Похожие презентации:
Bunka a bunkové štruktúry
1.
Bunka a bunkové štruktúryDoc. MVDr. Lenka Luptáková, PhD.
2.
Bunka a bunkové štruktúryR. Hooke (1665) – tenký rez korka (neživé tkanivo) - “prázdne boxy” – zaviedol
termín BUNKA – rastlinná bunka
Anthony van Leeuwenhoek (1678) – živé bunky - živočíšne
bunka
štruktúrna a funkčná jednotka všetkých živých organizmov
najmenšia jednotka
Základný stavebný kameň
jednobunkové organizmy
mnohobunkové organizmy
3.
Základné charakteristiky bunky• Ohraničenie membránou
• Cytoplazma (protoplazma) – obsah bunky vo viskóznej
tekutine
• Organely
• Kontrolné centrum bunky s DNA
4.
BunkyRozdelenie:
• Prítomnosť „pravého jadra“ a membránových organel
• Prokaryotické bunky
• Eukaryotické bunky
• Typ metabolizmu
• Autotrofné bunky - producenti
• fotoautotrofné – zdroj energie – slnko (fotosyntéza)
• chemoautotrofné = nefotosyntetizujúce – iné molekuly ako zdroj
energie (železo, dusík)
• Heterotrofné bunky - konzumenti
5.
Základné typy buniek• prokaryotické
• eukaryotické
6.
Prokaryotické bunky• Prvý typ buniek prítomný na Zemi
• no membrane bound – „bez membránové bunky“
– jadro
– organely
• nukleoid = región DNA
7.
Prokaryotická bunka - baktéria8.
Eukaryotické bunky• Jadro a organely ohraničené membránou
• Obsahuje veľa organel
• Huby, jednobunkovce, rastliny, živočíchy
9.
Eukaryotická bunka – živočíšna bunka10.
Eukaryotická bunka – rastlinná bunka11.
Comparison of features of prokaryotic and eukaryotic cellsProkaryotes
Eukaryotes
Typical size
~ 1–10 µm
~ 10–100 µm
Nucleus
nucleoid
real nucleus with double membrane
DNA
circular
chromosomes with histone proteins
RNA-/proteinsynthesis
cytoplasm
RNA-synthesis inside the nucleus
protein synthesis in cytoplasm
Ribosomes
50S+30S
60S+40S
Cytoplasmatic very few
structures
structures
highly structured by endomembranes
and a cytoskeleton
Cell movement flagella
flagella and cilia
Mitochondria
none
one to several thousand
Chloroplasts
none
in algae and plants
Cell division
binary fission
mitosis and meiosis
12.
Bunková stena• Bunky rastlín a húb
• Na polysacharidy bohatá
vrstva
– Rastliny - celulóza
– huby - chitín
– baktérie - peptidoglykán
• Na povrchu
cytoplazmatickej
membrány
• Ochranná vrstva a
podpora štruktúry a tvaru
bunky
13.
Cytoplazmatická membránaOhraničuje obsah bunky
Dvojitá vrstva fosfolipidov +
proteíny
!!!semi-permeabilná
(polopriepustná) bariéra !!!
Permeabilná je iba pre špecifické
molekuly
Malé molekuly ako kyslík, oxid
uhličitý a voda môžu voľne
prechádzať membránou
obidvoma smermi
Pasáž väčších molekúl
(aminokyseliny, cukry) je
dôkladne regulovaná
14.
Cytoplazmatická membrána - štruktúraFosfolipidy
dve vrstvy fosfolipidov +
diseminovaný cholesterol + bielkoviny
Usporiadanie fosfolipidov
Hydrofilná hlavička – orientovaná na
stranu cytoplazmy a medzibunkového
priestoru
Hydrofóbny chvost – vnútro dvojvrstvy
15.
Membránové proteíny• Kanály
• Transport molekúl
• receptory
• Glykoproteíny
• Enzýmy
16.
CytoplazmaViskózna tekutina obsahujúca
organely (z 2/3 tvorená vodou)
Elektrónový mikroskop - 3 D
mriežka – tenké na proteíny
bohaté vlákna - mikrotrabekulárna
mriežka (MTL) – slúži ako
prepojenie a podpora pre organely
bunky
Komponenty cytoplazmy
• cytoskeleton
• cytosol
• organely
17.
Cytoskeleton• prokaryotické aj eukaryotické
bunky
• zmes filamentov a vláken
• 3 základné typy
• mikrofilamenty (aktínové
filamenty)
• mikrotubuly
• Intermediárne filamenty
• 4 funkcie:
• mechanická opora bunky
• ukotvenie organel
(intracelulárna organizácia)
• transport substancií
• separácia chromozómov v
priebehu mitózy a meiózy
18.
CytoskeletonA = actin, IF = intermediate filament, MT = microtubule
19.
Mikrotubulyduté cylindrické trubice (priemer
25 nm)
bielkovinové podjednotky –
globulárny proteín – tubulín –
alfa a beta tubulín – spájajú sa
a vytvárajú protofilamenty –
väčšinou je mikrotubul zložený z
13 protofilamentov
mikrotubuly tvoria:
centrioly
cílie a bičíky
Transport vezikúl, rozloženie
organel, separovanie
chromozómov, pohyb bunky
20.
Cílie & Bičíky• Deväť párov umiestnených
okolo dvoch centrálnych
mikrotubulov – základný vzorec
9+2
• Tieto páry sú spojené proteínov
dyneín
• Motilita bunky
• cílie
• krátke
• Pohyb substancií v bunke a von
z bunky, pohyb bunky
(jednobunkovce)
• bičík
• Spermie
• Bazálne teliesko ich spája s
membránou
21.
Intermediárne filamenty10 nm v priemere
hustá sieť okolo jadrovej membrány
spájajú jadro s cytoplazmatickou
membránou
umiestnenie jadra
Proteíny – keratín, vimentín, lamín
Types of intermediate filaments:
keratins – epitelové bunky – vlasy,
nechty
jadrový lamin – stabilizácia jadrovej
membrány
neurofilament – axóny nervových
buniek
Dezmín – svalové bunky
22.
MikrofilamentyNajtenšie – 7 nm
Proteín – aktín polymerizácia
Dve aktínové vlákna –
obtočené okolo seba
Najkoncentrovanejšie sú pod
jadrovou membránou
Funkcie:
• Tvar bunky
• Pripojenie transmembránových
proteínov
• Ukotvenie centrozómov počas
mitózy
23.
Organely• 2 typy
• odvodené z membrán
• bacteria-like organely – odvodené z
bakteriálnej bunky
24.
Membránové organely• Ohraničené membránou
25.
Jadro• Kontrolné centrum bunky – hlavné bunkové aktivity
• lokalizácia
• v strede bunky (živočíšna bunka)
• blízko cytoplazmatickej membrány (rastlinná bunka)
• Jadrová membrána
• dvojitá
• Oddelenie jadra od ostatných organel
• Obsahuje póry
• obsahuje
• Chromozómy (DNA)
• jadierko
• bunky
• Bezjadrové (enucleate) – cicavčie červené krvinky
• Viacjadrové (multinucleate) - paramecium (2), slime
mold (millions)
• funkcie:
sklad hereditárnych informácií (DNA)
RNA – syntéza proteínov
koordinácia bunkových aktivít - metabolizmus, rast,
bunkové delenie
26.
Jadro27.
Chromozómy (DNA)• Dedičný materiál
• Chromatín
• Chromozómy
– DNA
– Histónové a nehistónové
bielkoviny
28.
JadierkoNe-membránová organela
Tvorené proteínmi a ribonukleovou
kyselinou
Väčšina buniek má dve a viac jadierok
funkcie:
Transkripcia ribozomálnej RNA a jej
spojenie s proteínmi – nekompletný ribozóm
V cytoplazme vytvára ribozómovú
podjednotku
29.
Endoplazmatické retikulumPrepojený membranózny systém
Dvojitá membrána – vzniká pokračovaním
vonkajšej jadrovej membrány
2 typy
• Drsné ER
• Na povrchu sú naviazané ribozómy
• Produkcia proteínov
(exported or secreted from the cell)
• Hladké ER
• bez ribozómov
• metabolizmus vápnika
• Obsahuje enzýmy zapojené do metabolizmus:
• cukrov
• lipidov, fosfolipidov
• detoxikácia – jedovatých chemikálií – pridávanie
OH skupín
• Svalové bunky – špecifický typ sarkoplazmatické retikulum
30.
Golgiho aparát (komplex)Modifikačné, baliace a transportné
stredisko bunky
Modifikácia proteínov a lipidov tvorených
v ER – pre vnútorné použitie alebo export
von z bunky
Syntéza bunkovej steny rastlinných buniek
2 konce GA
CIS koniec - koniec, kde substancie vytvorené a
uvoľnené z endoplazmatického retikula vo
vezikulách vstupujú do GA pre ich ďalšie
spracovanie
TRANS koniec – koniec, kde molekuly po konečnej
úprave v GA, opúšťajú GA vo vezikulách
Ako pracuje:
Z ER vezikuly
Fúzia vezikúl s ER
modifikácia
Odštiepenie vezikuly s modifikovanou látkou z GA
31.
LyzozómyObsahuje približne 60 rozličných tráviacich
enzýmov patriacich do skupiny hydroláz –
rozklad biomolekúl
Enzýmy sú syntetizované v drsnom ER a
modifikované v GA – odkiaľ sú uvoľnené vo
forme vezikúl, ktoré sa spájajú s kyslými
vezikulami – endozómy
Fagocytóza
Najpočetnejšie v bielych krvinkách
Funkcia :
Odpadové miesto bunky – smetisko – ale
zároveň recyklačné centrum
Rozklad na najjednoduchšie molekuly, ktoré
bunka potom môže nanovo využiť pre stavbu
nových bunkových častí)
Obnova buniek a rozklad opotrebovaných
organel
Oprava cytoplazmatickej membrány
32.
RibozómyFunkcia:
• Primárne miesto syntézy proteínov – translácia
• Syntetizované proteíny – vnútorné použitie alebo transport von z bunky
33.
RibozómyKomplexy tvorené ribozomálnou RNA (60 %) a proteínmi (40 %)
Nie sú ohraničené membránou sa sú menšie ako ostatné bunkové organely
Lokalizácia: drsné ER, chloroplasty, mitochondrie a voľne v cytoplazme
Prokaryotické bunky - 70S ribozómy - malá (30S) a veľká (50S) podjednotka
(S= Svedberg unit)
Eukaryotické bunky - 80S ribozómy - malá (40S) a veľká (60S) podjednotka
34.
„Bacteria-like? organely• Odvodené od symbiotických baktérií
• Endosymbiotická teória (Lynn Margulis, 1981)
35.
Bacteria-like organely• Na začiatku sa na našej planéte vyskytovali iba
anaeróbne prokaryotické organizmy
– Zmena atmosféry
– Náhle výrazné zvýšenie hladiny atmosferického kyslíka – toxický
pre organizmy – hromadné vyhynutie
– Prítomnosť kyslíka stimuloval evolúciu aeróbnych organizmov
– Niektoré prokaryotické organizmy mali snahu prežiť – nutnosť
adaptácie na zmenené zloženie atmosféry – museli nájsť spôsob
ako vedieť zúžitkovať kyslík
• Proces bunkového dýchania
– ENDOSYMBIOTICKÁ TEÓRIA
36.
Peshawa Yasin Endosymbiosis & cyanobacteria37.
38.
39.
40.
Bacteria-like organely• Energetický metabolizmus –
uvoľnenie alebo ukladanie
energie
• 2 organely
– mitochondrie – uvoľnenie energie
– chloroplasty – ukladanie energie
41.
Mitochondriemajú vlastnú DNA
dvojitá membrána
veľkosť 0.1 to 10 mikrometrov
štruktúra – vonkajšia membrána,
medzimembránový priestor, vnútorná membrána
- kristy a matrix
funkcie:
– Energetické centrum bunky – tvorba energie
v bunke vo forme ATP
• Rozklad energetických molekúl
– glukóza
– mastné kyseliny
• Tvorba energetických molekúl
– ATP
– Zapojená do rastu buniek, bunkovej
diferenciácie, smrti bunky, kontrola
bunkového cyklu
42.
Mitochondria – vonkajšia membránaoddeľuje mitochondriu of cytoplazmy
pomer proteínov a lipidov je 50:50
obsahuje veľké množstvo molekúl
integrálneho proteínu – porín –
zodpovedný za tvorbu kanálov –
prechod
molekúl
s
molekulovou
hmotnosťou menšou 5000 Dalton –
voľný prechod týchto molekúl
väčšie
molekuly
vstupujú
do
mitochondrie vďaka pripojeniu k proteínu
- translokáza
obsahuje aj enzýmy
lipidového metabolizmu
Vonkajšia membrána
(permeabilná)
zahrnuté
je
do
priepustná
43.
Mitochondria – vnútorná membránaZloženie je podobné zloženiu cytoplazmatickej
membrány u baktérií
Dôležitý je fosfolipid kardiolipín
Voľne priepustná iba pre kyslík, oxid uhličitý a
vodu
nepriepustná pre ostatné ióny a molekuly
(prestup možný len cez transportné proteíny)
vytvára záhyby – kristy – zvýšenie povrchu
membrány pre vyššiu produkciu ATP
Funkcia:
oddelenie matrixu od medzimembránového
priestoru
tvorba ATP – zabudovaný enzým ATP syntáza
Špecifické transportné proteíny – regulovanie
metabolickej pasáže do matrix a von z matrix
44.
Mitochondria – medzimembránový priestorpriestor
medzi
vonkajšou
a
vnútornou membránou – dôležitý v
procese
bunkovej
respirácie–
cytochróm c
hlavná funkcia v procese bunkovej
respirácie – krok nazývaný ako
oxidačná fosforylácia
45.
Mitochondria – mitochondriálna matrixmatrix
–
ohraničená
vnútornou
mitochondriálnou membránou
dôležitá pri produkcii ATP
obsahuje:
vysoko koncentrovanú zmes enzýmov
(enzýmy potrebné pre oxidácii pyruátu,
mastných kyselín a v Krebsovom cykle)
špeciálne mitochondriálne ribozómy
22 molekúl t-RNA
mitochondriálna DNA – semiautonómna
organela – replikácia prebieha nezávisle
od replikácie jadra – má vlastný genetický
materiál – kóduje 13 molekúl proteínov
maternálna dedičnosť
46.
Chloroplastyrastlinné bunky a riasy
vlastná DNA (skratka cp DNA alebo ct
DNA)
trojmembránový systém – vonkajšia
membrána, vnútorná membrána a
membrána tylakoidov
zachytávanie slnečnej energie a jej
premena na energiu chemickú
Funkcia:
• proces fotosyntézy
• Fotosyntetický pigment chlorofyl
zachytávanie slnečnej energie –
tvorba molekúl glukózy – energetické
organické molekuly – v priebehu
procesu dochádza k uvoľneniu
kyslíka