Ako viete, takmer všetky organizmy na našej planéte majú bunkovú štruktúru. V podstate všetky bunky majú podobnú štruktúru. Je najmenšou stavebnou a funkčnou jednotkou živého organizmu. Bunky môžu mať rôzne funkcie a následne aj variácie v ich štruktúre. V mnohých prípadoch môžu pôsobiť ako nezávislé organizmy.
Rastliny, zvieratá, huby, baktérie majú bunkovú štruktúru. Medzi ich štrukturálnymi a funkčnými jednotkami však existujú určité rozdiely. A v tomto článku sa budeme zaoberať bunkovou štruktúrou. 8. ročník zabezpečuje štúdium tejto témy. Preto bude článok zaujímavý pre školákov, ako aj pre tých, ktorí sa jednoducho zaujímajú o biológiu. Tento prehľad popíše bunkovú štruktúru, bunky rôznych organizmov, podobnosti a rozdiely medzi nimi.
História teórie bunkovej štruktúry
Ľudia nie vždy vedeli, z čoho sa organizmy skladajú. Skutočnosť, že všetky tkanivá sú tvorené z buniek, sa stala známou pomerne nedávno. veda, ktorá študujetoto je biológia. Bunkovú štruktúru tela prvýkrát opísali vedci Matthias Schleiden a Theodor Schwann. Stalo sa to v roku 1838. Potom teória bunkovej štruktúry pozostávala z nasledujúcich ustanovení:
-
z buniek vznikajú zvieratá a rastliny všetkých druhov;
- rastú s tvorbou nových buniek;
- bunka je najmenšia jednotka života;
- organizmus je súbor buniek.
Moderná teória obsahuje mierne odlišné ustanovenia a je ich trochu viac:
- bunka môže pochádzať iba z materskej bunky;
- mnohobunkový organizmus nepozostáva z jednoduchého súboru buniek, ale z tých, ktoré sú spojené do tkanív, orgánov a orgánových systémov;
- bunky všetkých organizmov majú podobnú štruktúru;
- cell je komplexný systém pozostávajúci z menších funkčných jednotiek;
- bunka je najmenšia štrukturálna jednotka schopná pôsobiť ako nezávislý organizmus.
Štruktúra bunky
Keďže takmer všetky živé organizmy majú bunkovú štruktúru, stojí za to zvážiť všeobecnú charakteristiku štruktúry tohto prvku. Po prvé, všetky bunky sú rozdelené na prokaryotické a eukaryotické. V druhom z nich sa nachádza jadro, ktoré chráni dedičnú informáciu zaznamenanú na DNA. V prokaryotických bunkách chýba a DNA sa voľne vznáša. Všetky eukaryotické bunky sú postavené podľa nasledujúcej schémy. Majú škrupinu - plazmatickú membránu, okolo nej zvyčajne bývasú umiestnené ďalšie ochranné formácie. Všetko pod ňou, okrem jadra, je cytoplazma. Skladá sa z hyaloplazmy, organel a inklúzií. Hyaloplazma je hlavná priehľadná látka, ktorá slúži ako vnútorné prostredie bunky a vypĺňa celý jej priestor. Organely sú trvalé štruktúry, ktoré vykonávajú určité funkcie, to znamená, že zabezpečujú životne dôležitú činnosť bunky. Inklúzie sú netrvalé formácie, ktoré tiež zohrávajú určitú úlohu, ale robia tak dočasne.
Štruktúra buniek živých organizmov
Teraz uvedieme organely, ktoré sú rovnaké pre bunky akéhokoľvek živého tvora na planéte, okrem baktérií. Sú to mitochondrie, ribozómy, Golgiho aparát, endoplazmatické retikulum, lyzozómy, cytoskelet. Baktérie sú charakterizované iba jednou z týchto organel – ribozómami. A teraz zvážte štruktúru a funkcie každej organely zvlášť.
Mitochondrie
Zabezpečujú vnútrobunkové dýchanie. Mitochondrie zohrávajú úlohu akejsi "elektrárne", generujúcej energiu, ktorá je nevyhnutná pre život bunky, na prechod určitých chemických reakcií v nej.
Patria medzi dvojmembránové organoidy, to znamená, že majú dve ochranné schránky – vonkajšiu a vnútornú. Pod nimi je matrica - analóg hyaloplazmy v bunke. Cristae sa tvoria medzi vonkajšou a vnútornou membránou. Sú to záhyby, ktoré obsahujú enzýmy. Tieto látky sú potrebné na to, aby sa mohli vykonávaťchemické reakcie, ktoré uvoľňujú energiu potrebnú pre bunku.
Ribosome
Sú zodpovedné za metabolizmus bielkovín, konkrétne za syntézu látok tejto triedy. Ribozómy sa skladajú z dvoch častí – podjednotiek, veľkej a malej. Táto organela nemá membránu. Ribozómové podjednotky sa spájajú iba bezprostredne pred procesom syntézy proteínov, zvyšok času sú oddelené. Látky sa tu vyrábajú na základe informácií zaznamenaných na DNA. Tieto informácie sa do ribozómov dostávajú pomocou tRNA, pretože by bolo veľmi nepraktické a nebezpečné sem zakaždým prenášať DNA - pravdepodobnosť jej poškodenia by bola príliš vysoká.
Golgiho prístroj
Tento organoid pozostáva z hromady plochých cisterien. Funkciou tohto organoidu je, že akumuluje a upravuje rôzne látky a tiež sa podieľa na tvorbe lyzozómov.
Endoplazmatické retikulum
Rozdeľuje sa na hladké a drsné. Prvý je postavený z plochých rúrok. Je zodpovedný za produkciu steroidov a lipidov v bunke. Drsný sa tak nazýva preto, že na stenách membrán, z ktorých pozostáva, sú početné ribozómy. Plní transportnú funkciu. Totiž prenáša tam syntetizované proteíny z ribozómov do Golgiho aparátu.
Lyzozómy
Sú to jednomembránové organely, ktoré obsahujú enzýmy potrebné na uskutočnenie chemických reakcií, ku ktorým v procese dochádzaintracelulárny metabolizmus. Najväčší počet lyzozómov sa pozoruje v leukocytoch - bunkách, ktoré vykonávajú imunitnú funkciu. Vysvetľuje to skutočnosť, že vykonávajú fagocytózu a sú nútení tráviť cudzí proteín, čo si vyžaduje veľké množstvo enzýmov.
Cytoskeleton
Toto je posledná organela, ktorá je spoločná pre huby, zvieratá a rastliny. Jednou z jeho hlavných funkcií je udržiavať tvar bunky. Skladá sa z mikrotubulov a mikrofilamentov. Prvé sú duté trubice vyrobené z proteínového tubulínu. Vďaka svojej prítomnosti v cytoplazme sa niektoré organely môžu pohybovať po bunke. Okrem toho môžu riasinky a bičíky v jednobunkových organizmoch pozostávať aj z mikrotubulov. Druhú zložku cytoskeletu – mikrofilamenty – tvoria kontraktilné proteíny aktín a myozín. V baktériách táto organela zvyčajne chýba. Niektoré z nich sa však vyznačujú prítomnosťou cytoskeletu, avšak primitívnejšej, nie tak komplexnej štruktúry ako u húb, rastlín a živočíchov.
organely rastlinných buniek
Bunková štruktúra rastlín má určité zvláštnosti. Okrem vyššie uvedených organel sú prítomné aj vakuoly a plastidy. Prvé sú navrhnuté tak, aby v nich akumulovali látky, vrátane nepotrebných, pretože je často nemožné ich odstrániť z bunky kvôli prítomnosti hustej steny okolo membrány. Tekutina, ktorá sa nachádza vo vakuole, sa nazýva bunková šťava. V mladej rastlinnej bunke je spočiatku niekoľko malých vakuol, ktoré naprstarnutie splýva do jedného veľkého. Existujú tri typy plastidov: chromoplasty, leukoplasty a chromoplasty. Prvé sa vyznačujú prítomnosťou červeného, žltého alebo oranžového pigmentu v nich. Chromoplasty sú vo väčšine prípadov potrebné na prilákanie opeľujúceho hmyzu alebo zvierat, ktoré sa podieľajú na distribúcii ovocia spolu so semenami s jasnou farbou. Práve vďaka týmto organelám majú kvety a plody rôzne farby. Z chloroplastov môžu vznikať chromoplasty, čo možno pozorovať na jeseň, keď sa listy sfarbujú do žlto-červena, a tiež pri dozrievaní plodov, kedy sa zelená farba postupne úplne stráca. Ďalší typ plastidov – leukoplasty – sú určené na ukladanie látok ako škrob, niektoré tuky a bielkoviny. Chloroplasty uskutočňujú proces fotosyntézy, vďaka ktorému rastliny dostávajú pre seba potrebné organické látky.
Zo šiestich molekúl oxidu uhličitého a rovnakého množstva vody môže bunka získať jednu molekulu glukózy a šesť kyslíka, ktoré sa uvoľňujú do atmosféry. Chloroplasty sú dvojmembránové organely. Ich matrica obsahuje tylakoidy zoskupené do grana. Tieto štruktúry obsahujú chlorofyl a tu prebieha fotosyntetická reakcia. Okrem toho chloroplastová matrica obsahuje aj vlastné ribozómy, RNA, DNA, špeciálne enzýmy, škrobové zrná a lipidové kvapky. Matrica týchto organel sa tiež nazýva stróma.
Vlastnosti húb
Tieto organizmy majú tiež bunkovú štruktúru. V dávnych dobách boli zjednotení v jednom kráľovstve srastliny čisto navonok, ale s príchodom pokročilejšej vedy sa ukázalo, že to nie je možné.
Po prvé, huby, na rozdiel od rastlín, nie sú autotrofy, nie sú schopné samé produkovať organické látky, ale živia sa iba hotovými. Po druhé, bunka huby je viac podobná zvieraťu, hoci má niektoré znaky rastliny. Bunka huby, podobne ako rastlina, je obklopená hustou stenou, ale nepozostáva z celulózy, ale z chitínu. Táto látka je pre telo zvierat ťažko stráviteľná, a preto sú huby považované za ťažké jedlo. Okrem vyššie opísaných organel, ktoré sú charakteristické pre všetky eukaryoty, sa tu nachádza aj vakuola – to je ďalšia podobnosť medzi hubami a rastlinami. Ale plastidy nie sú pozorované v štruktúre hubovej bunky. Medzi stenou a cytoplazmatickou membránou sa nachádza lomasóm, ktorého funkcie stále nie sú úplne pochopené. Zvyšok štruktúry hubovej bunky pripomína zviera. Okrem organel plávajú v cytoplazme aj inklúzie, ako sú tukové kvapky a glykogén.
Zvieracie bunky
Vyznačujú sa všetkými organelami, ktoré boli popísané na začiatku článku. Okrem toho sa na vrchu plazmatickej membrány nachádza glykokalyx - membrána pozostávajúca z lipidov, polysacharidov a glykoproteínov. Podieľa sa na transporte látok medzi bunkami.
Jadro
Samozrejme, že okrem bežných organel, živočíšne, rastlinné, hubové bunky majú jadro. Je chránený dvoma škrupinami, v ktorých sú póry. Matrica je tvorená karyoplazmou(jadrová šťava), v ktorej plávajú chromozómy so zaznamenanou dedičnou informáciou. Existujú aj jadierka, ktoré sú zodpovedné za tvorbu ribozómov a syntézu RNA.
Prokaryoty
Sem patria baktérie. Bunková štruktúra baktérií je primitívnejšia. Nemajú jadro. Cytoplazma obsahuje organely, ako sú ribozómy. Plazmovú membránu obklopuje mureínová bunková stena. Väčšina prokaryotov je vybavená organelami pohybu - hlavne bičíkmi. Okolo bunkovej steny môže byť tiež umiestnená ďalšia ochranná škrupina, slizničná kapsula. Okrem základných molekúl DNA obsahuje cytoplazma baktérií plazmidy, ktoré obsahujú informácie zodpovedné za zvýšenie odolnosti organizmu voči nepriaznivým podmienkam.
Sú všetky organizmy tvorené bunkami?
Niektorí veria, že všetky živé organizmy majú bunkovú štruktúru. Ale to nie je pravda. Existuje také kráľovstvo živých organizmov, ako sú vírusy.
Nie sú vyrobené z buniek. Tento organizmus predstavuje kapsida - proteínová škrupina. Vo vnútri je DNA alebo RNA, ktorá obsahuje malé množstvo genetickej informácie. Okolo proteínového obalu sa môže nachádzať aj lipoproteín, ktorý sa nazýva superkapsida. Vírusy sa môžu množiť iba vo vnútri cudzích buniek. Okrem toho sú schopné kryštalizácie. Ako vidíte, tvrdenie, že všetky živé organizmy majú bunkovú štruktúru, je nesprávne.
Porovnávacia tabuľka
Po násskúmal štruktúru rôznych organizmov, aby som to zhrnul. Takže bunková štruktúra, tabuľka:
| Zvieratá | Rastliny | Huby | Baktérie | |
| Jadro | Áno | Áno | Áno | Nie |
| Bunečná stena | Nie | Áno, vyrobené z celulózy | Jedzte z chitinu | Jedzte z murein |
| Ribosome | Áno | Áno | Áno | Áno |
| Lyzozómy | Áno | Áno | Áno | Nie |
| Mitochondrie | Áno | Áno | Áno | Nie |
| Golgiho prístroj | Áno | Áno | Áno | Nie |
| Cytoskeleton | Áno | Áno | Áno | Áno |
| Endoplazmatické retikulum | Áno | Áno | Áno | Nie |
| Cytoplazmatická membrána | Áno | Áno | Áno | Áno |
| Dodatočné mušle | Glykokalyx | Nie | Nie | Mucoid Capsule |
To je snáď všetko. Preskúmali sme bunkovú štruktúru všetkých organizmov, ktoré existujú na planéte.
