zo živých organizmov iba vírusy nemajú bunkovú štruktúru. Všetky ostatné organizmy sú reprezentované bunkovými formami života. Existujú dva typy bunkovej organizácie: prokaryotické a eukaryotické. Baktérie sú prokaryoty a rastliny, huby a zvieratá sú eukaryoty.
Prokaryotické bunky sú pomerne jednoduché. Nemajú jadro, umiestnenie DNA v cytoplazme sa nazýva nukleoid, jediná molekula DNA je kruhová a nie je spojená s proteínmi, bunky sú menšie ako eukaryotické bunky, bunková stena obsahuje glykopeptid - mureín, nie sú tam žiadne membránové organely, ich funkcie plnia invaginácie plazmatickej membrány, ribozómy sú malé, mikrotubuly chýbajú, takže cytoplazma je nepohyblivá a mihalnice a bičíky majú špeciálnu štruktúru.
Eukaryotické bunky majú jadro, v ktorom sú umiestnené chromozómy - lineárne molekuly DNA spojené s proteínmi; v cytoplazme sú umiestnené rôzne membránové organely.
Rastlinné bunky sa vyznačujú prítomnosťou hrubej celulózovej bunkovej steny, plastidov a veľkej centrálnej vakuoly, ktorá posúva jadro na perifériu. Bunkové centrum vyšších rastlín centrioly neobsahuje. Zásobným sacharidom je škrob.
Bunky húb majú bunkovú membránu obsahujúcu chitín, v cytoplazme je centrálna vakuola a nie sú tam žiadne plastidy. Len niektoré huby majú centriolu v strede bunky. Hlavným rezervným sacharidom je glykogén.
Živočíšne bunky majú spravidla tenkú bunkovú stenu, neobsahujú plastidy a centrálnu vakuolu, pre bunkové centrum je charakteristická centriola. Zásobným sacharidom je glykogén.
Typická eukaryotická bunka pozostáva z troch zložiek: membrány, cytoplazmy a jadra.
Vonku je bunka obklopená obalom, ktorého základ tvorí plazmatická membrána alebo plazmalema, ktorá má typickú štruktúru a hrúbku 7,5 nm.
Bunková membrána plní dôležité a veľmi rôznorodé funkcie: určuje a udržiava tvar bunky; chráni bunku pred mechanickými účinkami prieniku škodlivých biologických činidiel; vykonáva príjem mnohých molekulárnych signálov (napríklad hormónov); obmedzuje vnútorný obsah bunky; reguluje metabolizmus medzi bunkou a prostredím a zabezpečuje stálosť vnútrobunkového zloženia; podieľa sa na tvorbe medzibunkových kontaktov a rôznych druhov špecifických výbežkov cytoplazmy (mikrovily, mihalnice, bičíky).
Uhlíková zložka v membráne živočíšnych buniek sa nazýva glykokalyx.
K výmene látok medzi bunkou a jej prostredím dochádza neustále. Mechanizmy transportu látok do bunky a z bunky závisia od veľkosti transportovaných častíc. Malé molekuly a ióny sú transportované bunkou priamo cez membránu formou aktívneho a pasívneho transportu.
V závislosti od typu a smeru sa rozlišuje endocytóza a exocytóza.
Absorpcia a uvoľňovanie pevných a veľkých častíc sa nazýva fagocytóza a reverzná fagocytóza, respektíve kvapalné alebo rozpustené častice - pinocytóza a reverzná pinocytóza.
Cytoplazma je vnútorný obsah bunky a pozostáva z hyaloplazmy a rôznych vnútrobunkových štruktúr, ktoré sa v nej nachádzajú.
Hyaloplazma (matrix) je vodný roztok anorganických a organických látok, ktoré môžu meniť svoju viskozitu a sú v neustálom pohybe. Schopnosť pohybu alebo prietoku cytoplazmy sa nazýva cyklóza.
Matrica je aktívne médium, v ktorom prebieha mnoho fyzikálnych a chemických procesov a ktoré spája všetky prvky bunky do jedného systému.
Cytoplazmatické štruktúry bunky sú reprezentované inklúziami a organelami. Inklúzie sú relatívne nestále, vyskytujú sa v určitých typoch buniek v určitých okamihoch života, napríklad ako zásoba živín (zrnká škrobu, bielkoviny, kvapky glykogénu) alebo produkty, ktoré sa majú z bunky vylúčiť. Organely sú trvalé a nenahraditeľné zložky väčšiny buniek, ktoré majú špecifickú štruktúru a plnia životne dôležité funkcie.
Membránové organely eukaryotickej bunky zahŕňajú endoplazmatické retikulum, Golgiho aparát, mitochondrie, lyzozómy a plastidy.
Endoplazmatické retikulum. Celá vnútorná zóna cytoplazmy je vyplnená mnohými malými kanálikmi a dutinami, ktorých steny sú membrány podobné štruktúre plazmatickej membráne. Tieto kanály sa rozvetvujú, navzájom sa spájajú a vytvárajú sieť nazývanú endoplazmatické retikulum.
Endoplazmatické retikulum je vo svojej štruktúre heterogénne. Sú známe dva jeho typy - zrnité a hladké. Na membránach kanálov a dutín zrnitej siete je veľa malých okrúhlych teliesok - ribozómov, ktoré dávajú membránam drsný vzhľad. Membrány hladkého endoplazmatického retikula nenesú na svojom povrchu ribozómy.
Endoplazmatické retikulum vykonáva mnoho rôznych funkcií. Hlavnou funkciou granulárneho endoplazmatického retikula je účasť na syntéze proteínov, ktorá sa uskutočňuje v ribozómoch.
Na membránach hladkého endoplazmatického retikula sa syntetizujú lipidy a sacharidy. Všetky tieto produkty syntézy sa hromadia v kanáloch a dutinách a potom sú transportované do rôznych bunkových organel, kde sú spotrebované alebo akumulované v cytoplazme ako bunkové inklúzie. Endoplazmatické retikulum spája hlavné organely bunky.
V mnohých živočíšnych bunkách, ako sú nervové bunky, má formu komplexnej siete umiestnenej okolo jadra. V bunkách rastlín a prvokov je Golgiho aparát reprezentovaný jednotlivými kosáčikovitými alebo tyčinkovitými telami. Štruktúra tohto organoidu je podobná v bunkách rastlinných a živočíšnych organizmov, napriek rôznorodosti jeho tvaru.
Zloženie Golgiho aparátu zahŕňa: dutiny ohraničené membránami a umiestnené v skupinách (každá po 5-10); veľké a malé bubliny umiestnené na koncoch dutín. Všetky tieto prvky tvoria jeden komplex.
Golgiho aparát vykonáva mnoho dôležitých funkcií. Prostredníctvom kanálov endoplazmatického retikula sa do nej transportujú produkty syntetickej aktivity bunky - bielkoviny, sacharidy a tuky. Všetky tieto látky sa najskôr hromadia, a potom vstupujú do cytoplazmy vo forme veľkých a malých bublín a sú buď využité v samotnej bunke počas jej životnej činnosti, alebo z nej odstránené a použité v tele. Napríklad v bunkách pankreasu cicavcov sa syntetizujú tráviace enzýmy, ktoré sa hromadia v dutinách organoidu. Potom sa vytvoria vezikuly naplnené enzýmami. Z buniek sa vylučujú do vývodu pankreasu, odkiaľ prúdia do črevnej dutiny. Ďalšou dôležitou funkciou tohto organoidu je, že na jeho membránach sa syntetizujú tuky a sacharidy (polysacharidy), ktoré sa využívajú v bunke a ktoré sú súčasťou membrán. Vďaka činnosti Golgiho aparátu dochádza k obnove a rastu plazmatickej membrány.
Cytoplazma väčšiny živočíšnych a rastlinných buniek obsahuje malé telá (0,2-7 mikrónov) - mitochondrie (grécky "mitos" - vlákno, "chondrion" - zrno, granula).
Mitochondrie sú jasne viditeľné vo svetelnom mikroskope, pomocou ktorého môžete vidieť ich tvar, umiestnenie, počítať počet. Vnútorná štruktúra mitochondrií bola študovaná pomocou elektrónového mikroskopu. Obal mitochondrií pozostáva z dvoch membrán - vonkajšej a vnútornej. Vonkajšia membrána je hladká, netvorí žiadne záhyby a výrastky. Vnútorná membrána naopak tvorí početné záhyby, ktoré smerujú do dutiny mitochondrií. Záhyby vnútornej membrány sa nazývajú cristae (lat. „crista“ – hrebeň, výrastok).Počet kristov nie je rovnaký v mitochondriách rôznych buniek. Môže ich byť niekoľko desiatok až niekoľko stoviek a najmä v mitochondriách aktívne fungujúcich buniek, napríklad svalových, je veľa krís.
Mitochondrie sa nazývajú "elektrárne" buniek", pretože ich hlavnou funkciou je syntéza adenozíntrifosfátu (ATP). Táto kyselina je syntetizovaná v mitochondriách buniek všetkých organizmov a je univerzálnym zdrojom energie potrebnej na realizáciu životne dôležitých procesov bunky a celého organizmu.
Nové mitochondrie vznikajú delením už existujúcich mitochondrií v bunke.
Sú to malé okrúhle telá. Každý lyzozóm je oddelený od cytoplazmy membránou. Vo vnútri lyzozómu sú enzýmy, ktoré štiepia bielkoviny, tuky, sacharidy, nukleové kyseliny.
Lyzozómy sa priblížia k častici potravy, ktorá sa dostala do cytoplazmy, splynú s ňou a vytvorí sa jedna tráviaca vakuola, vo vnútri ktorej je častica potravy obklopená lyzozómovými enzýmami. Látky vznikajúce v dôsledku trávenia častice potravy vstupujú do cytoplazmy a bunka ich využíva.
Lysozómy, ktoré majú schopnosť aktívne tráviť živiny, sa podieľajú na odstraňovaní častí buniek, celých buniek a orgánov, ktoré odumierajú v procese životnej činnosti. K tvorbe nových lyzozómov dochádza v bunke neustále. Enzýmy obsiahnuté v lyzozómoch, rovnako ako akékoľvek iné proteíny, sú syntetizované na ribozómoch cytoplazmy. Potom tieto enzýmy vstupujú cez kanály endoplazmatického retikula do Golgiho aparátu, v dutinách ktorého sa tvoria lyzozómy. V tejto forme vstupujú lyzozómy do cytoplazmy.
Plastidy sa nachádzajú v cytoplazme všetkých rastlinných buniek. V živočíšnych bunkách nie sú žiadne plastidy. Existujú tri hlavné typy plastidov: zelené - chloroplasty; červené, oranžové a žlté - chromoplasty; bezfarebné - leukoplasty.
Povinné pre väčšinu buniek sú aj organely, ktoré nemajú membránovú štruktúru. Patria sem ribozómy, mikrofilamenty, mikrotubuly a bunkové centrum.
Ribozómy. Ribozómy sa nachádzajú v bunkách všetkých organizmov. Ide o mikroskopické telesá zaobleného tvaru s priemerom 15-20 nm. Každý ribozóm pozostáva z dvoch častíc rôznych veľkostí, malých a veľkých.
Jedna bunka obsahuje mnoho tisíc ribozómov, sú umiestnené buď na membránach granulárneho endoplazmatického retikula, alebo ležia voľne v cytoplazme. Ribozómy sú tvorené proteínmi a RNA. Funkciou ribozómov je syntéza bielkovín. Syntéza bielkovín je zložitý proces, ktorý nevykonáva jeden ribozóm, ale celá skupina, vrátane až niekoľkých desiatok kombinovaných ribozómov. Táto skupina ribozómov sa nazýva polyzóm. Syntetizované proteíny sa najskôr akumulujú v kanáloch a dutinách endoplazmatického retikula a potom sa transportujú do organel a bunkových miest, kde sa spotrebúvajú. Endoplazmatické retikulum a ribozómy umiestnené na jeho membránach sú jediným zariadením na biosyntézu a transport proteínov.
Vláknité štruktúry pozostávajúce z rôznych kontraktilných proteínov a spôsobujúce motorické funkcie bunky. Mikrotubuly majú formu dutých valcov, ktorých steny sú zložené z bielkovín – tubulínov. Mikrofilamenty sú veľmi tenké, dlhé, vláknité štruktúry zložené z aktínu a myozínu.
Mikrotubuly a mikrofilamenty prenikajú do celej cytoplazmy bunky, vytvárajú jej cytoskelet, spôsobujú cyklózu, vnútrobunkové pohyby organel, segregáciu chromozómov pri delení jadrového materiálu atď.
Bunkové centrum (centrozóm). V živočíšnych bunkách sa organoid nachádza v blízkosti jadra, ktoré sa nazýva bunkové centrum. Hlavná časť bunkového centra je tvorená dvoma malými telieskami - centrioly umiestnenými v malej oblasti zhustenej cytoplazmy. Každý centriol má tvar valca s dĺžkou až 1 µm. Centrioly hrajú dôležitú úlohu pri delení buniek; podieľajú sa na tvorbe štiepneho vretienka.
V procese evolúcie sa rôzne bunky prispôsobili životu v rôznych podmienkach a vykonávali špecifické funkcie. To si vyžadovalo prítomnosť špeciálnych organoidov, ktoré sa nazývajú špecializované, na rozdiel od organel na všeobecné použitie diskutovaných vyššie. Patria sem kontraktilné vakuoly prvokov, myofibrily svalových vlákien, neurofibrily a synaptické vezikuly nervových buniek, mikroklky epitelových buniek, mihalnice a bičíky niektorých prvokov.
Jadro je najdôležitejšou zložkou eukaryotických buniek. Väčšina buniek má jedno jadro, ale existujú aj viacjadrové bunky (v rade prvokov, v kostrových svaloch stavovcov). Niektoré vysoko špecializované bunky strácajú jadrá (napríklad erytrocyty cicavcov).
Jadro má spravidla guľovitý alebo oválny tvar, menej často môže byť segmentované alebo fusiformné. Jadro pozostáva z jadrovej membrány a karyoplazmy obsahujúcej chromatín (chromozómy) a jadierka.
Jadrovú membránu tvoria dve membrány (vonkajšia a vnútorná) a obsahuje početné póry, ktorými dochádza k výmene rôznych látok medzi jadrom a cytoplazmou.
Karyoplazma (nukleoplazma) je rôsolovitý roztok, ktorý obsahuje rôzne proteíny, nukleotidy, ióny, ako aj chromozómy a jadierko.
Jadierko je malé zaoblené telo, intenzívne zafarbené a nachádza sa v jadrách nedeliacich sa buniek. Funkciou jadierka je syntéza rRNA a ich spojenie s proteínmi, t.j. zostavenie ribozómových podjednotiek.
Chromatín - hrudky, granuly a vláknité štruktúry, ktoré sú špecificky zafarbené niektorými farbivami, tvorené molekulami DNA v kombinácii s proteínmi. Rôzne časti molekúl DNA v zložení chromatínu majú rôzne stupne helicity, a preto sa líšia intenzitou farby a povahou genetickej aktivity. Chromatín je forma existencie genetického materiálu v nedeliacich sa bunkách a poskytuje možnosť zdvojnásobiť a realizovať informácie v ňom obsiahnuté. V procese delenia buniek dochádza k špirálovitosti DNA a chromatínové štruktúry tvoria chromozómy.
Chromozómy sú husté, intenzívne sa sfarbujúce štruktúry, ktoré sú jednotkami morfologickej organizácie genetického materiálu a zabezpečujú jeho presnú distribúciu počas delenia buniek.
Počet chromozómov v bunkách každého biologického druhu je konštantný. Zvyčajne sú v jadrách telových buniek (somatické) chromozómy prezentované v pároch, v zárodočných bunkách nie sú spárované. Jeden súbor chromozómov v zárodočných bunkách sa nazýva haploidný (n), súbor chromozómov v somatických bunkách sa nazýva diploidný (2n). Chromozómy rôznych organizmov sa líšia veľkosťou a tvarom.
Diploidný súbor chromozómov v bunkách určitého typu živých organizmov, charakterizovaný počtom, veľkosťou a tvarom chromozómov, sa nazýva karyotyp. V chromozómovej sade somatických buniek sa párové chromozómy nazývajú homológne, chromozómy z rôznych párov sa nazývajú nehomologické. Homologické chromozómy majú rovnakú veľkosť, tvar, zloženie (jeden je dedený od materského, druhý od otcovského organizmu). Chromozómy v karyotype sa tiež delia na autozómy alebo nepohlavné chromozómy, ktoré sú rovnaké u mužov a žien, a heterochromozómy alebo pohlavné chromozómy, ktoré sa podieľajú na určovaní pohlavia a líšia sa u mužov a žien. Ľudský karyotyp predstavuje 46 chromozómov (23 párov): 44 autozómov a 2 pohlavné chromozómy (žena má dva rovnaké chromozómy X, muž má chromozómy X a Y).
Jadro uchováva a implementuje genetické informácie, riadi proces biosyntézy bielkovín a prostredníctvom bielkovín všetky ostatné životné procesy. Jadro sa podieľa na replikácii a distribúcii dedičnej informácie medzi dcérskymi bunkami a následne na regulácii bunkového delenia a vývoja tela.
Tvary buniek sú veľmi rôznorodé. V jednobunkových organizmoch je každá bunka samostatným organizmom. Jeho tvar a štrukturálne vlastnosti sú spojené s podmienkami prostredia, v ktorom tento jednobunkový organizmus žije, s jeho životným štýlom.
Telo každého mnohobunkového živočícha a rastliny je zložené z buniek, ktoré sa líšia vzhľadom, čo súvisí s ich funkciami. Takže u zvierat je možné okamžite rozlíšiť nervovú bunku od svalovej alebo epitelovej bunky (epitel-krycie tkanivo). U rastlín nie je štruktúra bunky listu, stonky atď.
Veľkosť buniek je rovnako variabilná. Najmenšie z nich (niektoré) nepresahujú 0,5 mikrónu Veľkosť buniek mnohobunkových organizmov sa pohybuje od niekoľkých mikrometrov (priemer ľudských leukocytov 3-4 mikróny, priemer erytrocytov 8 mikrónov) až po obrovské veľkosti (napr. výbežky jednej ľudskej nervovej bunky majú dĺžku viac ako 1 m ). Vo väčšine rastlinných a živočíšnych buniek sa ich priemer pohybuje od 10 do 100 mikrónov.
Napriek rôznorodosti štruktúry tvarov a veľkostí sú všetky živé bunky akéhokoľvek organizmu v mnohých smeroch vnútornej štruktúry podobné. Bunka- komplexný holistický fyziologický systém, v ktorom sa uskutočňujú všetky základné životné procesy: energia, dráždivosť, rast a sebarozmnožovanie.
Hlavnými spoločnými zložkami bunky sú vonkajšia membrána, cytoplazma a jadro. Bunka môže normálne žiť a fungovať iba v prítomnosti všetkých týchto zložiek, ktoré navzájom úzko spolupracujú a navzájom sa ovplyvňujú s prostredím.
Kreslenie. 2. Stavba bunky: 1 - jadro, 2 - jadierko, 3 - jadrová membrána, 4 - cytoplazma, 5 - Golgiho aparát, 6 - mitochondrie, 7 - lyzozómy, 8 - endoplazmatické retikulum, 9 - ribozómy, 10 - bunková membrána
Štruktúra vonkajšej membrány. Ide o tenkú (hrubú asi 7,5 nm2) trojvrstvovú bunkovú membránu, viditeľnú iba v elektrónovom mikroskope. Dve krajné vrstvy membrány sú zložené z bielkovín a stredná je tvorená látkami podobnými tuku. Membrána má veľmi malé póry, vďaka čomu niektoré látky ľahko prechádzajú a iné zadržiavajú. Membrána sa zúčastňuje na fagocytóze (zachytenie pevných častíc bunkou) a pinocytóze (zachytenie kvapôčok kvapaliny bunkou s rozpustenými látkami). Membrána teda udržiava celistvosť bunky a reguluje tok látok z prostredia do bunky a z bunky do jej prostredia.
Na svojom vnútornom povrchu membrána vytvára invaginácie a vetvy, ktoré prenikajú hlboko do bunky. Prostredníctvom nich je vonkajšia membrána spojená s obalom jadra, na druhej strane membrány susedných buniek, ktoré tvoria navzájom susediace invaginácie a záhyby, veľmi tesne a spoľahlivo spájajú bunky do mnohobunkových tkanív.
Cytoplazma je komplexný koloidný systém. Jeho štruktúra: priehľadný polokvapalný roztok a štrukturálne formácie. Štrukturálne formácie cytoplazmy spoločné pre všetky bunky sú: mitochondrie, endoplazmatické retikulum, Golgiho komplex a ribozómy (obrázok 2). Všetky sú spolu s jadrom centrami určitých biochemických procesov, ktoré spolu tvoria bunku. Tieto procesy sú mimoriadne rôznorodé a prebiehajú súčasne v mikroskopicky malom objeme bunky. Súvisí to so všeobecným znakom vnútornej štruktúry všetkých štruktúrnych prvkov bunky: napriek svojej malej veľkosti majú veľký povrch, na ktorom sú umiestnené biologické katalyzátory (enzýmy) a prebiehajú rôzne biochemické reakcie.
Mitochondrie(obr. 2, 6) - energetické centrá bunky. Sú to veľmi malé telesá, ale dobre viditeľné vo svetelnom mikroskope (dĺžka 0,2-7,0 mikrónov). Nachádzajú sa v cytoplazme a veľmi sa líšia tvarom a počtom v rôznych bunkách. Kvapalný obsah mitochondrií je uzavretý v dvoch trojvrstvových obaloch, z ktorých každý má rovnakú štruktúru ako vonkajšia membrána bunky. Vnútorný obal mitochondrie tvorí vo vnútri tela mitochondrie početné výbežky a neúplné priečky (obr. 3). Tieto invaginácie sa nazývajú cristae. Vďaka nim sa pri malom objeme dosahuje prudký nárast povrchov, na ktorých sa uskutočňujú biochemické reakcie, a medzi nimi predovšetkým reakcie akumulácie a uvoľňovania energie prostredníctvom enzymatickej premeny kyseliny adenozíndifosforečnej na kyselina adenozíntrifosforečná a naopak.
Kreslenie. 3. Schéma štruktúry mitochondrií: 1 - vonkajší obal. 2 - vnútorná škrupina, 3 - hrebene škrupiny smerujúce dovnútra mitochondriíEndoplazmatické retikulum(Obrázok 2, 8) je viacnásobne rozvetvený výbežok vonkajšej membrány bunky. Membrány endoplazmatického retikula sú zvyčajne usporiadané do párov a medzi nimi sa vytvárajú tubuly, ktoré sa môžu rozširovať do väčších dutín vyplnených biosyntetickými produktmi. Okolo jadra prechádzajú membrány, ktoré tvoria endoplazmatické retikulum, priamo do vonkajšej membrány jadra. Endoplazmatické retikulum teda spája všetky časti bunky. Vo svetelnom mikroskope pri skúmaní štruktúry bunky nie je vidieť endoplazmatické retikulum.
Rozlišuje sa štruktúra bunky hrubý a hladká endoplazmatického retikula. Hrubé endoplazmatické retikulum je husto obklopené ribozómami, kde dochádza k syntéze bielkovín. Hladké endoplazmatické retikulum je zbavené ribozómov a prebieha v ňom syntéza tukov a sacharidov. Prostredníctvom tubulov endoplazmatického retikula sa uskutočňuje intracelulárny metabolizmus látok syntetizovaných v rôznych častiach bunky, ako aj výmena medzi bunkami. Zároveň endoplazmatické retikulum ako hustejšia štruktúrna formácia plní funkciu skeletu bunky a dáva jej tvaru určitú stabilitu.
Ribozómy(Obrázok 2, 9) sa nachádzajú v cytoplazme bunky aj v jej jadre. Ide o najmenšie zrná s priemerom asi 15-20 nm, vďaka čomu sú vo svetelnom mikroskope neviditeľné. V cytoplazme je väčšina ribozómov sústredená na povrchu tubulov hrubého endoplazmatického retikula. Funkcia ribozómov spočíva v najdôležitejšom procese pre život bunky a organizmu v celom procese – v syntéze bielkovín.
Golgiho komplex(Obrázok 2, 5) sa pôvodne nachádzal iba v živočíšnych bunkách. Nedávno sa však podobné štruktúry našli v rastlinných bunkách. Štruktúra Golgiho komplexu je blízka štruktúrnym formáciám endoplazmatického retikula: sú to tubuly, dutiny a vezikuly rôznych tvarov tvorené trojvrstvovými membránami. Okrem toho Golgiho komplex zahŕňa pomerne veľké vakuoly. Akumulujú niektoré produkty syntézy, predovšetkým enzýmy a hormóny. V určitých obdobiach bunkového života môžu byť tieto rezervované látky odstránené z tejto bunky cez endoplazmatické retikulum a podieľajú sa na metabolických procesoch tela ako celku.
Cell Center- útvar, doteraz opísaný len v bunkách živočíchov a nižších rastlín. Skladá sa z dvoch centrioles, pričom štruktúra každého z nich je valec s veľkosťou do 1 mikrónu. Centrioly hrajú dôležitú úlohu pri delení mitotických buniek. Okrem opísaných trvalých štruktúrnych útvarov sa v cytoplazme rôznych buniek periodicky objavujú určité inklúzie. Sú to tukové kvapôčky, škrobové zrná, bielkovinové kryštály špeciálnej formy (aleurónové zrná) atď. Takéto inklúzie sa vo veľkom počte nachádzajú v bunkách zásobných tkanív. V bunkách iných tkanív však takéto inklúzie môžu existovať ako dočasná zásoba živín.
Jadro(Obrázok 2, 1), podobne ako cytoplazma s vonkajšou membránou, je podstatnou zložkou veľkej väčšiny buniek. Len v niektorých baktériách nebolo možné pri zvažovaní štruktúry ich buniek identifikovať štrukturálne vytvorené jadro, ale v ich bunkách sa našli všetky chemikálie obsiahnuté v jadrách iných organizmov. V niektorých špecializovaných bunkách nie sú žiadne jadrá, ktoré stratili schopnosť deliť sa (erytrocyty cicavcov, sitové trubice rastlinného floému). Na druhej strane existujú viacjadrové bunky. Jadro hrá veľmi dôležitú úlohu pri syntéze enzýmových bielkovín, pri prenose dedičnej informácie z generácie na generáciu, v procesoch individuálneho vývoja organizmu.
Jadro nedeliacej sa bunky má jadrový obal. Skladá sa z dvoch trojvrstvových membrán. Vonkajšia membrána je spojená cez endoplazmatické retikulum s bunkovou membránou. Prostredníctvom celého tohto systému prebieha neustála výmena látok medzi cytoplazmou, jadrom a prostredím obklopujúcim bunku. Okrem toho sú v jadrovej membráne póry, cez ktoré jadro komunikuje aj s cytoplazmou. Vnútro jadra je vyplnené jadrovou šťavou, ktorá obsahuje zhluky chromatínu, jadierko a ribozómy. Chromatín sa skladá z proteínu a DNA. Ide o materiálny substrát, ktorý sa pred delením buniek formuje do chromozómov viditeľných pod svetelným mikroskopom.
Chromozómy- stály v počte a forme vzdelania, rovnaký pre všetky organizmy daného druhu. Vyššie uvedené funkcie jadra sú primárne spojené s chromozómami alebo skôr s DNA, ktorá je ich súčasťou.
jadierko(obr. 2.2) v množstve jedného alebo viacerých je prítomný v jadre nedeliacej sa bunky a je jasne viditeľný pri svetelnom mikroštiepení. V čase delenia buniek zaniká. Nedávno bola objasnená obrovská úloha jadierka: tvoria sa v ňom ribozómy, ktoré potom z jadra vstupujú do cytoplazmy a tam uskutočňujú syntézu bielkovín.
Všetko vyššie uvedené platí rovnako pre živočíšne bunky a rastlinné bunky. V súvislosti so špecifikami metabolizmu, rastu a vývoja rastlín a živočíchov v štruktúre buniek oboch existujú ďalšie štrukturálne znaky, ktoré odlišujú rastlinné bunky od živočíšnych. Viac o tom je napísané v častiach "Botanika" a "Zoológia"; tu uvádzame len najvšeobecnejšie rozdiely.
Živočíšne bunky, okrem uvedených zložiek, majú v štruktúre bunky špeciálne formácie - lyzozómy. Ide o ultramikroskopické vezikuly v cytoplazme naplnené tekutými tráviacimi enzýmami. Lyzozómy vykonávajú funkciu štiepenia potravinových látok na jednoduchšie chemikálie. Existujú samostatné náznaky, že lyzozómy sa nachádzajú aj v rastlinných bunkách.
Najcharakteristickejšie štrukturálne prvky rastlinných buniek (okrem tých spoločných, ktoré sú vlastné všetkým bunkám) sú plastidy. Existujú v troch formách: zelené chloroplasty, červeno-oranžovo-žlté
chromoplasty a bezfarebné leukoplasty. Leukoplasty sa za určitých podmienok môžu zmeniť na chloroplasty (zelenanie zemiakovej hľuzy) a z chloroplastov sa zase môžu stať chromoplasty (jesenné žltnutie listov).
Chloroplasty(Obrázok 4) predstavujú „továreň“ na primárnu syntézu organických látok z anorganických látok pomocou slnečnej energie. Sú to malé telá pomerne rôznorodého tvaru, vždy zelené kvôli prítomnosti chlorofylu. Štruktúra chloroplastov v bunke: majú vnútornú štruktúru, ktorá zabezpečuje maximálny rozvoj voľných plôch. Tieto povrchy sú tvorené početnými tenkými doskami, ktorých zhluky sa nachádzajú vo vnútri chloroplastu.
Z povrchu je chloroplast, podobne ako ostatné štruktúrne prvky cytoplazmy, pokrytý dvojitou membránou. Každý z nich je zase trojvrstvový, ako vonkajšia membrána bunky.
Bunky nášho tela majú rôznu štruktúru a funkciu. Bunky krvi, kostí, nervov, svalov a iných tkanív sa zvonka a zvnútra veľmi líšia. Takmer všetky však majú spoločné znaky charakteristické pre živočíšne bunky.
Membrána je jadrom ľudskej bunky. Ako konštruktér tvorí membránové organely bunky a jadrovej membrány a tiež obmedzuje celý objem bunky.
Membrána je vytvorená z dvojitej vrstvy lipidov. Z vonkajšej strany bunky sú proteínové molekuly mozaikovo umiestnené na lipidoch.
Selektívna permeabilita je hlavnou vlastnosťou membrány. Znamená to, že niektoré látky cez membránu prechádzajú, iné nie.
Ryža. 1. Schéma štruktúry cytoplazmatickej membrány.
Funkcie cytoplazmatickej membrány:
Cytoplazma je tekuté médium bunky. Organely a inklúzie sa nachádzajú v cytoplazme.
TOP 4 článkyktorí čítajú spolu s týmto
Funkcie cytoplazmy:
Ryža. 2. Schéma stavby ľudskej bunky.
Systém kanálov prenikajúcich do cytoplazmy. Podieľa sa na metabolizme bielkovín a lipidov.
Nachádza sa okolo jadra a vyzerá ako ploché nádrže. Funkcia: prenos, triedenie a akumulácia bielkovín, lipidov a polysacharidov, ako aj tvorba lyzozómov.
Vyzerajú ako bubliny. Obsahujú tráviace enzýmy a vykonávajú ochranné a tráviace funkcie.
Syntetizovať ATP, látku, ktorá je zdrojom energie.
Vykonajte syntézu bielkovín.
Hlavné komponenty:
Jadrová membrána oddeľuje jadro od cytoplazmy. Jadrová šťava (karyoplazma) je tekuté vnútorné prostredie jadra.
Počet chromozómov nevypovedá o úrovni organizácie druhu. Takže človek má 46 chromozómov, šimpanz 48, pes 78, moriak 82, králik 44 a mačka 38.
Funkcie jadra:
Ide o organely, ktoré nie sú charakteristické pre všetky ľudské bunky, ale pre bunky jednotlivých tkanív alebo skupín buniek. Napríklad:
Inklúzie sú rôzne látky dočasne alebo trvalo prítomné v bunke. toto:
Ryža. 3. Bunky rôznych ľudských tkanív.
Bunky ľudského tela sa rozmnožujú delením.
Štruktúra a funkcie ľudských buniek sú podobné ako u živočíšnych buniek. Sú postavené na spoločnom princípe a obsahujú rovnaké komponenty. Štruktúra buniek rôznych tkanív je veľmi zvláštna. Niektoré z nich majú špeciálne organely.
Priemerné hodnotenie: 4. Celkový počet získaných hodnotení: 671.