2.4. Štruktúra pro- a eukaryotických buniek. Vzťah štruktúry a funkcií častí a organel bunky je základom jej celistvosti.Hlavné pojmy a pojmy testované v skúške: Golgiho aparát, vakuola, bunková membrána, bunkovej teórie leukoplasty,

2.7. Bunka je genetická jednotka živých vecí. Chromozómy, ich štruktúra (tvar a veľkosť) a funkcie. Počet chromozómov a ich druhová stálosť. Vlastnosti somatických a zárodočných buniek. Životný cyklus bunky: interfáza a mitóza. Mitóza je delenie somatických buniek. meióza. Fázy

4.2. Kráľovstvo baktérií. Vlastnosti štruktúry a života, úloha v prírode. Baktérie sú pôvodcami chorôb rastlín, zvierat a ľudí. Prevencia chorôb spôsobených baktériami. Vírusy Hlavné pojmy a koncepty testované v testovacej práci:

4.3. Hubové kráľovstvo. Štruktúra, život, reprodukcia. Použitie húb na potraviny a lieky. Poznávanie jedlých a jedovatých húb. Lišajníky, ich rozmanitosť, vlastnosti štruktúry a životnej aktivity. Úloha húb v prírode

4.4. Kráľovstvo rastlín. Vlastnosti štruktúry tkanív a orgánov. Životná činnosť a rozmnožovanie rastlinného organizmu, jeho celistvosť.Hlavné pojmy a pojmy testované v skúšobnej práci: autotrofná výživa, typy tkanív, modifikácie orgánov, dýchanie,

4.6. Kráľovské zvieratá. Hlavné znaky podkráľovstiev jednobunkových a mnohobunkových zvierat. Jednobunkové a bezstavovce, ich klasifikácia, znaky stavby a života, úloha v prírode a živote človeka. Charakteristika hlavných typov

4.7. Strunatce, ich klasifikácia, znaky stavby a života, úloha v prírode a živote človeka. Charakteristika hlavných tried strunatcov. Správanie zvierat 4.7.1. všeobecné charakteristiky typ Chordates Základné pojmy a koncepty testované v

Kapitola 1. Vlastnosti anatomickej stavby Ženské telo je zvláštne, je to on, kto slúži zrodeniu nového života. To zanecháva špeciálny odtlačok na štruktúre a funkciách. ženské telo aby žena mohla bezpečne otehotnieť, vydržať, porodiť a kŕmiť

Kapitola 1. Znaky anatomickej stavby Obdobie do 7–8 rokov sa považuje za asexuálne, alebo za obdobie hormonálneho pokoja. V hypotalame sa hormóny uvoľňujúce gonadotropíny tvoria vo veľmi malom množstve; hypofýza vylučuje luteinizačný hormón a

Porovnávacie životopisy Vzájomná poslušnosť a zhovievavosť dosiahnutá bez predbežného boja je prejavom nečinnosti a bojazlivosti a nespravodlivo nesie názov jednomyseľnosť.

Štruktúra eukaryotickej bunky (jadra)

Štruktúra eukaryotickej bunky (jadra)

Komu eukaryoty (z gréčtiny. EÚ- úplne, dobre) zahŕňajú bunky rastlín, húb, zvierat. Medzi eukaryotmi existujú jednobunkové, koloniálne a mnohobunkové formy. Bunky týchto organizmov majú dobre vytvorené jadro. Niektoré zrelé bunky (sitá vyšších rastlín, erytrocyty a krvné doštičky väčšiny cicavcov) ho v priebehu evolúcie stratili.

Každá bunka pozostáva z povrchového aparátu, cytoplazmy a vnútrobunkových štruktúr. Povrchové zariadenie bunky sú tvorené plazmatickou membránou, supramembránovými a submembránovými štruktúrami. Prostredníctvom nej prebieha výmena látok medzi bunkou a prostredím. Povrchový aparát buniek rôznych organizmov je odlišný. V bakteriálnych, rastlinných a hubových bunkách zahŕňa epimembránový komplex bunková stena a živočíšne bunky glykokalyx .

plazmatická membrána

Bunky prokaryotov aj eukaryotov sú pokryté plazmatickou membránou (z lat. membrána- šupka, film), hrúbka 6-10 nm. Obmedzuje cytoplazmu a chráni ju pred vplyvmi prostredia. Jeho hlavnou funkciou je transport látok. Plazmatická membrána určuje veľkosť buniek. V bunke nie sú žiadne otvorené membrány s voľnými koncami. Počas celého života bunky zostáva membrána konštantná, ale všetky jej zložky sa neustále aktualizujú.

Okrem toho existujú vnútorné membrány. Imi vnútorné prostredie bunky sú rozdelené do samostatných funkčných oblastí - priehradky . Jednou z funkcií kompartmentov je umožniť súčasnú realizáciu mnohých nekompatibilných biochemických procesov. Pomocou svetelnej a elektrónovej mikroskopie boli odhalené rôzne membránové štruktúry. Najväčšími oddeleniami sú jadro, mitochondrie atď.

V biologických membránach prebiehajú procesy spojené s premenou energie, tvorbou a prenosom vzruchu, vnímaním a prenosom informácií, fenoménmi imunity atď. U mnohobunkových organizmov zabezpečujú medzibunkové kontakty plazmatické membrány.

Plazmatická membrána eukaryotických buniek je na určitých miestach integrálna s membránami endoplazmatického retikula. Membrány endoplazmatického retikula sú priamo spojené s membránami Golgiho komplexu. Pomocou Golgiho komplexu sa znovu vytvárajú bunkové štruktúry (lyzozómy atď.). Lyzozómy sa spájajú s pinocytickými alebo fagocytovými vezikulami. Posledne menované vznikajú z plazmatickej membrány. Bunka je rozdelená na veľký počet bunky. Zohrávajú dôležitú úlohu v priebehu metabolických procesov.

Po delení buniek sa jadrová membrána vytvorí z membrán endoplazmatického retikula. Vonkajšia jadrová membrána je pokračovaním membrány endoplazmatického retikula.

Jediný membránový systém bunky teda tvorí komplex membránových štruktúr. Tieto štruktúry sú navzájom priestorovo a funkčne prepojené.

Chemické zloženie membrán

Všetky bunkové membrány eukaryotov aj prokaryotov majú podobné chemické zloženie a princíp organizácie. Ale pomer chemických zložiek, detaily štruktúry sa môžu líšiť v závislosti od typu membrán a ich funkcií.

Hlavnými chemickými zložkami membrány sú lipidy, bielkoviny a niektoré sacharidy.

Veveričky sú hlavnou funkčnou zložkou biologických membrán. Zo suchej hmotnosti membrán tvoria v priemere až 60 %. Tvoria komplexy s lipidmi. V štruktúre membrán sa rozlišujú povrchové a vnútorné proteíny.

Povrchové bielkoviny tvoria asi 30 % z celkového množstva membránových bielkovín. Sú obsiahnuté na vonkajšom a vnútornom povrchu membrán. Povrchové proteíny sú spojené s povrchmi membrán priamo alebo prostredníctvom dvojmocných katiónov, hlavne Ca 2+ a Mg 2+, elektrickými silami. Po zničení sa bunky ľahko oddelia od membrán.

Vnútorné bielkoviny tvoria takmer 70 % z celkového množstva membránových bielkovín. Sú ponorené v rôznych hĺbkach do dvojitej vrstvy lipidov. Niekedy prenikajú cez membránu skrz-naskrz. Tieto proteíny viažu oba membránové povrchy.

Autor: biologická úloha membránové proteíny sa delia na enzymatické, ochranné, receptorové (signálne proteíny) a štrukturálne.

Rôzne typy membrán majú určitú sadu enzymatické bielkoviny. Membrány obsahujú niektoré enzýmy, ktoré sa podieľajú na regulácii metabolizmu, premene energie atď.

Účinkujú niektoré membránové proteíny (protilátky atď.). ochranný funkciu.

Štrukturálne proteíny sa podieľajú na stabilizácii membrány.

Receptorové proteíny sú schopné reagovať na podnety rôznych faktorov prostredia zmeniť svoju priestorovú štruktúru a tým preniesť signál do bunky.

Lipidy tvoria 40 % suchej hmotnosti membrán. Medzi lipidmi prevládajú fosfolipidy (až 80 %). Fosfolipidy vo svojom zložení majú zvyšky kyseliny fosforečnej a sírovej, ktoré tvoria hydrofilné hlavy. Nepolárna časť je reprezentovaná zvyškami mastných kyselín.

Sacharidy nie sú začlenené do membrán samostatne. Tvoria komplexy s proteínmi alebo lipidmi: glykoproteíny alebo glykolipidy. Lokalizované na vonkajšej strane vonkajšej membrány.

Štruktúra biologických membrán

Všeobecne akceptovaný model biologických membrán pre prokaryoty aj eukaryoty je tekutá mozaika . Názov pochádza zo skutočnosti, že asi 30% lipidov je úzko spojených s vnútornými proteínmi a zvyšok je v tekutom stave. Molekuly lipidov tvoria dvojitú vrstvu, kde polárne zvyšky hydrofilnej kyseliny fosforečnej (hlavy) smerujú na vonkajšiu a vnútornú stranu membrány, do kvapalného prostredia, nepolárne chvosty - do vnútrozemia. Molekuly bielkovín sú umiestnené buď na vonkajšej strane alebo na vnútri lipidovej vrstve, alebo do nej ponorené. Zhora membrána pripomína mozaiku, ktorú tvoria polárne hlavy lipidov a povrchových a vnútorných bielkovín.

Membrány sa môžu pohybovať vo vlnách, ktoré prispievajú k pohybu makromolekúl. Keďže molekuly tvoriace membrány sú schopné pohybu, membrány sa v prípade menšieho poškodenia rýchlo obnovia, môžu sa ľahko navzájom zlúčiť, natiahnuť a zmrštiť.

Medzi molekulami bielkovín alebo ich časťami sú často póry alebo tubuly naplnené vodou.

Povrch membrány je heterogénny, čo určuje charakteristické fyziologické vlastnosti rôznych oblastí. Tvorí výbežky, záhyby, záhyby, mikroklky, ktoré značne zväčšujú vonkajšie a vnútorný povrch bunky.

Transport látok cez membránu

Doprava môže byť buď pasívna (bez nákladov na energiu) alebo aktívna (s nákladmi na energiu).

Pasívne

Pasívny transport prebieha difúziou, osmózou, transportnými proteínmi. Procesy pasívneho a aktívneho transportu sú vlastné všetkým typom membrán.

Difúzia je proces vzájomného prenikania molekúl. K vzájomnému prieniku dochádza v dôsledku rozdielu v koncentrácii látky zvonku a vnútri bunky podľa koncentračný gradient . Látky cez určité oblasti alebo póry prenikajú membránou v dôsledku chaotického tepelného pohybu molekúl bez výdaja energie. Difúzia závisí od priepustnosti membrány. Proces pasívneho transportu zabezpečuje selektívnu priepustnosť látok cez membrány. Semipermeabilita membrány - to je schopnosť selektívne prechádzať do bunky a odstraňovať z nej rôzne molekuly a ióny. V tomto prípade, podobne ako pri difúzii, sa látky pohybujú vďaka koncentračnému gradientu takmer bez spotreby energie.

Osmóza Difúzia vody cez semipermeabilnú membránu z oblasti s nižšou koncentráciou rozpustenej látky do oblasti s vyššou koncentráciou.

Existuje niekoľko mechanizmov pasívneho transportu pomocou proteínov: 1) za účasti mobilných nosných proteínov, ktoré prichytia transportovanú látku na jednom povrchu membrány a na druhom ju uvoľnia; 2) zmenou konfigurácie vnútorných proteínov, ktoré prechádzajú cez membránu. Niektoré proteíny sa môžu otáčať okolo svojej vlastnej osi.

Molekuly nosiča fixované v membráne môžu tvoriť reťazec a určitá látka sa postupne presúva z jedného článku tohto reťazca do druhého.

Aktívne

Aktívny transport je spojený s energetickými nákladmi, ktorých zdrojom môže byť buď rozdiel v koncentrácii iónov vyskytujúcich sa na oboch stranách membrány, alebo energia, ktorá sa uvoľňuje pri rozklade molekúl ATP.

Prestup látok cez plazmatickú membránu je ovplyvnený rozdielom v koncentrácii iónov draslíka a sodíka vo vnútornom a vonkajšom prostredí bunky. Vo vnútri živej bunky je koncentrácia draselných iónov vždy vyššia ako vonku a naopak ióny sodíka. Vzniká koncentračný gradient, ktorý vedie k vstupu do bunky difúziou sodných iónov a draselných iónov - z nej. Koncentrácia iónov v bunke a mimo nej sa nikdy nevyrovná, pretože existuje špeciálny mechanizmus, ktorý odstraňuje ióny sodíka z bunky a zavádza do nej draselné ióny. Takýto mechanizmus je tzv draselno-sodná pumpa . Proces prebieha s výdajom energie. Koncentrácia týchto iónov na oboch stranách plazmatickej membrány sa v mŕtvych alebo zmrazených bunkách vyrovnáva. Vďaka draslíkovo-sodnej pumpe je energetickým negatívom uľahčený - proti koncentračnému gradientu - transport nízkomolekulárnych zlúčenín (glukóza, aminokyseliny a pod.).

Cytózy sú aktívnym transportom. Odstránenie látok z bunky je tzv exocytóza , ich zavedenie do bunky - endocytóza . Existujú dva typy endocytózy: fagocytóza a pinocytóza. V tomto prípade sa vytvárajú bubliny obklopené membránou s priemerom 0,01 až 2 mikróny. Látky v týchto výtvoroch sa spájajú alebo interagujú s rôznymi membránovými štruktúrami.

Fagocytóza (z gréčtiny. fagovia- požierať) - aktívna absorpcia pevných predmetov, častíc organických látok, malých buniek atď. Fagocytóza sa pozoruje v bunkách jednobunkových alebo mnohobunkových živočíchov, ktoré nemajú bunkovú stenu. Jednobunkové živočíchy (améby, foraminifery atď.) a niektoré mnohobunkové živočíchy (bunky hydra atď.) sa živia fagocytózou. Leukocyty strunatcov vykonávajú ochrannú funkciu pomocou fagocytózy.

Proces fagocytózy prebieha v niekoľkých fázach: 1) priblíženie bunky k objektu, ktorý je možné zachytiť; 2) tvorba fagozómu - plazmatická membrána obalí predmet a vytlačí ho do cytoplazmy; 3) trávenie objektu (vstupujú lyzozómy obsahujúce hydrolytické enzýmy). Nestrávené zvyšky sú z bunky odstránené.

pinocytóza (z gréčtiny. pinot- Pijem, prijímam) - to je absorpcia tekutín bunkou spolu so zlúčeninami rozpustenými v nich. Vyskytuje sa v dôsledku inflexie membrány. Pozoruje sa v bunkách rôznych organizmov.

Charakterizácia eukaryotických buniek

Priemerná veľkosť eukaryotickej bunky je asi 13 mikrónov. Bunka je rozdelená vnútornými membránami na rôzne kompartmenty (reakčné priestory). Tri typy organel jasne oddelené od zvyšku protoplazmy (cytoplazmy) obalom dvoch membrán: bunkového jadra, mitochondrií a plastidov. Plastidy slúžia najmä na fotosyntézu a mitochondrie na výrobu energie. Všetky vrstvy obsahujú DNA ako nosič genetickej informácie.

Cytoplazma obsahuje rôzne organely vrátane ribozómov, ktoré sa nachádzajú aj v plastidoch a mitochondriách. Všetky organely ležia v matrici.

Charakterizácia prokaryotických buniek

Priemerná veľkosť prokaryotických buniek je 5 mikrónov. Nemajú žiadne vnútorné membrány okrem výbežkov vnútorných membrán a plazmatickej membrány. Namiesto bunkového jadra je tu nukleoid bez obalu a pozostávajúci z jedinej molekuly DNA. Okrem toho môžu baktérie obsahovať DNA vo forme malých plazmidov podobných eukaryotickej extranukleárnej DNA.

AT prokaryotických buniek, schopné fotosyntézy (modrozelené riasy, zelené a fialové baktérie), sú rôzne štruktúrované veľké výbežky membrány - tylakoidy, ktoré svojou funkciou zodpovedajú eukaryotickým plastidom.Prokaryoty sa vyznačujú prítomnosťou murénového vaku - mechanicky silný prvok bunkovej steny.

Hlavné zložky eukaryotickej bunky. Ich štruktúra a funkcie.

Shell nevyhnutne obsahuje plazmatickú membránu. Rastliny a huby majú okrem nej bunkovú stenu a živočíchy glykokalyx.

Rastliny a huby vylučujú protoplast- celý obsah bunky okrem bunkovej steny.

Cytoplazma je vnútorné polotekuté prostredie bunky. Pozostáva z hyaloplazmy, inklúzií a organel. V cytoplazme sa izoluje exoplazma (kortikálna vrstva leží priamo pod membránou, neobsahuje organely) a endoplazma (vnútorná časť cytoplazmy).

Hyaloplazma(cytosol) je hlavná látka cytoplazmy, koloidný roztok veľkých organických molekúl.Zabezpečuje vzťah všetkých zložiek bunky

V ňom prebiehajú hlavné metabolické procesy, napríklad glykolýza.

Inklúzie sú voliteľné súčasti bunky, ktoré sa môžu objaviť a zmiznúť v závislosti od stavu bunky. Napríklad: kvapky tuku, škrobové granule, proteínové zrná.

organely Existujú membránové a nemembránové.

Membránové organely sú jednomembránové (EPS, AG, lyzozómy, vakuoly) a dvojitá membrána(plastidy, mitochondrie).

Komu bezmembránové organely zahŕňajú ribozómy a bunkové centrum.

Organely eukaryotických buniek, ich štruktúra a funkcie.

Endoplazmatické retikulum- jednomembránová organela. Ide o systém membrán, ktoré tvoria „nádrže“ a kanály, navzájom prepojené a vymedzujúce jeden vnútorný priestor – dutiny EPS. Existujú dva typy EPS: 1) drsný, obsahujúci na svojom povrchu ribozómy a 2) hladký, ktorého membrány nenesú ribozómy.

Funkcie: 1) transport látok z jednej časti bunky do druhej, 2) delenie bunkovej cytoplazmy na kompartmenty (“kompartmenty”), 3) syntéza sacharidov a lipidov (hladká ER), 4) syntéza bielkovín (hrubá ER)

Golgiho aparát- jednomembránová organela. Ide o stoh sploštených „nádrží“ s rozšírenými okrajmi. S nimi je spojený systém malých jednomembránových vezikúl (Golgiho vezikúl). Každý zásobník sa zvyčajne skladá zo 4-6 „nádrží“, je štrukturálnou a funkčnou jednotkou Golgiho aparátu a nazýva sa diktyozóm.

Funkcie Golgiho aparátu: 1) akumulácia bielkovín, lipidov, sacharidov, 2) „balenie“ bielkovín, lipidov, sacharidov do membránových vezikúl, 4) sekrécia bielkovín, lipidov, sacharidov, 5) syntéza sacharidov a lipidov, 6) miesto tvorby lyzozómov .

lyzozómy- jednomembránové organely. Sú to malé vezikuly obsahujúce súbor hydrolytických enzýmov. Enzýmy sa syntetizujú na hrubom ER, presúvajú sa do Golgiho aparátu, kde sú modifikované a zabalené do membránových vezikúl, ktoré sa po oddelení od Golgiho aparátu stanú vlastnými lyzozómami. Rozklad látok pomocou enzýmov sa nazýva lýza.

Funkcie lyzozómov: 1) intracelulárne trávenie organických látok, 2) deštrukcia nepotrebných bunkových a nebunkových štruktúr, 3) účasť na procesoch bunkovej reorganizácie.

Vakuoly- jednomembránové organely sú "nádrže" naplnené vodnými roztokmi organických a anorganických látok.Kvapalina, ktorá vypĺňa rastlinnú vakuolu, sa nazýva bunková šťava.

Funkcie vakuol: 1) akumulácia a skladovanie vody, 2) regulácia metabolizmus voda-soľ, 3) udržiavanie tlaku turgoru, 4) akumulácia vo vode rozpustných metabolitov, rezervných živín, 5) sfarbenie kvetov a plodov a tým prilákanie opeľovačov a rozprašovačov semien

Mitochondrie ohraničený dvoma membránami. Vonkajšia membrána mitochondrií je hladká, vnútorná tvorí početné záhyby - cristae. Cristae zväčšujú povrch vnútornej membrány, ktorá hostí multienzýmové systémy zapojené do syntézy molekúl ATP. Vnútorný priestor mitochondrií je vyplnený matricou. Matrica obsahuje kruhovú DNA, špecifickú mRNA, ribozómy prokaryotického typu, enzýmy Krebsovho cyklu.

Mitochondriálne funkcie: 1) syntéza ATP, 2) rozklad organických látok kyslíkom.

plastidy charakteristické len pre rastlinné bunky. Existujú tri hlavné typy plastidov: leukoplasty - bezfarebné plastidy v bunkách nezafarbených častí rastlín, chromoplasty - farebné plastidy sú zvyčajne žlté, červené a oranžové kvety, chloroplasty - zelené plastidy.

Chloroplasty. V bunkách vyšších rastlín majú chloroplasty tvar bikonvexnej šošovky. Chloroplasty sú ohraničené dvoma membránami. Vonkajšia membrána je hladká, vnútorná má zložitú skladanú štruktúru. Najmenší záhyb sa nazýva tylakoid. Skupina tylakoidov naskladaných ako kopa mincí sa nazýva grana. Tylakoidné membrány obsahujú fotosyntetické pigmenty a enzýmy, ktoré zabezpečujú syntézu ATP. Hlavným fotosyntetickým pigmentom je chlorofyl, ktorý je zodpovedný za zelená farba chloroplasty.

Vnútorný priestor chloroplastov je vyplnený stroma. Stróma obsahuje kruhovú DNA, ribozómy, enzýmy Calvinovho cyklu, škrobové zrná.

Funkcia chloroplastov: fotosyntéza.

Funkcia leukoplastov: syntéza, akumulácia a skladovanie rezervných živín.

Chromoplasty. Stróma obsahuje kruhovú DNA a pigmenty – karotenoidy, ktoré dodávajú chromoplastom žltú, červenú alebo oranžovú farbu.

Funkcia chromoplastov: sfarbenie kvetov a plodov a tým prilákanie opeľovačov a rozprašovačov semien.

Ribozómy- nemembránové organely s priemerom asi 20 nm. Ribozómy sa skladajú z dvoch podjednotiek, veľkej a malej. Chemické zloženie ribozómy – proteíny a rRNA. Molekuly rRNA tvoria 50–63 % hmotnosti ribozómu a tvoria jeho štruktúrnu štruktúru. Pri biosyntéze bielkovín môžu ribozómy „pracovať“ samostatne alebo sa môžu spájať do komplexov – polyribozómov (polyzómy ) . V takýchto komplexoch sú navzájom spojené jednou molekulou mRNA. Asociácia podjednotiek do celého ribozómu sa spravidla vyskytuje v cytoplazme počas biosyntézy proteínov.

Funkcia ribozómov: zostavenie polypeptidového reťazca (syntéza bielkovín).

cytoskelet zložené z mikrotubulov a mikrofilamentov. Mikrotubuly sú cylindrické nerozvetvené štruktúry. Hlavnou chemickou zložkou je proteín tubulín. Mikrotubuly sú zničené kolchicínom. Mikrofilamenty sú vlákna tvorené proteínom aktínom. Mikrotubuly a mikrofilamenty tvoria v cytoplazme zložité spletence.

Funkcie cytoskeletu: 1) určenie tvaru bunky, 2) podpora organel, 3) tvorba deliaceho vretienka, 4) účasť na pohyboch buniek, 5) organizácia toku cytoplazmy.

Cell Center Obsahuje dva centrioly a centrosféru. Centriol je valec, ktorého stenu tvorí deväť skupín troch zrastených mikrotubulov. Centrioly sú párové, kde sú navzájom umiestnené v pravom uhle. Pred delením buniek sa centrioly rozchádzajú na opačné póly a v blízkosti každého z nich sa objaví dcérska centriola. Tvoria deliace vreteno, ktoré prispieva k rovnomernej distribúcii genetického materiálu medzi dcérskymi bunkami.

Funkcie: 1) zabezpečenie divergencie chromozómov k pólom bunky počas mitózy alebo meiózy, 2) centrum organizácie cytoskeletu.

Bunky, ktoré tvoria tkanivá zvierat a rastlín, sa značne líšia tvarom, veľkosťou a vnútorná štruktúra. Všetky však vykazujú podobnosti v hlavných črtách procesov vitálnej aktivity, metabolizmu, podráždenosti, rastu, vývoja a schopnosti meniť sa.

Bunky všetkých typov obsahujú dve hlavné zložky, ktoré spolu úzko súvisia – cytoplazmu a jadro. Jadro je oddelené od cytoplazmy poréznou membránou a obsahuje jadrovú šťavu, chromatín a jadierko. Polotekutá cytoplazma vypĺňa celú bunku a je preniknutá početnými tubulmi. Vonku je pokrytá cytoplazmatickou membránou. Špecializovala sa organelové štruktúry, trvalo prítomný v bunke a dočasné formácie - inklúzie.Membránové organely : vonkajšia cytoplazmatická membrána (OCM), endoplazmatické retikulum (ER), Golgiho aparát, lyzozómy, mitochondrie a plastidy. Základom štruktúry všetkých membránových organel je biologická membrána. Všetky membrány majú zásadne jednotný štrukturálny plán a pozostávajú z dvojitej vrstvy fosfolipidov, v ktorých sú molekuly proteínov ponorené z rôznych strán a v rôznych hĺbkach. Membrány organel sa navzájom líšia iba súbormi proteínov, ktoré sú v nich zahrnuté.

Schéma štruktúry eukaryotickej bunky. A - bunka živočíšneho pôvodu; B - rastlinná bunka: 1 - jadro s chromatínom a jadierkom, 2 - cytoplazmatická membrána, 3 - bunková stena, 4 - póry v bunkovej stene, cez ktoré komunikuje cytoplazma susedných buniek, 5 - drsné endoplazmatické retikulum, b - hladké endoplazmatické retikulum , 7 - pinocytická vakuola, 8 - Golgiho aparát (komplex), 9 - lyzozóm, 10 - tukové inklúzie v kanáloch hladkého endoplazmatického retikula, 11 - bunkové centrum, 12 - mitochondrie, 13 - voľné ribozómy a polyribozómy, 14 - vakuola , 15 - chloroplast

cytoplazmatická membrána. Vo všetkých rastlinných bunkách, mnohobunkových živočíchoch, prvokoch a baktériách je bunková membrána trojvrstvová: vonkajšia a vnútorná vrstva pozostáva z proteínových molekúl, stredná vrstva pozostáva z lipidových molekúl. Obmedzuje cytoplazmu z vonkajšieho prostredia, obklopuje všetky organely bunky a je univerzálnou biologickou štruktúrou. V niektorých bunkách je vonkajší obal tvorený niekoľkými membránami, ktoré k sebe tesne priliehajú. V takýchto prípadoch sa bunková membrána stáva hustou a elastickou a umožňuje vám zachovať tvar bunky, ako napríklad u euglena a topánok. Väčšina rastlinných buniek má okrem membrány na vonkajšej strane aj hrubú celulózovú membránu - bunková stena. Je jasne viditeľný v bežnom svetelnom mikroskope a plní podpornú funkciu vďaka tuhej vonkajšej vrstve, ktorá dáva bunkám jasný tvar.

Na bunkovom povrchu membrána vytvára predĺžené výrastky – mikroklky, záhyby, výbežky a výbežky, čím sa značne zväčšuje sací alebo vylučovací povrch. Pomocou membránových výrastkov sú bunky navzájom spojené v tkanivách a orgánoch mnohobunkových organizmov, na záhyboch membrán sú umiestnené rôzne enzýmy zapojené do metabolizmu. Membrána ohraničuje bunku od okolia, reguluje smer difúzie látok a súčasne uskutočňuje ich aktívny prenos do bunky (akumulácia) alebo von (uvoľňovanie). Vďaka týmto vlastnostiam membrány je koncentrácia iónov draslíka, vápnika, horčíka, fosforu v cytoplazme vyššia a koncentrácia sodíka a chlóru je nižšia ako v prostredí. Cez póry vonkajšej membrány z vonkajšieho prostredia prenikajú do bunky ióny, voda a malé molekuly iných látok. Prienik do bunky pomerne veľký častice vykonávané prostredníctvom fagocytóza(z gréckeho „fago“ – požieram, „piť“ – cela). V tomto prípade sa vonkajšia membrána v mieste kontaktu s časticou ohne vo vnútri bunky a vtiahne časticu hlboko do cytoplazmy, kde podstúpi enzymatické štiepenie. Kvapky kvapalných látok vstupujú do bunky podobným spôsobom; ich absorpcia sa nazýva pinocytóza(z gréckeho „pino“ – pijem, „cytos“ – bunka). Vonkajšia bunková membrána plní aj ďalšie dôležité biologické funkcie.

Cytoplazma 85 % tvorí voda, 10 % bielkoviny, zvyšok tvoria lipidy, sacharidy, nukleové kyseliny a minerálne zlúčeniny; všetky tieto látky tvoria koloidný roztok podobný konzistenciou ako glycerín. Koloidná látka bunky v závislosti od jej fyziologického stavu a charakteru vplyvu vonkajšieho prostredia má vlastnosti tekutého aj elastického, hustejšieho telesa. Cytoplazma je preniknutá kanálikmi rôznych tvarov a množstvá, ktoré sú tzv endoplazmatického retikula. Ich steny sú membrány, ktoré sú v tesnom kontakte so všetkými organelami bunky a spolu s nimi tvoria jeden funkčný a štrukturálny systém na výmenu látok a energie a pohyb látok vo vnútri bunky.

V stenách tubulov sú najmenšie zrná-granule, tzv ribozómy. Takáto sieť tubulov sa nazýva granulovaná. Ribozómy môžu byť umiestnené na povrchu tubulov oddelene alebo tvoria komplexy piatich až siedmich alebo viacerých ribozómov, tzv. polyzómy. Ostatné tubuly granule neobsahujú, tvoria hladké endoplazmatické retikulum. Na stenách sa nachádzajú enzýmy, ktoré sa podieľajú na syntéze tukov a sacharidov.

Vnútorná dutina tubulov je vyplnená odpadovými produktmi bunky. Intracelulárne tubuly, ktoré tvoria komplexný systém vetvenia, regulujú pohyb a koncentráciu látok, oddeľujú rôzne molekuly organických látok a ich štádiá syntézy. Na vnútornom a vonkajšom povrchu membrán bohatých na enzýmy sa syntetizujú bielkoviny, tuky a sacharidy, ktoré sa buď využívajú v metabolizme, alebo sa akumulujú v cytoplazme ako inklúzie, prípadne sa vylučujú.

Ribozómy nachádza sa vo všetkých typoch buniek – od baktérií až po bunky mnohobunkových organizmov. Sú to guľaté telá, ktoré pozostávajú z ribonukleovej kyseliny (RNA) a proteínov v takmer rovnakých pomeroch. Ich zloženie určite zahŕňa horčík, ktorého prítomnosť udržuje štruktúru ribozómov. Ribozómy môžu byť spojené s membránami endoplazmatického retikula, s vonkajšou bunkovou membránou alebo môžu voľne ležať v cytoplazme. Vykonávajú syntézu bielkovín. Ribozómy sa okrem cytoplazmy nachádzajú v jadre bunky. Vyrábajú sa v jadierku a potom vstupujú do cytoplazmy.

Golgiho komplex v rastlinných bunkách to vyzerá ako jednotlivé telá obklopené membránami. V živočíšnych bunkách je tento organoid reprezentovaný cisternami, tubulmi a vezikulami. Membránové trubice Golgiho komplexu z tubulov endoplazmatického retikula prijímajú sekrečné produkty bunky, kde sa chemicky preusporiadajú, zhutnia a potom prenesú do cytoplazmy a buď ich použije samotná bunka, alebo sa z nej odstránia. V nádržiach Golgiho komplexu sa syntetizujú polysacharidy a kombinujú sa s proteínmi, čo vedie k tvorbe glykoproteínov.

Mitochondrie- malé tyčinkovité telieska, ohraničené dvoma membránami. Z vnútornej membrány mitochondrií sa rozprestierajú početné záhyby - cristae, na ich stenách sú umiestnené rôzne enzýmy, pomocou ktorých sa uskutočňuje syntéza vysokoenergetickej látky - kyseliny adenozíntrifosforečnej (ATP). V závislosti od aktivity bunky a vonkajších vplyvov sa mitochondrie môžu pohybovať, meniť svoju veľkosť a tvar. Ribozómy, fosfolipidy, RNA a DNA sa nachádzajú v mitochondriách. Prítomnosť DNA v mitochondriách je spojená so schopnosťou týchto organel reprodukovať sa tvorbou konstrikcie alebo pučaním počas bunkového delenia, ako aj syntézou niektorých mitochondriálnych proteínov.

lyzozómy- malé oválne útvary ohraničené membránou a roztrúsené po celej cytoplazme. Nachádza sa vo všetkých bunkách zvierat a rastlín. Vznikajú v rozšíreniach endoplazmatického retikula a v Golgiho komplexe, sú naplnené hydrolytickými enzýmami a potom sa oddeľujú a vstupujú do cytoplazmy. Za normálnych podmienok lyzozómy trávia častice, ktoré sa dostávajú do bunky fagocytózou a organelami odumierajúcich buniek Produkty lyzozómov sa vylučujú cez membránu lyzozómu do cytoplazmy, kde sa zabudujú do nových molekúl Pri pretrhnutí membrány lyzozómu sa do cytoplazmy dostanú enzýmy a stráviť jeho obsah, čo spôsobí smrť buniek.

plastidy sa nachádza iba v rastlinných bunkách a nachádza sa vo väčšine zelených rastlín. Organické látky sa syntetizujú a akumulujú v plastidoch. Existujú tri typy plastidov: chloroplasty, chromoplasty a leukoplasty.

chloroplasty - zelené plastidy obsahujúce zelený pigment chlorofyl. Nachádzajú sa v listoch, mladých stonkách, nezrelých plodoch. Chloroplasty sú obklopené dvojitou membránou. Vo vyšších rastlinách je vnútorná časť chloroplastov vyplnená polotekutou látkou, v ktorej sú dosky uložené paralelne k sebe. Párové membrány dosiek, ktoré sa spájajú, vytvárajú stohy obsahujúce chlorofyl (obr. 6). V každej vrstve chloroplastov vyšších rastlín sa striedajú vrstvy molekúl proteínov a molekúl lipidov a medzi nimi sa nachádzajú molekuly chlorofylu. Táto vrstvená štruktúra poskytuje maximálne voľné povrchy a uľahčuje zachytávanie a prenos energie počas fotosyntézy.

Chromoplasty - plastidy, ktoré obsahujú rastlinné pigmenty (červené alebo hnedé, žlté, oranžové). Sústreďujú sa v cytoplazme buniek kvetov, stoniek, plodov, listov rastlín a dodávajú im vhodnú farbu. Chromoplasty vznikajú z leukoplastov alebo chloroplastov v dôsledku nahromadenia pigmentov. karotenoidy.

Leukoplasty - bezfarebné plastidy nachádzajúce sa v nenatretých častiach rastlín: v stonkách, koreňoch, cibuľkách atď. Škrobové zrná sa hromadia v leukoplastoch niektorých buniek, oleje a proteíny sa hromadia v leukoplastoch iných buniek.

Všetky plastidy pochádzajú zo svojich predchodcov – proplastidov. Odhalili DNA, ktorá riadi rozmnožovanie týchto organel.

bunkové centrum, alebo centrozóm, hrá dôležitú úlohu pri delení buniek a skladá sa z dvoch centriolov . Nachádza sa vo všetkých bunkách živočíchov a rastlín, okrem kvitnutia, nižších húb a niektorých prvokov. Centrioly v deliacich sa bunkách sa podieľajú na tvorbe deliaceho vretienka a nachádzajú sa na jeho póloch. V deliacej sa bunke sa najprv delí bunkové centrum, zároveň vzniká achromatínové vretienko, ktoré orientuje chromozómy pri divergencii k pólom. Z každej dcérskej bunky odchádza jeden centriol.

Mnohé rastlinné a živočíšne bunky majú organely špeciálneho určenia: riasinky, vykonávajúci funkciu pohybu (ciliáty, bunky dýchacieho traktu), bičíky(najjednoduchšie jednobunkové, samčie zárodočné bunky u zvierat a rastlín atď.). Vrátane - dočasné prvky, ktoré vznikajú v bunke v určitom štádiu jej života v dôsledku syntetickej funkcie. Buď sú použité alebo odstránené z bunky. Inklúzie sú tiež rezervné živiny: v rastlinných bunkách - škrob, tukové kvapôčky, bloky, esenciálne oleje, mnohé organické kyseliny, soli organických a anorganických kyselín; v živočíšnych bunkách - glykogén (v pečeňových bunkách a svaloch), tukové kvapky (v podkoží); Niektoré inklúzie sa hromadia v bunkách ako odpad – vo forme kryštálov, pigmentov atď.

Vacuoly - sú to dutiny ohraničené membránou; sú dobre exprimované v rastlinných bunkách a sú prítomné v prvokoch. Vznikajú v rôznych častiach rozšírení endoplazmatického retikula. A postupne sa od nej oddeľovať. Vakuoly udržujú tlak turgoru, obsahujú bunkovú alebo vakuolárnu šťavu, ktorej molekuly určujú jej osmotickú koncentráciu. Predpokladá sa, že počiatočné produkty syntézy - rozpustné sacharidy, bielkoviny, pektíny atď. - sa akumulujú v cisternách endoplazmatického retikula. Tieto akumulácie predstavujú začiatky budúcich vakuol.

cytoskelet . Jeden z charakteristické rysy eukaryotická bunka je vývoj v jej cytoplazme kostrových útvarov vo forme mikrotubulov a zväzkov proteínových vlákien. Prvky cytoskeletu sú úzko spojené s vonkajšou cytoplazmatickou membránou a jadrovou membránou a tvoria komplexné prepojenia v cytoplazme. Nosné prvky cytoplazmy určujú tvar bunky, zabezpečujú pohyb vnútrobunkových štruktúr a pohyb celej bunky.

Jadro bunka hrá hlavnú úlohu v jej živote, jej odstránením bunka prestáva fungovať a odumiera. Väčšina živočíšnych buniek má jedno jadro, ale existujú aj viacjadrové bunky (ľudská pečeň a svaly, huby, nálevníky, zelené riasy). Cicavčie erytrocyty sa vyvíjajú z progenitorových buniek obsahujúcich jadro, ale zrelé erytrocyty ho strácajú a nežijú dlho.

Jadro je obklopené dvojitou membránou preniknutou pórmi, cez ktorú je úzko spojené s kanálmi endoplazmatického retikula a cytoplazmy. Vo vnútri jadra je chromatín- špirálovité úseky chromozómov. Počas delenia buniek sa menia na tyčinkovité útvary, ktoré sú dobre viditeľné pod svetelným mikroskopom. Chromozómy sú komplexný súbor proteínov a DNA tzv nukleoproteínu.

Funkcie jadra spočívajú v regulácii všetkých životných funkcií bunky, ktorú vykonáva pomocou DNA a RNA-materiálových nosičov dedičnej informácie. Pri príprave na bunkové delenie sa DNA zdvojnásobí, pri mitóze sa chromozómy oddelia a prenesú sa do dcérskych buniek, čím sa zabezpečí kontinuita dedičnej informácie v každom type organizmu.

karyoplazma - kvapalná fáza jadra, v ktorej sú odpadové produkty jadrových štruktúr v rozpustenej forme

jadierko- izolovaná, najhustejšia časť jadra. Jadierko pozostáva z komplexných proteínov a RNA, voľných alebo viazaných fosfátov draslíka, horčíka, vápnika, železa, zinku a ribozómov. Jadierko zmizne pred začiatkom delenia buniek a znovu sa vytvorí v poslednej fáze delenia.

Bunka má teda jemnú a veľmi zložitú organizáciu. Rozsiahla sieť cytoplazmatických membrán a membránový princíp štruktúry organel umožňuje rozlíšiť medzi mnohými chemickými reakciami súčasne prebiehajúcimi v bunke. Každý z vnútrobunkových útvarov má svoju štruktúru a špecifickú funkciu, ale len ich spolupôsobením je možný harmonický život bunky.Na základe tejto interakcie sa do bunky dostávajú látky z prostredia, z ktorých sa odvádzajú odpadové látky do vonkajšie prostredie Takto funguje metabolizmus. Dokonalosť štrukturálnej organizácie bunky mohla vzniknúť až v dôsledku dlhej biologickej evolúcie, počas ktorej sa funkcie, ktoré vykonáva, postupne skomplikovali.

Najjednoduchšie jednobunkové formy sú bunka aj organizmus so všetkými jeho životne dôležitými prejavmi. AT mnohobunkové organizmy bunky tvoria homogénne skupiny – tkanivá. Tkanivá zase tvoria orgány, systémy a ich funkcie sú určené celkovou životnou aktivitou celého organizmu.