Buňka

Buňka

buňka = nejmenší známý útvar schopný všech životních projevů - k tomu je potřeba:

• • deoxyribonukleová kyselina (DNA) a na ni napojený enzymový aparát pro uchování a přenos genetické informace,

  • plazmatická membrána pro zachování vnitřního prostředí buňky,

  • metabolický aparát pro zpracování živin

podle struktury členíme buňky na prokaryotické a eukaryotické (viz Strukturální typy živých soustav ), zde je buňka představena v obecné rovině

CHEMICKÉ SLOŽENÍ BUŇKY

• biogenní prvky – podle obsahu v buňce se dělí na makrobiogenní (hodně) a mikrobiogenní (málo), hranice mezi nimi není ostrá

  • • makrobiogenní: vodík, kyslík, uhlík, dusík, fosfor, síra, draslík, sodík, chlór, hořčík, vápník, železo (voda, proteiny, nukleové kyseliny, cukry, buněčné lipidy)

    • mikrobiogenní: zinek, mangan, kobalt, měď, molybden, selen, bór

• voda – tvoří většinu hmoty buňky, ve vodném prostředí probíhá většina reakcí (nutná kapalná voda), fyzikálněchemické vlastnosti vody dány strukturou jejích molekul (elektrická asymetrie + tvorba vodíkových můstků)

• nízkomolekulární organické látky – molekuly do relativní molekulové hmotnosti 1000 daltonů (jednoduché cukry, glykosidy, organické kyseliny, aminokyseliny a jejich deriváty, peptidy, alkaloidy, nukleotidy, uhlovodíky, tuky, membránové lipidy)

• vysokomolekulární organické látky – relativní molekulová hmotnost řádově 104–106 daltonů

  • polysacharidy: škrob, glykogen, celulóza, agar...

  • proteiny: více o nich v kapitole ***Proteiny

  • nukleové kyseliny: deoxyribonukleová kyselina (DNA), ribonukleová kyselina (RNA) – uchování, realizace a přenos genetické informace – základní jednotkou nukleotid:

    • • • pentóza – deoxyribóza v DNA nebo ribóza v RNA

        • fosfát – zbytek kyseliny fosforečné

        • dusíkatá báze – purinové (adenin a guanin), pyrimidinové (cytosin, uracil – v RNA, tymin – v DNA); párování nukleotidů: A/T, resp. A/U, C/G

STRUKTURA BUŇKY

Prokaryotický a eukaryotický genom

• prokaryotický "chromozom": jediná molekula kruhové DNA (tzv. nukleoid, nemá volný konec), jediný replikační počátek, v některých buňkách se vyskytují malé kružnicové DNA – tzv. plazmidy (nejsou nezbytné pro existenci buňky, mohou však nést některou výhodnou vlastnost – např. rezistenci k antibiotikům)

• eukaryotický chromozom: lineární molekula DNA (2 volné konce) navázaná na histony (bazické bílkoviny) – tak vznikají nukleosomy, většina DNA svinuta do šroubovice vyššího řádu (tzv. solenoid), existuje více replikačních počátků, více v kapitole Chromosomy

Biologické membrány

• tvořené lipidovou dvojvrstvou nepropustnou pro polární molekuly

• funkce: udržet nízkou entropii (neuspořádanost) systému, izolovat jednotlivá specifická prostředí buňky (kompartmentalizace), interakce s prostředím (buněčná komunikace, transport, připojení do mezibuněčné hmoty)