Biológiu bunky vo všeobecnosti pozná každý zo školských osnov. Pozývame vás, aby ste si zaspomínali na to, čo ste kedysi študovali, a zároveň sa o tom dozvedeli niečo nové. Názov „cell“navrhol už v roku 1665 Angličan R. Hooke. Systematicky sa však začala študovať až v 19. storočí. Vedcov okrem iného zaujímala úloha bunky v tele. Môžu byť súčasťou mnohých rôznych orgánov a organizmov (vajíčka, baktérie, nervy, erytrocyty) alebo môžu byť nezávislými organizmami (prvky). Napriek všetkej ich rozmanitosti je v ich funkciách a štruktúre veľa spoločného.
Funkcie bunky
Všetky sa líšia formou a často aj funkciou. Bunky tkanív a orgánov jedného organizmu sa môžu tiež značne líšiť. Biológia bunky však zdôrazňuje funkcie, ktoré sú vlastné všetkým ich odrodám. Tu vždy prebieha syntéza bielkovín. Tento proces je riadený genetickým aparátom. Bunka, ktorá nesyntetizuje proteíny, je v podstate mŕtva. Živá bunka je taká, ktorej zložky sa neustále menia. Hlavné triedy látok však zostávajúnezmenené.
Všetky procesy v bunke prebiehajú pomocou energie. Ide o výživu, dýchanie, reprodukciu, metabolizmus. Preto sa živá bunka vyznačuje tým, že v nej neustále prebieha energetická výmena. Každý z nich má spoločnú najdôležitejšiu vlastnosť – schopnosť uchovávať energiu a míňať ju. Medzi ďalšie funkcie patrí delenie a podráždenosť.
Všetky živé bunky môžu reagovať na chemické alebo fyzikálne zmeny vo svojom prostredí. Táto vlastnosť sa nazýva excitabilita alebo dráždivosť. V bunkách sa pri vzrušení mení rýchlosť rozpadu látok a biosyntézy, teplota a spotreba kyslíka. V tomto stave vykonávajú funkcie, ktoré sú im vlastné.
Štruktúra bunky
Jeho štruktúra je pomerne zložitá, hoci je považovaná za najjednoduchšiu formu života v takej vede, ako je biológia. Bunky sa nachádzajú v medzibunkovej látke. Poskytuje im dýchanie, výživu a mechanickú silu. Jadro a cytoplazma sú hlavnými zložkami každej bunky. Každý z nich je pokrytý membránou, ktorej stavebným prvkom je molekula. Biológia zistila, že membrána sa skladá z mnohých molekúl. Sú usporiadané v niekoľkých vrstvách. Vďaka membráne prenikajú látky selektívne. V cytoplazme sú organely - najmenšie štruktúry. Sú to endoplazmatické retikulum, mitochondrie, ribozómy, bunkové centrum, Golgiho komplex, lyzozómy. Lepšiu predstavu o tom, ako bunky vyzerajú, získate preštudovaním obrázkov uvedených v tomto článku.
Membrána
Pri skúmaní rastlinnej bunky pod mikroskopom (napríklad koreňa cibule) môžete vidieť, že je obklopená pomerne hrubou škrupinou. Chobotnica má obrovský axón, ktorého obal je úplne inej povahy. Nerozhoduje však o tom, ktoré látky by mali alebo nemali byť vpustené do axónu. Funkciou bunkovej membrány je, že je dodatočným prostriedkom na ochranu bunkovej membrány. Membrána sa nazýva "pevnosť bunky". To však platí len v tom zmysle, že chráni a chráni svoj obsah.
Membrána aj vnútorný obsah každej bunky zvyčajne pozostávajú z rovnakých atómov. Sú to uhlík, vodík, kyslík a dusík. Tieto atómy sú na začiatku periodickej tabuľky. Membrána je molekulárne sito, veľmi jemné (jej hrúbka je 10 tisíc krát menšia ako hrúbka vlasu). Jeho póry pripomínajú úzke dlhé chodby vytvorené v múre pevnosti nejakého stredovekého mesta. Ich šírka a výška sú 10-krát menšie ako ich dĺžka. Okrem toho sú otvory v tomto sitku veľmi zriedkavé. V niektorých bunkách zaberajú póry iba jednu milióntinu celej plochy membrány.
Jadro
Bunková biológia je zaujímavá aj z hľadiska jadra. Toto je najväčší organoid, ktorý ako prvý priťahuje pozornosť vedcov. V roku 1981 bunkové jadro objavil škótsky vedec Robert Brown. Tento organoid je druh kybernetického systému, kde sa informácie ukladajú, spracovávajú a potom sa prenášajú do cytoplazmy, ktorej objem je veľmi veľký. Jadro je v tomto procese veľmi dôležitédedičnosť, v ktorej hrá hlavnú úlohu. Okrem toho plní funkciu regenerácie, to znamená, že je schopný obnoviť celistvosť celého bunkového tela. Tento organoid reguluje všetky najdôležitejšie funkcie bunky. Pokiaľ ide o tvar jadra, najčastejšie je sférický, ako aj vajcovitý. Chromatín je najdôležitejšou zložkou tejto organely. Ide o látku, ktorá sa dobre farbí špeciálnymi jadrovými farbivami.
Dvojitá membrána oddeľuje jadro od cytoplazmy. Táto membrána je spojená s Golgiho komplexom a endoplazmatickým retikulom. Jadrová membrána má póry, cez ktoré niektoré látky prechádzajú ľahko, zatiaľ čo iné to robia ťažšie. Jeho priepustnosť je teda selektívna.
Jadrová šťava je vnútorným obsahom jadra. Vypĺňa priestor medzi jeho štruktúrami. V jadre sú nevyhnutne jadierka (jedno alebo viac). Tvoria ribozómy. Existuje priamy vzťah medzi veľkosťou jadierok a aktivitou bunky: čím väčšie sú jadierka, tým aktívnejšie prebieha biosyntéza proteínov; a naopak v bunkách s obmedzenou syntézou buď úplne chýbajú, alebo sú malé.
Chromozómy sú v jadre. Ide o špeciálne vláknité útvary. Okrem pohlavných chromozómov sa v jadre bunky v ľudskom tele nachádza 46 chromozómov. Obsahujú informácie o dedičných sklonoch tela, ktoré sa prenášajú na potomstvo.
Bunky majú zvyčajne jedno jadro, ale existujú aj viacjadrové bunky (vo svaloch, pečeni atď.). Ak sa odstránia jadrá, zostávajúce časti bunky sa stanú neživotaschopnými.
Cytoplazma
Cytoplazma je bezfarebná hlienovitá polotekutá hmota. Obsahuje približne 75-85% vody, približne 10-12% aminokyselín a bielkovín, 4-6% sacharidov, 2 až 3% lipidov a tukov, ako aj 1% anorganických a niektorých ďalších látok.
Obsah bunky, ktorý sa nachádza v cytoplazme, sa môže pohybovať. Vďaka tomu sú organely umiestnené optimálne a biochemické reakcie prebiehajú lepšie, ako aj proces vylučovania metabolických produktov. Vo vrstve cytoplazmy sú prezentované rôzne formácie: povrchové výrastky, bičíky, mihalnice. Cytoplazma je prestúpená sieťovým systémom (vakuolárnym), pozostávajúcim zo sploštených vačkov, vezikúl, tubulov, ktoré spolu komunikujú. Sú spojené s vonkajšou plazmatickou membránou.
Endoplazmatické retikulum
Táto organela bola pomenovaná tak, pretože sa nachádza v centrálnej časti cytoplazmy (z gréčtiny sa slovo „endon“prekladá ako „vnútri“). EPS je veľmi rozvetvený systém vezikúl, tubulov, tubulov rôznych tvarov a veľkostí. Sú oddelené od cytoplazmy bunky membránami.
Existujú dva typy EPS. Prvý je granulovaný, ktorý pozostáva z nádrží a tubulov, ktorých povrch je posiaty granulami (zrnami). Druhý typ EPS je agranulárny, teda hladký. Grany sú ribozómy. Je zvláštne, že granulovaný EPS sa pozoruje hlavne v bunkách zvieracích embryí, zatiaľ čo u dospelých foriem je zvyčajne agranulárny. Je známe, že ribozómy sú miestom syntézy proteínov v cytoplazme. Na základe toho možno predpokladať, že granulovaný EPS sa vyskytuje hlavne v bunkách, kde prebieha aktívna syntéza proteínov. Predpokladá sa, že agranulárna sieť je zastúpená hlavne v tých bunkách, kde prebieha aktívna syntéza lipidov, teda tukov a rôznych tukom podobných látok.
Oba typy EPS sa nepodieľajú len na syntéze organických látok. Tu sa tieto látky hromadia a sú tiež transportované na potrebné miesta. EPS tiež reguluje metabolizmus, ktorý prebieha medzi prostredím a bunkou.
Ribosome
Sú to bunkové nemembránové organely. Skladajú sa z bielkovín a ribonukleovej kyseliny. Tieto časti bunky ešte nie sú úplne pochopené z hľadiska vnútornej štruktúry. V elektrónovom mikroskope vyzerajú ribozómy ako hríbovité alebo zaoblené granuly. Každá z nich je rozdelená na malé a veľké časti (podjednotky) pomocou drážky. Niekoľko ribozómov je často spojených reťazcom špeciálnej RNA (ribonukleovej kyseliny) nazývanej i-RNA (messenger). Vďaka týmto organelám sa molekuly bielkovín syntetizujú z aminokyselín.
Golgiho komplex
Produkty biosyntézy vstupujú do lúmenu tubulov a dutín EPS. Tu sú sústredené do špeciálneho aparátu nazývaného Golgiho komplex (na obrázku vyššie označený ako golgiho komplex). Toto zariadenie sa nachádza v blízkosti jadra. Podieľa sa na prenose biosyntetických produktov, ktoré sa dostávajú na povrch bunky. Golgiho komplex sa tiež podieľa na ich odstraňovaní z bunky, na tvorbelyzozómy atď.
Túto organelu objavil Camilio Golgi, taliansky cytológ (život - 1844-1926). Na jeho počesť bol v roku 1898 pomenovaný za aparát (komplex) Golgiho. Do tejto organely vstupujú proteíny produkované v ribozómoch. Keď ich potrebuje nejaký iný organoid, časť Golgiho aparátu sa oddelí. Takto je proteín transportovaný na požadované miesto.
Lyzozómy
Keď hovoríme o tom, ako bunky vyzerajú a aké organely sú zahrnuté v ich zložení, je potrebné spomenúť lyzozómy. Majú oválny tvar, sú obklopené jednovrstvovou membránou. Lyzozómy obsahujú súbor enzýmov, ktoré štiepia proteíny, lipidy a sacharidy. Ak dôjde k poškodeniu lyzozomálnej membrány, enzýmy sa rozložia a zničia obsah vo vnútri bunky. V dôsledku toho zomrie.
Centrum bunky
Nachádza sa v bunkách, ktoré sú schopné deliť sa. Stred bunky tvoria dva centrioly (tyčinkové telá). V blízkosti Golgiho komplexu a jadra sa podieľa na tvorbe deliaceho vretienka, v procese delenia buniek.
Mitochondrie
Energetické organely zahŕňajú mitochondrie (na obrázku vyššie) a chloroplasty. Mitochondrie sú pôvodnou elektrárňou každej bunky. Práve v nich sa získava energia zo živín. Mitochondrie majú premenlivý tvar, ale najčastejšie sú to granuly alebo vlákna. Ich počet a veľkosť nie sú konštantné. Závisí to od toho, aká je funkčná aktivita konkrétnej bunky.
Ak vezmeme do úvahy elektrónovú mikrosnímku,Je vidieť, že mitochondrie majú dve membrány: vnútornú a vonkajšiu. Vnútorná tvorí výrastky (cristae) pokryté enzýmami. V dôsledku prítomnosti cristae sa zväčšuje celkový povrch mitochondrií. To je dôležité pre aktívny priebeh aktivity enzýmov.
V mitochondriách vedci objavili špecifické ribozómy a DNA. To umožňuje týmto organelám samy sa množiť počas delenia buniek.
Chloroplasty
Čo sa týka chloroplastov, ide o disk alebo guľôčku s dvojitým plášťom (vnútorným a vonkajším). Vo vnútri tohto organoidu sú tiež ribozómy, DNA a grana - špeciálne membránové formácie spojené s vnútornou membránou aj navzájom. Chlorofyl sa nachádza v membránach gran. Vďaka nemu sa energia slnečného žiarenia premieňa na chemickú energiu adenozíntrifosfátu (ATP). V chloroplastoch sa používa na syntézu sacharidov (vytvorených z vody a oxidu uhličitého).
Súhlasíte, informácie uvedené vyššie je potrebné poznať nielen na úspešné absolvovanie testu z biológie. Bunka je stavebný materiál, ktorý tvorí naše telo. A celá živá príroda je komplexný súbor buniek. Ako vidíte, majú veľa komponentov. Na prvý pohľad sa môže zdať, že študovať štruktúru bunky nie je ľahká úloha. Ak sa však pozriete, táto téma nie je až taká zložitá. Je potrebné vedieť to, aby ste sa dobre vyznali vo vede, ako je biológia. Zloženie bunky je jednou z jej základných tém.
