Biologie: buňky. Struktura, účel, funkce. Chemická struktura buňky živého organismu Živočišná buňka chemické složení
Buněčná biologie je všeobecně známá všem školní osnovy. Zveme vás, abyste si připomněli, co jste se kdysi naučili, a také o tom objevili něco nového. Název „cell“ navrhl již v roce 1665 Angličan R. Hooke. Systematicky se však začala zkoumat až v 19. století. Vědci se zajímali mimo jiné o roli buněk v těle. Mohou být součástí mnoha různých orgánů a organismů (vajíčka, bakterie, nervy, červené krvinky) nebo být nezávislými organismy (prvoci). Přes veškerou jejich rozmanitost je v jejich funkcích a struktuře mnoho společného.
Buněčné funkce
Všechny se liší formou a často i funkcí. Buňky tkání a orgánů téhož organismu se mohou značně lišit. Buněčná biologie však zdůrazňuje funkce, které jsou společné všem jejich odrůdám. Zde vždy dochází k syntéze bílkovin. Tento proces je řízen.Buňka, která nesyntetizuje proteiny, je v podstatě mrtvá. Živá buňka je taková, jejíž součásti se neustále mění. Hlavní třídy látek však zůstávají nezměněny.
Všechny procesy v buňce se provádějí pomocí energie. Jedná se o výživu, dýchání, reprodukci, metabolismus. Proto se živá buňka vyznačuje tím, že v ní neustále dochází k výměně energie. Každý z nich má společnou nejdůležitější vlastnost – schopnost ukládat energii a utrácet ji. Mezi další funkce patří dělení a dráždivost.
Všechny živé buňky mohou reagovat na chemické nebo fyzikální změny ve svém prostředí. Tato vlastnost se nazývá vzrušivost nebo dráždivost. V buňkách se při excitaci mění rychlost odbourávání látek a biosyntézy, teplota a spotřeba kyslíku. V tomto stavu plní funkce, které jsou jim vlastní.
Buněčná struktura
Jeho struktura je poměrně složitá, i když je považována za nejjednodušší formu života ve vědě, jako je biologie. Buňky jsou umístěny v mezibuněčné látce. Poskytuje jim dýchání, výživu a mechanickou sílu. Jádro a cytoplazma jsou hlavními složkami každé buňky. Každá z nich je pokryta membránou, jejímž stavebním prvkem je molekula. Biologie zjistila, že membrána se skládá z mnoha molekul. Jsou uspořádány v několika vrstvách. Díky membráně látky pronikají selektivně. V cytoplazmě jsou organely - nejmenší struktury. Jedná se o endoplazmatické retikulum, mitochondrie, ribozomy, buněčné centrum, Golgiho komplex, lysozomy. Jak buňky vypadají, lépe pochopíte studiem obrázků uvedených v tomto článku.
Membrána
Endoplazmatické retikulum
Tato organela byla pojmenována tak, protože se nachází v centrální části cytoplazmy (z řečtiny se slovo „endon“ překládá jako „uvnitř“). EPS - velmi rozvětvený systém váčků, trubiček, tubulů různé tvary a velikost. Jsou ohraničeny membránami.
Existují dva typy EPS. První je zrnitý, který se skládá z cisteren a tubulů, jejichž povrch je posypán granulemi (zrnky). Druhý typ EPS je agranulární, tedy hladký. Ribozomy jsou grana. Je zvláštní, že granulovaný EPS je pozorován hlavně v buňkách zvířecích embryí, zatímco u dospělých forem je obvykle agranulární. Jak víte, ribozomy jsou místem syntézy proteinů v cytoplazmě. Na základě toho můžeme předpokládat, že granulární EPS se vyskytuje převážně v buňkách, kde probíhá aktivní syntéza proteinů. Předpokládá se, že agranulární síť je zastoupena především v těch buňkách, kde dochází k aktivní syntéze lipidů, tedy tuků a různých tukem podobných látek.
Oba typy EPS se nepodílejí pouze na syntéze organických látek. Zde se tyto látky hromadí a jsou také transportovány na potřebná místa. EPS také reguluje metabolismus, ke kterému dochází mezi životní prostředí a buňka.
Ribozomy
Mitochondrie
Mezi energetické organely patří mitochondrie (na obrázku výše) a chloroplasty. Mitochondrie jsou jakousi energetickou stanicí každé buňky. Právě v nich se získává energie živin. Mitochondrie se liší tvarem, ale nejčastěji jsou to granule nebo vlákna. Jejich počet a velikost nejsou konstantní. Záleží na funkční aktivitě konkrétní buňky.
Když se podíváte na elektronovou mikrofotografii, všimnete si, že mitochondrie mají dvě membrány: vnitřní a vnější. Vnitřní tvoří výběžky (cristae) pokryté enzymy. Díky přítomnosti cristae celkový povrch mitochondrií se zvyšuje. To je důležité pro aktivní průběh enzymové aktivity.
Vědci objevili specifické ribozomy a DNA v mitochondriích. To umožňuje těmto organelám se nezávisle množit během buněčného dělení.
Chloroplasty
Pokud jde o chloroplasty, tvar je disk nebo koule s dvojitým pláštěm (vnitřní a vnější). Uvnitř této organely jsou také ribozomy, DNA a grana - speciální membránové útvary spojené jak s vnitřní membránou, tak mezi sebou navzájem. Chlorofyl se nachází přesně v granu membránách. Díky němu se energie ze slunečního záření přeměňuje na chemickou energii adenosintrifosfát (ATP). V chloroplastech se používá pro syntézu sacharidů (vzniká z vody a oxidu uhličitého).
Souhlasíte, že výše uvedené informace potřebujete znát nejen proto, abyste mohli složit test z biologie. Buňka je stavební materiál, který tvoří naše tělo. A veškerá živá příroda je komplexní soubor buněk. Jak vidíte, mají mnoho komponent. Na první pohled se může zdát, že studium struktury buňky není snadný úkol. Nicméně, když se na to podíváte, toto téma není tak složité. Je nutné ji znát, abyste se dobře orientovali ve vědě, jako je biologie. Složení buňky je jedním z jejích základních témat.
Buňka je nejmenší stavební a funkční jednotka živých věcí. Buňky všech živých organismů, včetně člověka, mají podobnou stavbu. Studium struktury, funkcí buněk, jejich vzájemné interakce je základem pro pochopení tak složitého organismu, jako je člověk. Buňka aktivně reaguje na podráždění, plní funkce růstu a reprodukce; schopné sebereprodukce a přenosu genetické informace na potomky; k regeneraci a adaptaci na prostředí.
Struktura. V těle dospělého člověka je asi 200 typů buněk, které se liší tvarem, strukturou, chemickým složením a metabolismem. Navzdory velké rozmanitosti představuje každá buňka jakéhokoli orgánu integrální živý systém. Buňka se dělí na cytolemu, cytoplazmu a jádro (obr. 5).
Cytolema. Každá buňka má membránu – cytolemu (buněčnou membránu), která odděluje obsah buňky od vnějšího (extracelulárního) prostředí. Cytolema buňku nejen omezuje zvenčí, ale zajišťuje i její přímé spojení s vnějším prostředím. Cytolema plní ochranné, transportní funkce
1 - cytolema (plazmatická membrána); 2 - pinocytotické vezikuly; 3 - centrosom (buněčné centrum, cytocentrum); 4 - hyaloplazma;
- - endoplazmatické retikulum (a - membrány endoplazmatického retikula,
- - ribozomy); 6 - jádro; 7 - spojení perinukleárního prostoru s dutinami endoplazmatického retikula; 8 - jaderné póry; 9 - jadérko; 10 - intracelulární síťový aparát (Golgiho komplex); 11 - sekreční vakuoly; 12 - mitochondrie; 13 - lysozomy; 14 - tři po sobě jdoucí stadia fagocytózy; 15 - spojení buněčné membrány
vnímá vlivy vnějšího prostředí. Prostřednictvím cytolematu pronikají různé molekuly (částice) do buňky a vystupují z buňky do jejího prostředí.
Cytolema se skládá z molekul lipidů a proteinů, které jsou drženy pohromadě komplexními intermolekulárními interakcemi. Díky nim je zachována strukturální celistvost membrány. Základ cytolematu tvoří také vrstvy lithia
polyproteinové povahy (lipidy v kombinaci s proteiny). S tloušťkou asi 10 nm je cytolema nejtlustší z biologických membrán. Cytolemma, polopropustná biologická membrána, má tři vrstvy (obr. 6, viz barva). Vnější a vnitřní hydrofilní vrstva jsou tvořeny lipidovými molekulami (lipidová dvojvrstva) a mají tloušťku 5-7 nm. Tyto vrstvy jsou nepropustné pro většinu ve vodě rozpustných molekul. Mezi vnější a vnitřní vrstvou je mezilehlá hydrofobní vrstva lipidových molekul. Membránové lipidy zahrnují velkou skupinu organických látek, které jsou špatně rozpustné ve vodě (hydrofobní) a vysoce rozpustné v organických rozpouštědlech. Buněčné membrány obsahují fosfolipidy (glycerofosfatidy), steroidní lipidy (cholesterol) atd.
Lipidy tvoří asi 50 % hmoty plazmatické membrány.
Molekuly lipidů mají hydrofilní (vodu milující) hlavy a hydrofobní (vodu se bojící) konce. Molekuly lipidů jsou v cytolemě umístěny tak, že vnější a vnitřní vrstvu (lipidovou dvojvrstvu) tvoří hlavy molekul lipidů a mezivrstvu tvoří jejich konce.
Membránové proteiny netvoří souvislou vrstvu v cytolemě. Proteiny jsou umístěny v lipidových vrstvách a noří se do nich do různých hloubek. Molekuly proteinu mají nepravidelný kulatý tvar a jsou tvořeny z polypeptidových šroubovic. V tomto případě jsou nepolární úseky proteinů (nenesoucí náboje), bohaté na nepolární aminokyseliny (alanin, valin, glycin, leucin), ponořeny do té části lipidové membrány, kde jsou hydrofobní konce molekul lipidů. nachází se. Polární části proteinů (nesoucí náboj), také bohaté na aminokyseliny, interagují s hydrofilními hlavami lipidových molekul.
V plazmatické membráně tvoří bílkoviny téměř polovinu její hmoty. Existují transmembránové (integrální), semiintegrální a periferní membránové proteiny. Periferní proteiny jsou umístěny na povrchu membrány. Integrální a semiintegrální proteiny jsou uloženy v lipidových vrstvách. Molekuly integrálních proteinů pronikají celou lipidovou vrstvou membrány a semiintegrální proteiny jsou částečně ponořeny do membránových vrstev. Membránové proteiny se podle své biologické role dělí na proteiny nosiče (transportní proteiny), enzymové proteiny a receptorové proteiny.
Membránové sacharidy jsou reprezentovány polysacharidovými řetězci, které jsou připojeny k membránovým proteinům a lipidům. Takové sacharidy se nazývají glykoproteiny a glykolipidy. Množství sacharidů v cytolemě a dalších biologických memech
branes je malý. Hmotnost sacharidů v plazmatické membráně se pohybuje od 2 do 10 % hmotnosti membrány. Sacharidy jsou umístěny na vnějším povrchu buněčné membrány, která není v kontaktu s cytoplazmou. Sacharidy na buněčném povrchu tvoří supramembránovou vrstvu - glykokalyx, která se účastní procesů mezibuněčného rozpoznávání. Tloušťka glykokalyx je 3-4 nm. Chemicky je glykokalyx glykoproteinový komplex, který zahrnuje různé sacharidy spojené s proteiny a lipidy.
Funkce plazmatické membrány. Jednou z nejdůležitějších funkcí cytolematu je transport. Zajišťuje vstup živin a energie do buňky, odvod metabolických produktů a biologicky aktivních materiálů (sekretů) z buňky, reguluje průchod různých iontů do buňky a z buňky a udržuje v buňce vhodné pH.
Existuje několik mechanismů pro vstup látek do buňky a výstup z ní: difúze, aktivní transport, exo- nebo endocytóza.
Difúze je pohyb molekul nebo iontů z oblasti s vysokou koncentrací do oblasti s nižší koncentrací, tj. podél koncentračního gradientu. Díky difúzi jsou molekuly kyslíku (02) a oxidu uhličitého (CO2) přenášeny přes membrány. Ionty, molekuly glukózy a aminokyselin, mastné kyseliny pomalu difundují membránami.
Směr difúze iontů je určen dvěma faktory: jedním z těchto faktorů je jejich koncentrace a druhým je elektrický náboj. Ionty se typicky pohybují do oblasti s opačnými náboji a odpuzovány z oblasti s podobným nábojem difundují z oblasti s vysokou koncentrací do oblasti s nízkou koncentrací.
Aktivní transport je pohyb molekul nebo iontů přes membrány pomocí energie proti koncentračnímu gradientu. Energie ve formě rozkladu kyseliny adenosintrifosforečné (ATP) je nezbytná pro zajištění pohybu látek z prostředí s nižší koncentrací do prostředí s vyšším obsahem. Příkladem aktivního transportu iontů je sodno-draslíková pumpa (Na+, K+ pumpa). S uvnitř Ionty Na+ a ATP vstupují do membrány a ionty K+ přicházejí zvenčí. Na každé dva ionty K+, které vstoupí do buňky, se z buňky odstraní tři ionty Na+. V důsledku toho se obsah článku vůči sobě nabije záporně vnější prostředí. V tomto případě vzniká potenciální rozdíl mezi dvěma povrchy membrány.
Přenos velkých molekul nukleotidů, aminokyselin atd. přes membránu je prováděn membránovými transportními proteiny. Jsou to nosné proteiny a proteiny tvořící kanál. Nosné proteiny se spojí s molekulou transportované látky a transportují ji přes membránu. Tento proces může být pasivní nebo aktivní. Proteiny tvořící kanály tvoří úzké póry naplněné tkáňovým mokem, které pronikají lipidovou dvojvrstvou. Tyto kanály mají brány, které se krátce otevřou v reakci na specifické procesy, které se vyskytují na membráně.
Cytolema se také podílí na absorpci a uvolňování různých typů makromolekul a velkých částic buňkou. Proces průchodu takových částic přes membránu do buňky se nazývá endocytóza a proces jejich odstranění z buňky se nazývá exocytóza. Při endocytóze tvoří plazmatická membrána výběžky nebo výrůstky, které se při sešněrování mění ve váčky. Částice nebo kapalina zachycená v bublinách jsou přeneseny do buňky. Existují dva typy endocytózy – fagocytóza a pinocytóza. Fagocytóza (z řeckého fagos – požírání) je vstřebávání a přenos velkých částic do buňky – např. zbytků odumřelých buněk, bakterií). Pinocytóza (z řeckého pino - nápoj) je vstřebávání tekutého materiálu, velkomolekulárních sloučenin. Většina částic nebo molekul pohlcených buňkou končí v lysozomech, kde jsou částice buňkou tráveny. Exocytóza je reverzní proces endocytózy. Během procesu exocytózy se obsah transportních nebo sekrečních vezikul uvolňuje do extracelulárního prostoru. V tomto případě se vezikuly spojí s plazmatickou membránou a poté se otevřou na jejím povrchu a uvolní svůj obsah do extracelulárního prostředí.
Receptorové funkce buněčné membrány se uskutečňují díky velkému počtu citlivých útvarů - receptorů, přítomných na povrchu cytolematu. Receptory jsou schopny vnímat účinky různých chemických a fyzikálních podnětů. Receptory schopné rozpoznávat podněty jsou glykoproteiny a glykolipidy cytolematu. Receptory jsou rozmístěny rovnoměrně po celém povrchu buňky nebo mohou být soustředěny na kteroukoli část buněčné membrány. Existují receptory, které rozpoznávají hormony, mediátory, antigeny a různé proteiny.
Mezibuněčná spojení vznikají spojením a uzavřením cytolematu sousedních buněk. Mezibuněčná spojení zajišťují přenos chemických a elektrických signálů z jedné buňky do druhé a podílejí se na vztazích
buňky. Existují jednoduché, husté, štěrbinovité, synaptické mezibuněčné spoje. Jednoduchá spojení se tvoří, když jsou cytolemmata dvou sousedních buněk jednoduše v kontaktu, přiléhající k sobě. V místech těsných mezibuněčných spojení je cytolema dvou buněk co nejblíže, místy splývají a tvoří jakoby jednu membránu. Na mezerových spojích (nexusech) je mezi oběma cytolemy velmi úzká mezera (2-3 nm). Synaptická spojení (synapse) jsou charakteristická pro kontakty nervových buněk mezi sebou, kdy signál (nervový impuls) může být přenášen z jedné nervové buňky do druhé nervové buňky pouze jedním směrem.
Z funkčního hlediska lze mezibuněčná spojení rozdělit do tří skupin. Jedná se o uzamykací spojení, přípojné a komunikační kontakty. Gating junctions spojují buňky velmi těsně a znemožňují tak průchod i malým molekulám. Spojky připojení mechanicky spojují buňky se sousedními buňkami nebo extracelulárními strukturami. Komunikační kontakty mezi buňkami zajišťují přenos chemických a elektrických signálů. Hlavními typy komunikačních kontaktů jsou gap junctions a synapse.
- Z jakých chemických sloučenin (molekul) je cytolemma složeno? Jak se molekuly těchto sloučenin nacházejí v membráně?
- Kde se nacházejí membránové proteiny, jakou roli hrají ve funkcích cytolematu?
- Vyjmenujte a popište druhy transportu látek přes membránu.
- Jak se liší aktivní transport látek přes membrány od pasivního?
- Co je to endocytóza a exocytóza? Jak se od sebe liší?
- Jaké znáte typy kontaktů (spojení) buněk mezi sebou?
Hyaloplazma (z řeckého hyalmos – průhledný) je složitý koloidní systém, který vyplňuje prostor mezi buněčnými organelami. V hyaloplazmě se syntetizují proteiny a nachází se v ní energetická rezerva buňky. Hyaloplasma spojuje různé buněčné struktury a poskytuje
určuje jejich chemickou interakci, tvoří matrici - vnitřní prostředí buňky. Na vnější straně je hyaloplazma pokryta buněčnou membránou - cytolemou. Složení hyaloplazmy zahrnuje vodu (až 90%). V hyaloplazmě jsou syntetizovány proteiny nezbytné pro život a fungování buňky. Obsahuje energetické zásoby ve formě molekul ATP, tukových inkluzí a ukládá se glykogen. Hyaloplazma obsahuje struktury obecný účel- organely, které jsou přítomny ve všech buňkách, a nestálé útvary - cytoplazmatické inkluze. Mezi organely patří granulární a negranulární endoplazmatické retikulum, vnitřní síťový aparát (Golgiho komplex), buněčné centrum (cytocentrum), ribozomy, lysozomy. Inkluze zahrnují glykogen, bílkoviny, tuky, vitamíny, pigment a další látky.
Organely jsou buněčné struktury, které plní určité životně důležité funkce. Existují membránové a nemembránové organely. Membránové organely jsou uzavřené jednotlivé nebo propojené úseky cytoplazmy, oddělené od hyaloplazmy membránami. Membranózní organely zahrnují endoplazmatické retikulum, vnitřní retikulární aparát (Golgiho komplex), mitochondrie, lysozomy a peroxisomy.
Endoplazmatické retikulum je tvořeno skupinami cisteren, váčků nebo trubic, jejichž stěny tvoří membrána o tloušťce 6-7 nm. Kombinace těchto struktur připomíná síť. Endoplazmatické retikulum má heterogenní strukturu. Existují dva typy endoplazmatického retikula – granulární a negranulární (hladké).
Granulované endoplazmatické retikulum má na trubicových membránách mnoho malých kulatých tělísek – ribozomů. Membrány negranulárního endoplazmatického retikula nemají na svém povrchu ribozomy. Hlavní funkcí granulárního endoplazmatického retikula je účast na syntéze proteinů. K syntéze lipidů a polysacharidů dochází na membránách negranulárního endoplazmatického retikula.
Vnitřní retikulární aparát (Golgiho komplex) se obvykle nachází v blízkosti buněčného jádra. Skládá se ze zploštělých nádrží obklopených membránou. V blízkosti skupin tanků je mnoho malých bublinek. Golgiho komplex se podílí na akumulaci produktů syntetizovaných v endoplazmatickém retikulu a odstraňování vzniklých látek mimo buňku. Golgiho komplex navíc zajišťuje tvorbu buněčných lysozomů a peroximů.
Lysozomy jsou kulovité membránové vaky (0,2-0,4 µm v průměru) naplněné aktivními chemikáliemi.
biologické látky, hydrolytické enzymy (hydrolázy), které štěpí bílkoviny, sacharidy, tuky a nukleové kyseliny. Lysozomy jsou struktury, které provádějí intracelulární trávení biopolymerů.
Peroxisomy jsou malé vakuoly oválného tvaru o velikosti 0,3-1,5 mikronu, obsahující enzym katalázu, který ničí peroxid vodíku, který vzniká v důsledku oxidační deaminace aminokyselin.
Mitochondrie jsou energetické stanice buňky. Jedná se o vejčité nebo kulovité organely o průměru asi 0,5 mikronu a délce 1 - 10 mikronů. Mitochondrie, na rozdíl od jiných organel, jsou omezeny ne jednou, ale dvěma membránami. Vnější membrána má hladké obrysy a odděluje mitochondrie od hyaloplazmy. Vnitřní membrána omezuje obsah mitochondrie, její jemnozrnnou matrici a tvoří četné záhyby - vyvýšeniny (cristae). Hlavní funkcí mitochondrií je oxidace organické sloučeniny a využití uvolněné energie pro syntézu ATP. K syntéze ATP dochází se spotřebou kyslíku a probíhá na membránách mitochondrií a na membránách jejich krýs. Uvolněná energie je využita k fosforylaci molekul ADP (adenosindifosfátu) a jejich přeměně na ATP.
Membránové organely buňky zahrnují podpůrný aparát buňky, včetně mikrofilament, mikrotubulů a intermediárních vláken, buněčné centrum a ribozomy.
Nosný aparát neboli cytoskelet buňky poskytuje buňce schopnost udržet si určitý tvar a také provádět řízené pohyby. Cytoskelet je tvořen proteinovými vlákny, která pronikají celou cytoplazmou buňky a vyplňují prostor mezi jádrem a cytolematem.
Mikrofilamenta jsou také proteinová vlákna o tloušťce 5-7 nm, umístěná především v okrajových částech cytoplazmy. Mikrofilamenta zahrnují kontraktilní proteiny - aktin, myosin a tropomyosin. Tlustší mikrofilamenta o tloušťce asi 10 nm se nazývají intermediární vlákna nebo mikrofibrily. Mezilehlá vlákna jsou uspořádána do svazků a mají různé složení v různých buňkách. Ve svalových buňkách jsou vybudovány z proteinu demin, v epitelové buňky- z keratinových proteinů, v nervových buňkách jsou stavěny z proteinů, které tvoří neurofibrily.
Mikrotubuly jsou duté válečky o průměru asi 24 nm, sestávající z proteinu tubulin. Jsou hlavními konstrukčními a funkčními prvky res
Niche a bičíky, jejichž základem jsou výrůstky cytoplazmy. Hlavní funkcí těchto organel je podpora. Mikrotubuly zajišťují pohyblivost samotných buněk a také pohyb řasinek a bičíků, což jsou výrůstky některých buněk (epitel dýchací trakt a další orgány). Mikrotubuly jsou součástí buněčného centra.
Buněčné centrum (cytocentrum) je soubor centriol a husté látky, která je obklopuje – centrosféra. Buněčné centrum se nachází v blízkosti buněčného jádra. Centrioly mají tvar dutých válců o průměru asi
- 25 mikronů a až 0,5 mikronů dlouhé. Stěny centriolu jsou postaveny z mikrotubulů, které tvoří 9 tripletů (trojité mikrotubuly - 9x3).
Ribozomy jsou granule o velikosti 15-35 nm. Obsahují proteiny a molekuly RNA v přibližně stejných hmotnostních poměrech. Ribozomy jsou umístěny volně v cytoplazmě nebo jsou fixovány na membránách granulárního endoplazmatického retikula. Ribozomy se podílejí na syntéze proteinových molekul. Uspořádávají aminokyseliny do řetězců v přísném souladu s genetickou informací obsaženou v DNA. Spolu s jednotlivými ribozomy obsahují buňky skupiny ribozomů, které tvoří polysomy, polyribozomy.
Cytoplazmatické inkluze jsou volitelnými složkami buňky. Objevují se a mizí v závislosti na funkčním stavu buňky. Hlavním umístěním inkluzí je cytoplazma. Inkluze se v něm hromadí ve formě kapek, granulí a krystalů. Existují trofické, sekreční a pigmentové inkluze. Trofické inkluze zahrnují glykogenová granula v jaterních buňkách, proteinová granule ve vejcích, kapky tuku v tukových buňkách atd. Slouží jako zásoby živin, které buňka hromadí. V buňkách žlázového epitelu se během života tvoří sekreční inkluze. Inkluze obsahují biologicky aktivní látky akumulované ve formě sekrečních granulí. Pigmentové inkluze
mohou být endogenní (pokud se tvoří v těle samotném – hemoglobin, lipofuscin, melanin) nebo exogenní (barviva apod.) původu.
Otázky k opakování a sebekontrole:
- Vyjmenujte ty hlavní konstrukční prvky buňky.
- Jaké vlastnosti má buňka jako elementární jednotka živých věcí?
- Co jsou buněčné organely? Řekněte nám o klasifikaci organel.
- Jaké organely se podílejí na syntéze a transportu látek v buňce?
- Vysvětlete strukturu a funkční význam Golgiho komplexu.
- Popište stavbu a funkce mitochondrií.
- Pojmenujte nemembránové buněčné organely.
- Definujte inkluze. Dát příklad.
Jádro má obvykle kulovitý nebo vejčitý tvar. Některé buňky (například leukocyty) mají jádro ve tvaru fazole, tyčinky nebo segmentu. Jádro nedělící se buňky (interfáze) se skládá z obalu, nukleoplazmy (karyoplazmy), chromatinu a jadérka.
Jaderný obal (karyota) odděluje obsah jádra od cytoplazmy buňky a reguluje transport látek mezi jádrem a cytoplazmou. Karyotéka se skládá z vnější a vnitřní membrány oddělené úzkým perinukleárním prostorem. Vnější jaderná membrána je v přímém kontaktu s cytoplazmou buňky, s membránami cisteren endoplazmatického retikula. Na povrchu jaderné membrány přivrácené k cytoplazmě jsou četné ribozomy. Jaderný obal má jaderné póry uzavřené složitou diafragmou tvořenou propojenými proteinovými granulemi. Metabolismus probíhá prostřednictvím jaderných pórů
mezi jádrem a cytoplazmou buňky. Molekuly ribonukleové kyseliny (RNA) a ribozomální podjednotky opouštějí jádro do cytoplazmy a proteiny a nukleotidy vstupují do jádra.
Pod jaderným obalem se nachází homogenní nukleoplazma (karyoplazma) a jadérko. V nukleoplazmě nedělícího se jádra, v jeho jaderné proteinové matrici, jsou granule (shluky) tzv. heterochromatinu. Oblasti volnějšího chromatinu umístěné mezi granulemi se nazývají euchromatin. Volný chromatin se nazývá dekondenzovaný chromatin, nejintenzivněji v něm probíhají syntetické procesy. Během buněčného dělení se chromatin stlačuje, kondenzuje a tvoří chromozomy.
Chromatin nedělícího se jádra a chromozomy dělícího se jádra mají stejné chemické složení. Chromatin i chromozomy se skládají z molekul DNA spojených s RNA a proteiny (histony a nehistony). Každá molekula DNA se skládá ze dvou dlouhých pravotočivých polynukleotidových řetězců (dvojitá šroubovice). Každý nukleotid se skládá z dusíkaté báze, cukru a zbytku kyseliny fosforečné. Navíc je základna umístěna uvnitř dvojité šroubovice a cukr-fosfátová kostra je umístěna venku.
Dědičná informace v molekulách DNA je zaznamenána v lineární sekvenci uspořádání jejích nukleotidů. Elementární částicí dědičnosti je gen. Gen je úsek DNA, který má specifickou sekvenci nukleotidů odpovědných za syntézu jednoho specifického specifického proteinu.
Molekuly DNA v chromozomu dělícího se jádra jsou kompaktně zabaleny. Jedna molekula DNA obsahující 1 milion nukleotidů v lineárním uspořádání má tedy délku 0,34 mm. Délka jednoho lidského chromozomu při natažení je asi 5 cm Molekuly DNA spojené s histonovými proteiny tvoří nukleozomy, což jsou strukturální jednotky chromatinu. Nukleozomy vypadají jako kuličky o průměru 10 nm. Každý nukleozom se skládá z histonů, kolem kterých je stočena část DNA, včetně 146 nukleotidových párů. Mezi nukleozomy jsou lineární úseky DNA skládající se z 60 nukleotidových párů. Chromatin je reprezentován fibrilami, které tvoří smyčky dlouhé asi 0,4 μm, obsahující od 20 000 do 300 000 nukleotidových párů.
V důsledku zhutnění (kondenzace) a stočení (supercoiling) deoxyribonukleoproteinů (DNP) v dělícím jádře jsou chromozomy protáhlé tyčinkovité útvary se dvěma rameny rozdělenými tak
nazývaná konstrikce – centromera. Podle umístění centromery a délky ramen (noh) se rozlišují tři typy chromozomů: metacentrické, které mají přibližně stejná ramena, submetacentrické, u kterých je délka ramen (noh) různá, a akrocentrické chromozomy. , ve kterém je jedno rameno dlouhé a druhé dlouhé.velmi krátké, sotva patrné.
Povrch chromozomů je pokryt různými molekulami, především ribonukleoprogeidy (RNP). Somatické buňky mají dvě kopie každého chromozomu. Říká se jim homologní chromozomy, jsou identické co do délky, tvaru, struktury a nesou stejné geny, které jsou umístěny stejně. Strukturní znaky, počet a velikost chromozomů se nazývají karyotyp. Normální lidský karyotyp obsahuje 22 párů somatických chromozomů (autosomů) a jeden pár pohlavních chromozomů (XX nebo XY). Lidské somatické buňky (diploidní) mají dvojnásobný počet chromozomů - 46. Pohlavní buňky obsahují haploidní (jedinou) sadu - 23 chromozomů. Proto je v zárodečných buňkách dvakrát méně DNA než v diploidních somatických buňkách.
Jadérko, jedno nebo více, je přítomno ve všech nedělících se buňkách. Má vzhled intenzivně zbarveného kulatého těla, jehož velikost je úměrná intenzitě syntézy bílkovin. Nukleolus se skládá z elektronově hustého nukleolonema (z řeckého neman - nit), ve kterém se rozlišují vláknité (fibrilární) a zrnité části. Vláknitá část se skládá z mnoha propletených vláken RNA o tloušťce asi 5 nm. Granulovaná (granulární) část je tvořena zrny o průměru cca 15 nm, což jsou částice ribonukleoproteinů – prekurzory ribozomálních podjednotek. Ribozomy se tvoří v jadérku.
Chemické složení buňky. Všechny buňky lidského těla jsou chemického složení podobné, obsahují anorganické i organické látky.
Anorganické látky. Ve složení buňky se nachází více než 80 chemických prvků. Navíc šest z nich – uhlík, vodík, dusík, kyslík, fosfor a síra – tvoří asi 99 % celkové hmotnosti buňky. Chemické prvky se v buňce nacházejí ve formě různých sloučenin.
Voda zaujímá první místo mezi látkami buňky. Tvoří asi 70 % buněčné hmoty. Většina reakcí probíhajících v buňce může probíhat pouze ve vodném prostředí. Mnoho látek vstupuje do buňky ve vodném roztoku. Metabolické produkty jsou také odstraňovány z buňky ve vodném roztoku. Díky
V přítomnosti vody si buňka zachovává svůj objem a pružnost. NA anorganické látky buňky kromě vody obsahují soli. Pro životně důležité procesy buňky jsou nejdůležitější kationty K+, Na+, Mg2+, Ca2+ a dále anionty - H2PO~, C1, HCO Koncentrace kationtů a aniontů uvnitř a vně buňky je různá. Takže uvnitř buňky je vždy poměrně vysoká koncentrace draselných iontů a nízká koncentrace sodných iontů. Naopak v prostředí obklopujícím buňku, v tkáňovém moku, je méně iontů draslíku a více iontů sodíku. V živé buňce zůstávají tyto rozdíly v koncentracích draslíkových a sodných iontů mezi intracelulárním a extracelulárním prostředím konstantní.
Organické látky. Téměř všechny buněčné molekuly jsou uhlíkaté sloučeniny. Se čtyřmi elektrony ve vnějším obalu může atom uhlíku vytvořit čtyři silné kovalentní vazby s jinými atomy a vytvořit tak velké, složité molekuly. Další atomy, které jsou široce přítomné v buňce a ke kterým se atomy uhlíku snadno spojují, jsou atomy vodíku, dusíku a kyslíku. Jsou stejně jako uhlík malé velikosti a jsou schopné tvořit velmi silné kovalentní vazby.
Většina organických sloučenin tvoří velké molekuly, nazývané makromolekuly (řecky makros – velké). Takové molekuly se skládají z opakujících se sloučenin podobné struktury a vzájemně propojených - monomerů (řecky monos - jeden). Makromolekula tvořená monomery se nazývá polymer (řecky poly - many).
Většinu cytoplazmy a jádra buňky tvoří proteiny. Všechny proteiny obsahují atomy vodíku, kyslíku a dusíku. Mnoho proteinů také obsahuje atomy síry a fosforu. Každá molekula proteinu se skládá z tisíců atomů. Existuje obrovské množství různých proteinů sestavených z aminokyselin.
Více než 170 aminokyselin se nachází v buňkách a tkáních živočišných a rostlinných organismů. Každá aminokyselina má karboxylovou skupinu (COOH), která má kyselé vlastnosti, a aminoskupinu (-NH2), která má zásadité vlastnosti. Oblasti molekul neobsazené karboxylovými a aminoskupinami se nazývají radikály (R). V nejjednodušším případě se radikál skládá z jednoho atomu vodíku, ale u složitějších aminokyselin může jít o složitou strukturu skládající se z mnoha atomů uhlíku.
Mezi nejvýznamnější aminokyseliny patří alanin, kyselina glutamová a asparagová, prolin, leucin, cystein. Spojení aminokyselin mezi sebou se nazývá peptidové vazby. Výsledné aminokyselinové sloučeniny se nazývají peptidy. Peptid tvořený dvěma aminokyselinami se nazývá dipeptid.
ze tří aminokyselin - tripeptid, z mnoha aminokyselin - polypeptid. Většina bílkovin obsahuje 300-500 aminokyselin. Existují také větší proteinové molekuly skládající se z 1500 nebo více aminokyselin. Proteiny se liší složením, počtem a pořadím střídání aminokyselin v polypeptidovém řetězci. Je to sekvence střídání aminokyselin, která má prvořadý význam v existující rozmanitosti proteinů. Mnoho proteinových molekul je dlouhých a má vysokou molekulovou hmotnost. Tak, molekulová hmotnost inzulín je 5700, hemoglobin je 65 000 a molekulová hmotnost vody je pouze 18.
Polypeptidové řetězce proteinů nejsou vždy prodloužené. Naopak se mohou různě kroutit, ohýbat nebo skládat. Rozmanitost fyzických a chemické vlastnosti proteiny poskytují vlastnosti funkcí, které vykonávají: stavební, motorické, transportní, ochranné, energetické.
Sacharidy obsažené v buňkách jsou také organické látky. Sacharidy obsahují atomy uhlíku, kyslíku a vodíku. Existují jednoduché a složité sacharidy. Jednoduché sacharidy se nazývají monosacharidy. Komplexní sacharidy jsou polymery, ve kterých monosacharidy působí jako monomery. Disacharid se tvoří ze dvou monomerů, trisacharid ze tří a polysacharid z mnoha. Všechny monosacharidy jsou bezbarvé látky, vysoce rozpustné ve vodě. Nejběžnější monosacharidy v živočišných buňkách jsou glukóza, ribóza a deoxyribóza.
Glukóza je primárním zdrojem energie pro buňku. Při štěpení se mění na oxid uhelnatý a vodu (C02 + + H20). Při této reakci se uvolňuje energie (při odbourání 1 g glukózy se uvolní 17,6 kJ energie). Ribóza a deoxyribóza jsou součástí nukleových kyselin a ATP.
Lipidy se skládají ze stejných chemických prvků jako sacharidy – uhlík, vodík a kyslík. Lipidy se ve vodě nerozpouštějí. Nejčastějšími a nejznámějšími lipidy jsou ego tuky, které jsou zdrojem energie. Při štěpení tuků se uvolňuje dvakrát více energie než při štěpení sacharidů. Lipidy jsou hydrofobní, a proto jsou součástí buněčných membrán.
Buňky obsahují nukleové kyseliny – DNA a RNA. Název "nukleové kyseliny" pochází z latinského slova "nucleus", ty. jádro, kde byly poprvé objeveny. Nukleové kyseliny jsou nukleotidy zapojené do série. Nukleotid je chemická látka
sloučenina sestávající z jedné molekuly cukru a jedné molekuly organické báze. Organické zásady mohou při interakci s kyselinami tvořit soli.
Každá molekula DNA se skládá ze dvou vláken, spirálovitě stočených kolem sebe. Každý řetězec je polymer, jehož monomery jsou nukleotidy. Každý nukleotid obsahuje jednu ze čtyř bází – adenin, cytosin, guanin nebo thymin. Když se vytvoří dvojitá šroubovice, dusíkaté báze jednoho řetězce se „spojí“ s dusíkatými bázemi druhého řetězce. Báze se k sobě přibližují tak blízko, že mezi nimi vznikají vodíkové vazby. V uspořádání spojovacích nukleotidů je důležitý vzorec, a to: proti adeninu (A) jednoho řetězce je vždy thymin (T) druhého řetězce a proti guaninu (G) jednoho řetězce - cytosin (C). Zdá se, že v každé z těchto kombinací se oba nukleotidy vzájemně doplňují. slovo "doplněk" latinský znamená „doplňek“. Proto je zvykem říkat, že guanin je komplementární k cytosinu a thymin je komplementární k adeninu. Pokud je tedy známo pořadí nukleotidů v jednom řetězci, pak komplementární princip okamžitě určuje pořadí nukleotidů v druhém řetězci.
V polynukleotidových řetězcích DNA tvoří každé tři po sobě jdoucí nukleotidy triplet (soubor tří složek). Každý triplet není jen náhodná skupina tří nukleotidů, ale kodagen (v řečtině kodagen je oblast, která tvoří kodon). Každý kodon kóduje (šifruje) pouze jednu aminokyselinu. Sekvence kodegenů obsahuje (zaznamenané) primární informace o sekvenci aminokyselin v proteinech. DNA má unikátní vlastnost – schopnost duplikace, kterou nemá žádná jiná známá molekula.
Molekula RNA je také polymer. Jeho monomery jsou nukleotidy. RNA je jednořetězcová molekula. Tato molekula je postavena stejným způsobem jako jeden z řetězců DNA. Ribonukleová kyselina, stejně jako DNA, obsahuje triplety – kombinace tří nukleotidů, neboli informační jednotky. Každý triplet řídí začlenění velmi specifické aminokyseliny do proteinu. Pořadí střídání budovaných aminokyselin je určeno sekvencí tripletů RNA. Informace obsažené v RNA jsou informace získané z DNA. Přenos informací je založen na již známém principu komplementarity.
Každý triplet DNA je spárován s komplementárním tripletem RNA. Triplet RNA se nazývá kodon. Kodonová sekvence obsahuje informace o sekvenci aminokyselin v proteinech. Tato informace je zkopírována z informací zaznamenaných v kodogenní sekvenci v molekule DNA.
Na rozdíl od DNA, jejíž obsah v buňkách konkrétních organismů je relativně konstantní, obsah RNA kolísá a závisí na syntetických procesech v buňce.
Na základě jejich funkcí existuje několik typů ribonukleových kyselin. Transferová RNA (tRNA) se nachází hlavně v cytoplazmě buňky. Ribozomální RNA (rRNA) tvoří podstatnou část struktury ribozomů. Messenger RNA (mRNA) nebo matricová RNA (mRNA) se nachází v buněčném jádře a cytoplazmě a přenáší informace o struktuře proteinu z DNA do místa syntézy proteinů v ribozomech. Všechny typy RNA jsou syntetizovány na DNA, která slouží jako jakýsi templát.
Kyselina adenosintrifosforečná (ATP) se nachází v každé buňce. Podle své chemické struktury je ATP klasifikován jako nukleotid. On a každý nukleotid obsahují jednu molekulu organické báze (adenin), jednu molekulu sacharidu (ribózu) a tři molekuly kyseliny fosforečné. ATP se od běžných nukleotidů výrazně liší přítomností ne jedné, ale tří molekul kyseliny fosforečné.
Kyselina adenosinmonofosforečná (AMP) je součástí veškeré RNA. Když se přidají další dvě molekuly kyseliny fosforečné (H3P04), změní se na ATP a stane se zdrojem energie. Je to spojení mezi druhým a třetím
Z kurzu botaniky a zoologie tyvíte, že těla rostlin a žaludekJsou postaveny z buněk. OrganismusLidské bytosti se také skládají z buněk.Vzhledem k buněčné struktuřetěla, jeho růst je možný, jednoureprodukce, obnova orgánůa tkaniny a další formy činnosti ness.
Tvar a velikost buněk závisí na funkci, kterou orgán vykonává.Hlavní zařízení pro studiumbuněčná struktura je mikromořský orel Umožňuje to světelný mikroskopprozkoumat buňku při přibližně třítisícovém zvětšení;elektronový mikroskop, který místo světla využívá proud elektronů – stotisíckrát.Cytologie (z řec."cytos" - buňka).
Buněčná struktura.
Každá buňka se skládá z cytoplazmy a jádra azvenčí je pokryta membránou,vymezující jednu buňku odsousedních. Prostormezi membránami sousedních buněknaplněné tekutou mezibuněčnou látkou. Hlavní funkce memu branes je to přes to se pohybují různé látkybuňky k buňkám a tak dálevýměna látek probíhá mezistejně jako buňky a mezibuněčný prostor společnost.
Cytoplazma je viskózní polokapalina nějakou látku. Cytoplazma obsahuje řadu nejmenších struktur buňky - organoidy, které se jednou provedouosobní funkce. Vezměme v úvahu nejvícedůležité organely: mitochondrierii, síť tubulů, ribozomy, buňkypřesný střed, jádro.
Mitochondrie - krátký utol porodní těla s vnitřními přesunyměsta. Produkují látku bohatou na potřebnou energiipro procesy probíhající vbuněčný ATP. Bylo zjištěno, že čím aktivnějšíbuňka funguje, tím více obsahuje mitochondrie.
Celým prostupuje síť tubulů cytoplazma. Prostřednictvím těchto kanálů pohyb látek aspojení mezi orgány a dámy.
Ribozomy - hustá těla, sobsahující bílkoviny a ribonukleovou kyselinu kyselina. Jsou místem volání bílkovin.
Vzniká buněčné centrum Býci, kteří jsou do věci zapletenivýzkumné buňky. Jsou umístěny v blízkosti jádra.
Jádro - toto je těloje povinná součástbuňky. Během buněčných záležitostíKdyž se změní struktura jádra. Kdyžbuněčné dělení končí, jádrovrátí do předchozího stavunu. V jádru je speciální látka - chromatin, z nichž před rozdělením Buňky jsou tvořeny jako vláknité krvinky - chromozomy. Pro buňky ha typicky konstantní množství chromosom určitého tvaru. Do klece Kah lidské tělo obsahuje 46chromozomy a zárodečné buňky mají 23.
Chemické složení buňky. Buňka ki lidského těla se skládají zrůzné chemické sloučeninyanorganické a organickéPříroda. K anorganickým látkámvaše buňky obsahují vodu a soli.Voda tvoří až 80 % buněčné hmotyki. Rozpouští látkyvyskytující se při chemických reakcích:transportuje živinyodstraňuje odpad aškodlivé sloučeniny. Minerálnísoli - chlorid sodný, chlorid sodnýlia atd. - hrají důležitou roli v distribuci vody mezi buňkamia mezibuněčná látka. Samostatný Nový chemické prvky, takový,jako je kyslík, vodík, dusík, síra,železo, hořčík, zinek, jód, fosfor, podílet se na tvorbě vit ny organických sloučenin. Obrázek organických sloučenin až 20-30% hmotnosti každé buňky. Mezi organické sloučeninynejdůležitější jsou uhlíkano, tuky, bílkoviny a nukleové kyseliny kyseliny.
Sacharidy sestávají z uhlíku vodík a kyslík. K sacharidům zspěchající glukóza, zvířecí kolaps malý - glykogen. Mnoho sacharidů jsou vysoce rozpustné ve vodě a jsoujsou hlavními zdroji energie pro realizaci veškerého životaprocesy. Když se rozloží 1 g sacharidůUvolní se 17,6 kJ energie.
Tuky tvořené stejnými chemikáliemichemické prvky, stejně jako uhlíkAno. Tuky jsou ve vodě nerozpustné. Onyjsou součástí buněčných membrán.Tuky slouží i jako zásobárnazdroj energie v těle. Naúplné odbourání 1 g tuku zvládnutéPředpokládá se 38,9 kJ energie.
Veverky jsou hlavníbuněčných organismů. Nejvíce jsou bílkovinykomplex těch, které se vyskytují v příroděde organických látek, i když snáklady od relativně malýchpočet chemických prvků - uguhlík, vodík, kyslík, dusík,síra. Velmi často protein obsahujedit fosfor. Molekula proteinu mávelké velikosti a zastupujebojujte s řetězem složeným z desítek astovky jednodušších sloučenin - 20 typů aminokyseliny.
Proteiny slouží jako hlavní strukturapevný materiál. Účastní sepodílí se na tvorbě buněčných membránki, jádro, cytoplazma, organely.Mnoho proteinů působí jako proteinypodporovatelů toku chemických reakcítiony - enzymy. Biochemicképrocesy mohou probíhat v buňcenejen v přítomnosti speciálníchenzymy, které urychlují chemchemické přeměny látek na plástvene milionkrát.
Proteiny mají různorodou strukturuní. Pouze v jedné buňceExistuje až 1000 různých proteinů.
Když se v těle rozkládají bílkovinyvydáno přibližně stejněmnožství energie je stejně jako u štěpení sacharidů 17,6 kJ na 1 g.
Nukleové kyseliny formulář v buněčném jádře. S tím souvisíjejich jméno (z latinského „nucleus“ -jádro). Jsou složeny z uhlíku, kys kyslík, vodík a dusík a fosfor. Nucleinové kyseliny přicházejí ve dvou typech - deoxyribonukleové kyseliny (DNA) a ribonukleové kyseliny (RNA). DNA je nalezena nachází se hlavně v chromozomech buněk. DNA určuje složení buněčných proteinů ki a přenos dědičnýchznaky a vlastnosti od rodičů kotupělost. Funkce RNA souvisí sformace pro to charakteristická proteinové buňky.
Více, ostatní - méně.
Na atomární úrovni neexistují žádné rozdíly mezi organickým a anorganickým světem živé přírody: živé organismy se skládají ze stejných atomů jako těla neživé přírody. Poměr různých chemických prvků v živých organismech a v zemské kůře se však velmi liší. Kromě toho se živé organismy mohou lišit od svého prostředí v izotopovém složení chemických prvků.
Obvykle lze všechny prvky buňky rozdělit do tří skupin.
Makronutrienty
Zinek- je součástí enzymů podílejících se na alkoholové fermentaci a inzulínu
Měď- je součástí oxidačních enzymů podílejících se na syntéze cytochromů.
Selen- podílí se na regulačních procesech organismu.
Ultramikroelementy
Ultramikroelementy tvoří v organismech živých bytostí méně než 0,0000001 %, patří mezi ně zlato, stříbro má baktericidní účinek, potlačuje reabsorpci vody v ledvinových tubulech, ovlivňuje enzymy. Mezi ultramikroelementy patří také platina a cesium. Někdo do této skupiny zahrnuje i selen, s jeho nedostatkem vzniká rakovina. Funkce ultramikroprvků jsou stále špatně pochopeny.
Molekulární složení buňky
viz také
Nadace Wikimedia. 2010.
Podívejte se, co je „Chemické složení buňky“ v jiných slovnících:
Buňky - získejte funkční slevový kupón v Galerii Akademika Cosmetics nebo si kupte ziskové buňky s dopravou zdarma ve výprodeji v Galerii Cosmetics
Obecná struktura bakteriální buňky je znázorněna na obrázku 2. Vnitřní organizace bakteriální buňky je složitá. Každá systematická skupina mikroorganismů má své specifické strukturní rysy. Buněčná stěna... ... Biologická encyklopedie
Jedinečnost intracelulární struktury červených řas spočívá jak ve vlastnostech běžných buněčných složek, tak v přítomnosti specifických intracelulárních inkluzí. Buněčné membrány. V membránách červených krvinek ... ... Biologická encyklopedie
- (Argentum, argent, Silber), chemický. Ag znamení. S. patří mezi kovy člověku známý zpět v dávných dobách. V přírodě se vyskytuje jak v nativním stavu, tak ve formě sloučenin s jinými tělesy (se sírou např. Ag 2S... ...
- (Argentum, argent, Silber), chemický. Ag znamení. S. patří mezi kovy známé člověku již od starověku. V přírodě se vyskytuje jak v nativním stavu, tak ve formě sloučenin s jinými tělísky (se sírou, například Ag2S stříbro ... Encyklopedický slovník F.A. Brockhaus a I.A. Ephron
Tento termín má jiné významy, viz Buňka (významy). Lidské krvinky (HBC) ... Wikipedie
Termín biologie navrhl vynikající francouzský přírodovědec a evolucionista Jean Baptiste Lamarck v roce 1802 k označení vědy o životě jako zvláštního přírodního fenoménu. Dnes je biologie komplexem věd, které studují... ... Wikipedii
Buňka je základní jednotkou struktury a životně důležité činnosti všech živých organismů (s výjimkou virů, které jsou často označovány jako nebuněčné formy života), mající vlastní metabolismus, schopnou samostatné existence,... ... Wikipedie
- (cyto + chemie) sekce cytologie, která studuje chemické složení buňky a jejích složek, stejně jako metabolické procesy a chemické reakce, které jsou základem života buňky... Velký lékařský slovník
Chemické látky v buňce, zejména jejich složení, se z chemického hlediska dělí na makro- a mikroprvky. Existuje však také skupina ultramikroprvků, která zahrnuje chemické prvky, jejichž procento je 0,0000001%.
Některých chemických sloučenin je v buňce více, jiných méně. Všechny hlavní prvky buňky však patří do skupiny makroprvků. Předpona makro znamená hodně.
Živý organismus na atomární úrovni se neliší od předmětů neživé přírody. Skládá se ze stejných atomů jako neživé předměty. Množství chemických prvků v živém organismu, zejména těch, které zajišťují základní životní procesy, je však procentuálně mnohem větší.
Buněčné chemikálie
Veverky
Hlavními látkami buňky jsou bílkoviny. Zabírají 50 % buněčné hmoty. Proteiny plní v těle živých tvorů mnoho různých funkcí a proteiny jsou ve své podobě a funkcích také mnoho dalších látek.
Podle chemické struktury jsou proteiny biopolymery, které se skládají z aminokyselin spojených peptidovými vazbami. Rád bych poznamenal, že složení bílkovin je obsazeno především aminokyselinovými zbytky.
Chemické složení bílkovin se vyznačuje konstantním průměrným množstvím dusíku – přibližně 16 %. Chtěl bych poznamenat, že pod vlivem specifických enzymů, stejně jako během zahřívání s kyselinami, jsou bílkoviny přístupné hydrolýze. To je jeden z jejich hlavních rysů.
Sacharidy
Sacharidy jsou v přírodě velmi rozšířené a hrají velmi důležitou roli v životě rostlin a živočichů. Účastní se různých metabolických procesů v těle a jsou součástí mnoha přírodních sloučenin.
V závislosti na obsahu, struktuře a fyzikální a chemické vlastnosti sacharidy se dělí do dvou skupin: jednoduché - jedná se o monosacharidy a komplexní - kondenzační produkty monosacharidů. Mezi komplexními sacharidy jsou také dvě skupiny: oligosacharidy (počet monosacharidových zbytků je od dvou do deseti) a polysacharidy (počet monosacharidových zbytků je více než deset).
Lipidy
Lipidy jsou hlavním zdrojem energie pro organismy. V živých organismech plní lipidy alespoň tři hlavní funkce: jsou hlavní konstrukční prvky membrány, jsou běžnou energetickou rezervou a hrají také ochrannou roli ve složení kožní vrstvy zvířat, rostlin a mikroorganismů.
Chemické látky v buňce, které patří do třídy lipidů, mají zvláštní vlastnost – jsou nerozpustné ve vodě a málo rozpustné v organických rozpouštědlech.
Nukleové kyseliny
V buňkách živých organismů byly nalezeny dva typy životně důležitých nukleových kyselin: kyselina deoxyribonukleová (DNA) a kyselina ribonukleová (RNA). Nukleové kyseliny jsou komplexní sloučeniny, které obsahují dusík.
V případě úplné hydrolýzy se nukleové kyseliny štěpí na menší sloučeniny, a to: dusíkaté zásady, sacharidy a kyselinu fosforečnou. V případě neúplné hydrolýzy nukleových kyselin vznikají nukleosidy a nukleotidy. Hlavní funkcí nukleových kyselin je ukládání genetické informace a transport biologicky aktivních látek.
Skupina makroprvků je hlavním zdrojem života buněk
Skupina makroprvků zahrnuje takové základní chemické prvky jako je kyslík, uhlík, vodík, dusík, draslík, fosfor, síra, hořčík, sodík, vápník, chlor a další. Mnohé z nich, například fosfor, dusík, síra, jsou součástí různých sloučenin, které jsou zodpovědné za životní procesy tělesných buněk. Každý z těchto prvků má svou funkci, bez které by existence buňky nebyla možná.
- Kyslík je například obsažen téměř ve všech organických látkách a sloučeninách buňky. Pro mnohé, zejména aerobní organismy, působí kyslík jako oxidační činidlo, které dodává buňkám tohoto organismu energii při jejich dýchání. Nejvíc velký počet Kyslík v živých organismech se nachází v molekulách vody.
- Uhlík je také součástí mnoha buněčných sloučenin. Atomy uhlíku v molekule CaCO3 tvoří základ kostry živých organismů. Kromě toho uhlík reguluje buněčné funkce a hraje důležitou roli ve fotosyntéze rostlin.
- Vodík se nachází v molekulách vody v buňce. Jeho hlavní role v buněčné struktuře spočívá v tom, že mnoho mikroskopických bakterií oxiduje vodík, aby získalo energii.
- Dusík je jednou z hlavních součástí buňky. Jeho atomy jsou součástí nukleových kyselin, mnoha bílkovin a aminokyselin. Dusík se účastní procesu regulace krevní tlak ve formě N O a je vylučován z živého organismu močí.
Neméně Důležité Síra a fosfor jsou také nezbytné pro život organismů. První je obsažena v mnoha aminokyselinách, a tedy v bílkovinách. A fosfor tvoří základ ATP – hlavního a největšího zdroje energie živého organismu. Kromě toho se fosfor ve formě minerálních solí nachází v zubních a kostních tkáních.
Vápník a hořčík jsou důležitými složkami tělesných buněk. Vápník sráží krev, takže je životně důležitý pro živé bytosti. Reguluje také mnoho intracelulárních procesů. Hořčík se podílí na tvorbě DNA v těle, navíc je kofaktorem mnoha enzymů.
Buňka potřebuje také makroprvky, jako je sodík a draslík. Sodík udržuje membránový potenciál buňky a draslík je pro to nezbytný nervový impuls a normální činnost srdečních svalů.
Význam mikroprvků pro živý organismus
Všechny základní buněčné látky se skládají nejen z makroprvků, ale také z mikroprvků. Patří mezi ně zinek, selen, jód, měď a další. V buňce se jako součást hlavních látek nacházejí v nepatrném množství, ale hrají zásadní roli v procesech těla. Selen například reguluje mnoho základních procesů, měď je jednou ze základních složek mnoha enzymů a zinek je hlavním prvkem ve složení inzulínu, hlavního hormonu slinivky břišní.
Chemické složení buňky - video
