Biológia: bunky. Štruktúra, účel, funkcie. Chemická stavba bunky živého organizmu Živočíšna bunka chemické zloženie
Bunková biológia je všeobecne známa každému školské osnovy. Pozývame vás, aby ste si pripomenuli, čo ste sa kedysi naučili, a tiež o tom objavili 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 buniek v tele. Môžu byť súčasťou mnohých rôznych orgánov a organizmov (vajíčka, baktérie, nervy, červené krvinky) alebo môžu byť nezávislými organizmami (prvoky). Napriek všetkej ich rozmanitosti je v ich funkciách a štruktúre veľa spoločného.
Bunkové funkcie
Všetky sa líšia vo forme a často vo funkcii. Bunky tkanív a orgánov toho istého organizmu sa môžu značne líšiť. Bunková biológia však zdôrazňuje funkcie, ktoré sú spoločné pre všetky ich odrody. Tu vždy dochádza k syntéze bielkovín. Tento proces je riadený Bunka, ktorá nesyntetizuje proteíny, je v podstate mŕtva. Živá bunka je taká, ktorej zložky sa neustále menia. Hlavné triedy látok však zostávajú nezmenené.
Všetky procesy v bunke sa vykonávajú pomocou energie. Ide o výživu, dýchanie, reprodukciu, metabolizmus. Preto sa živá bunka vyznačuje tým, že v nej neustále dochádza k výmene energie. Každý z nich má spoločnú najdôležitejšiu vlastnosť – schopnosť uchovávať energiu a míňať ju. Medzi ďalšie funkcie patrí delenie a dráždivosť.
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 rozkladu látok a biosyntézy, teplota a spotreba kyslíka. V tomto stave vykonávajú funkcie, ktoré sú im vlastné.
Bunková štruktúra
Jeho štruktúra je pomerne zložitá, hoci sa považuje za najjednoduchšiu formu života vo vede, ako je biológia. Bunky sú umiestnené 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 pozostáva z mnohých molekúl. Sú usporiadané v niekoľkých vrstvách. Vďaka membráne prenikajú látky selektívne. V cytoplazme sú organely - najmenšie štruktúry. Ide o endoplazmatické retikulum, mitochondrie, ribozómy, bunkové centrum, Golgiho komplex, lyzozómy. Ako bunky vyzerajú, lepšie pochopíte štúdiom obrázkov uvedených v tomto článku.
Membrána
Endoplazmatické retikulum
Táto organela bola pomenovaná tak, pretože sa nachádza v centrálnej časti cytoplazmy (z gréčtiny sa slovo „endon“ prekladá ako „vnútri“). EPS - veľmi rozvetvený systém vezikúl, rúrok, tubulov rôznych tvarov a veľkosť. Sú ohraničené membránami.
Existujú dva typy EPS. Prvý je zrnitý, ktorý pozostáva z cisterien a tubulov, ktorých povrch je posypaný granulami (zrnkami). Druhý typ EPS je agranulárny, teda hladký. Ribozómy sú grana. Je zvláštne, že granulovaný EPS sa pozoruje hlavne v bunkách zvieracích embryí, zatiaľ čo u dospelých foriem je zvyčajne agranulárny. Ako viete, ribozómy sú miestom syntézy proteínov v cytoplazme. Na základe toho môžeme predpokladať, že granulovaný EPS sa vyskytuje prevažne v bunkách, kde prebieha aktívna syntéza proteínov. Predpokladá sa, že agranulárna sieť je zastúpená hlavne v tých bunkách, kde dochádza k aktívnej syntéze lipidov, teda tukov a rôznych tukom podobných látok.
Oba typy EPS sa nezúčastňujú len na syntéze organických látok. Tu sa tieto látky hromadia a sú tiež transportované na potrebné miesta. EPS tiež reguluje metabolizmus, ktorý sa vyskytuje medzi životné prostredie a bunka.
Ribozómy
Mitochondrie
Energetické organely zahŕňajú mitochondrie (na obrázku vyššie) a chloroplasty. Mitochondrie sú akousi energetickou stanicou každej bunky. Práve v nich sa získava energia živiny. Mitochondrie sa líšia tvarom, ale najčastejšie sú to granule alebo vlákna. Ich počet a veľkosť nie sú konštantné. Závisí to od funkčnej aktivity konkrétnej bunky.
Ak sa pozriete na fotografiu z elektrónového mikroskopu, všimnete si, že mitochondrie majú dve membrány: vnútornú a vonkajšiu. Vnútorná tvorí výbežky (cristae) pokryté enzýmami. Vďaka prítomnosti cristae celkový povrch mitochondrií sa zvyšuje. To je dôležité pre aktívny priebeh enzýmovej aktivity.
Vedci objavili špecifické ribozómy a DNA v mitochondriách. To umožňuje týmto organelám reprodukovať sa nezávisle počas delenia buniek.
Chloroplasty
Pokiaľ ide o chloroplasty, tvar je disk alebo guľa s dvojitým plášťom (vnútorným a vonkajším). Vo vnútri tejto organely sú tiež ribozómy, DNA a grana - špeciálne membránové formácie spojené s vnútornou membránou aj medzi sebou. Chlorofyl sa nachádza presne v membránach. Vďaka nemu sa energia slnečného žiarenia premieňa na chemickú energiu adenozíntrifosfát (ATP). V chloroplastoch sa používa na syntézu uhľohydrátov (vzniká z vody a oxidu uhličitého).
Súhlasíte, že informácie uvedené vyššie potrebujete poznať nielen na to, aby ste zvládli test z biológie. Bunka je stavebný materiál, ktorý tvorí naše telo. A všetka živá príroda je komplexná zbierka buniek. Ako vidíte, majú veľa komponentov. Na prvý pohľad sa môže zdať, že študovať štruktúru bunky nie je ľahká úloha. Keď sa však na to 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.
Bunka je najmenšia štrukturálna a funkčná jednotka živých vecí. Bunky všetkých živých organizmov vrátane človeka majú podobnú štruktúru. Štúdium štruktúry, funkcií buniek, ich vzájomná interakcia je základom pre pochopenie takého zložitého organizmu, akým je človek. Bunka aktívne reaguje na podráždenie, vykonáva funkcie rastu a reprodukcie; schopný samoreprodukcie a prenosu genetickej informácie na potomkov; k regenerácii a prispôsobeniu sa prostrediu.
Štruktúra. V tele dospelého človeka je asi 200 typov buniek, ktoré sa líšia tvarom, štruktúrou, chemickým zložením a metabolizmom. Napriek veľkej rozmanitosti predstavuje každá bunka akéhokoľvek orgánu integrálny živý systém. Bunka sa delí na cytolemu, cytoplazmu a jadro (obr. 5).
Cytolemma. Každá bunka má membránu – cytolemu (bunkovú membránu), ktorá oddeľuje obsah bunky od vonkajšieho (mimobunkového) prostredia. Cytolema nielen obmedzuje bunku zvonku, ale zabezpečuje aj jej priame spojenie s vonkajším prostredím. Cytolema vykonáva ochranné, transportné funkcie
1 - cytolema (plazmatická membrána); 2 - pinocytotické vezikuly; 3 - centrozóm (bunkové centrum, cytocentrum); 4 - hyaloplazma;
- - endoplazmatické retikulum (a - membrány endoplazmatického retikula,
- - ribozómy); 6 - jadro; 7 - spojenie perinukleárneho priestoru s dutinami endoplazmatického retikula; 8 - jadrové póry; 9 - jadierko; 10 - intracelulárny sieťový aparát (Golgiho komplex); 11 - sekrečné vakuoly; 12 - mitochondrie; 13 - lyzozómy; 14 - tri po sebe idúce štádiá fagocytózy; 15 - spojenie bunkovej membrány
vníma vplyvy vonkajšieho prostredia. Cez cytolemu prenikajú rôzne molekuly (častice) do bunky a vystupujú z bunky do jej prostredia.
Cytolema pozostáva z lipidových a proteínových molekúl, ktoré sú držané pohromade komplexnými intermolekulárnymi interakciami. Vďaka nim je zachovaná štrukturálna celistvosť membrány. Základ cytolemy tvoria aj vrstvy lítia
polyproteínovej povahy (lipidy v kombinácii s proteínmi). S hrúbkou asi 10 nm je cytolema najhrubšia z biologických membrán. Cytolema, polopriepustná biologická membrána, má tri vrstvy (obr. 6, pozri farbu). Vonkajšie a vnútorné hydrofilné vrstvy sú tvorené lipidovými molekulami (lipidová dvojvrstva) a majú hrúbku 5-7 nm. Tieto vrstvy sú nepriepustné pre väčšinu molekúl rozpustných vo vode. Medzi vonkajšou a vnútornou vrstvou je stredná hydrofóbna vrstva lipidových molekúl. Membránové lipidy zahŕňajú veľkú skupinu organických látok, ktoré sú slabo rozpustné vo vode (hydrofóbne) a vysoko rozpustné v organických rozpúšťadlách. Bunkové membrány obsahujú fosfolipidy (glycerofosfatidy), steroidné lipidy (cholesterol) atď.
Lipidy tvoria asi 50 % hmotnosti plazmatickej membrány.
Molekuly lipidov majú hydrofilné (vodu milujúce) hlavy a hydrofóbne (vodu obávajúce) konce. Molekuly lipidov sú v cytoleme umiestnené tak, že vonkajšiu a vnútornú vrstvu (lipidovú dvojvrstvu) tvoria hlavy molekúl lipidov a medzivrstvu tvoria ich konce.
Membránové proteíny netvoria súvislú vrstvu v cytoleme. Proteíny sa nachádzajú v lipidových vrstvách a ponoria sa do nich do rôznych hĺbok. Proteínové molekuly majú nepravidelný okrúhly tvar a sú tvorené z polypeptidových helixov. V tomto prípade sú nepolárne úseky proteínov (bez nábojov), bohaté na nepolárne aminokyseliny (alanín, valín, glycín, leucín), ponorené do tej časti lipidovej membrány, kde sú hydrofóbne konce molekúl lipidov. Nachádza. Polárne časti proteínov (nesúce náboj), tiež bohaté na aminokyseliny, interagujú s hydrofilnými hlavami lipidových molekúl.
V plazmatickej membráne tvoria proteíny takmer polovicu jej hmoty. Existujú transmembránové (integrálne), semiintegrálne a periférne membránové proteíny. Periférne proteíny sú umiestnené na povrchu membrány. Integrálne a semiintegrálne proteíny sú uložené v lipidových vrstvách. Molekuly integrálnych proteínov prenikajú celou lipidovou vrstvou membrány a semiintegrálne proteíny sú čiastočne ponorené do membránových vrstiev. Membránové proteíny sa podľa ich biologickej úlohy delia na proteíny nosiče (transportné proteíny), enzýmové proteíny a receptorové proteíny.
Membránové sacharidy sú reprezentované polysacharidovými reťazcami, ktoré sú pripojené k membránovým proteínom a lipidom. Takéto sacharidy sa nazývajú glykoproteíny a glykolipidy. Množstvo sacharidov v cytoleme a iných biologických mémoch
branes je malý. Hmotnosť uhľohydrátov v plazmatickej membráne sa pohybuje od 2 do 10 % hmotnosti membrány. Sacharidy sa nachádzajú na vonkajšom povrchu bunkovej membrány, ktorá nie je v kontakte s cytoplazmou. Sacharidy na bunkovom povrchu tvoria supramembránovú vrstvu - glykokalyx, ktorá sa podieľa na procesoch medzibunkového rozpoznávania. Hrúbka glykokalyx je 3-4 nm. Chemicky je glykokalyx glykoproteínový komplex, ktorý zahŕňa rôzne sacharidy spojené s proteínmi a lipidmi.
Funkcie plazmatickej membrány. Jednou z najdôležitejších funkcií cytolemy je transport. Zabezpečuje vstup živín a energie do bunky, odvod produktov látkovej premeny a biologicky aktívnych materiálov (tajomstiev) z bunky, reguluje prechod rôznych iónov do bunky a von z bunky a udržuje v bunke vhodné pH.
Existuje niekoľko mechanizmov vstupu látok do bunky a jej odchodu: difúzia, aktívny transport, exo- alebo endocytóza.
Difúzia je pohyb molekúl alebo iónov z oblasti s vysokou koncentráciou do oblasti s nižšou koncentráciou, t.j. pozdĺž koncentračného gradientu. V dôsledku difúzie sa molekuly kyslíka (02) a oxidu uhličitého (CO2) prenášajú cez membrány. Ióny, molekuly glukózy a aminokyselín, mastné kyseliny pomaly difundovať cez membrány.
Smer difúzie iónov určujú dva faktory: jedným z týchto faktorov je ich koncentrácia a druhým je elektrický náboj. Ióny sa typicky pohybujú do oblasti s opačným nábojom a odpudzované z oblasti s podobným nábojom difundujú z oblasti s vysokou koncentráciou do oblasti s nízkou koncentráciou.
Aktívny transport je pohyb molekúl alebo iónov cez membrány pomocou energie proti koncentračnému gradientu. Energia vo forme rozkladu kyseliny adenozíntrifosforečnej (ATP) je potrebná na zabezpečenie pohybu látok z prostredia s nižšou koncentráciou do prostredia s vyšším obsahom. Príkladom aktívneho transportu iónov je sodíkovo-draslíková pumpa (Na+, K+ pumpa). S vnútri Ióny Na+ a ATP vstupujú do membrány a ióny K+ prichádzajú zvonku. Na každé dva ióny K+, ktoré vstúpia do bunky, sa z bunky odstránia tri ióny Na+. Výsledkom je, že obsah článku sa v porovnaní s vonkajšie prostredie. V tomto prípade vzniká potenciálny rozdiel medzi dvoma povrchmi membrány.
Prenos veľkých molekúl nukleotidov, aminokyselín atď. cez membránu sa uskutočňuje membránovými transportnými proteínmi. Sú to nosné proteíny a proteíny tvoriace kanál. Nosné proteíny sa spájajú s molekulou transportovanej látky a transportujú ju cez membránu. Tento proces môže byť pasívny alebo aktívny. Proteíny tvoriace kanály tvoria úzke póry naplnené tkanivovou tekutinou, ktoré prenikajú cez lipidovú dvojvrstvu. Tieto kanály majú brány, ktoré sa krátko otvárajú v reakcii na špecifické procesy, ktoré sa vyskytujú na membráne.
Cytolema sa tiež podieľa na absorpcii a uvoľňovaní rôznych typov makromolekúl a veľkých častíc bunkou. Proces prechodu takýchto častíc cez membránu do bunky sa nazýva endocytóza a proces ich odstraňovania z bunky sa nazýva exocytóza. Plazmatická membrána počas endocytózy vytvára výbežky alebo výrastky, ktoré sa po zašnurovaní menia na vezikuly. Častice alebo kvapalina zachytená v bublinách sa prenesie do bunky. Existujú dva typy endocytózy - fagocytóza a pinocytóza. Fagocytóza (z gréckeho fagos – požieranie) je vstrebávanie a prenos veľkých častíc do bunky – napríklad zvyškov odumretých buniek, baktérií). Pinocytóza (z gréckeho pino - nápoj) je absorpcia tekutého materiálu, veľkomolekulárnych zlúčenín. Väčšina častíc alebo molekúl prijatých bunkou končí v lyzozómoch, kde sú častice trávené bunkou. Exocytóza je reverzný proces endocytózy. Počas procesu exocytózy sa obsah transportných alebo secernujúcich vezikúl uvoľňuje do extracelulárneho priestoru. V tomto prípade sa vezikuly spájajú s plazmatickou membránou a potom sa otvárajú na jej povrchu a uvoľňujú svoj obsah do extracelulárneho prostredia.
Receptorové funkcie bunkovej membrány sa uskutočňujú vďaka veľkému počtu citlivých formácií - receptorov, prítomných na povrchu cytolemy. Receptory sú schopné vnímať účinky rôznych chemických a fyzikálnych podnetov. Receptory schopné rozpoznať podnety sú glykoproteíny a glykolipidy cytolemy. Receptory sú rozmiestnené rovnomerne po celom povrchu bunky alebo sa môžu koncentrovať na ktorúkoľvek časť bunkovej membrány. Existujú receptory, ktoré rozpoznávajú hormóny, mediátory, antigény a rôzne proteíny.
Medzibunkové spojenia vznikajú spojením a uzavretím cytolemy susedných buniek. Medzibunkové spojenia zabezpečujú prenos chemických a elektrických signálov z jednej bunky do druhej a podieľajú sa na vzťahoch
bunky. Existujú jednoduché, husté, štrbinovité, synaptické medzibunkové spojenia. Jednoduché spojenia sa vytvárajú, keď sú cytolemy dvoch susedných buniek jednoducho v kontakte, vedľa seba. V miestach tesných medzibunkových spojení je cytolema dvoch buniek čo najbližšie, miestami sa spája a vytvára akoby jednu membránu. Na medzerových spojeniach (nexusoch) je medzi dvoma cytolemami veľmi úzka medzera (2-3 nm). Synaptické spojenia (synapsie) sú charakteristické pre kontakty nervových buniek medzi sebou, kedy sa signál (nervový impulz) môže prenášať z jednej nervovej bunky do druhej nervovej bunky len jedným smerom.
Z funkčného hľadiska možno medzibunkové spojenia rozdeliť do troch skupín. Ide o uzamykacie spojenia, pripájacie a komunikačné kontakty. Hradlové spojenia spájajú bunky veľmi tesne, čo znemožňuje prechod aj malým molekulám. Spojovacie spojenia mechanicky spájajú bunky so susednými bunkami alebo extracelulárnymi štruktúrami. Komunikačné kontakty medzi bunkami zabezpečujú prenos chemických a elektrických signálov. Hlavnými typmi komunikačných kontaktov sú medzerové spojenia a synapsie.
- Z akých chemických zlúčenín (molekúl) sa skladá cytolema? Ako sa molekuly týchto zlúčenín nachádzajú v membráne?
- Kde sa nachádzajú membránové proteíny, akú úlohu zohrávajú vo funkciách cytolemy?
- Vymenujte a opíšte typy transportu látok cez membránu.
- Ako sa líši aktívny transport látok cez membrány od pasívneho?
- Čo je to endocytóza a exocytóza? Ako sa od seba líšia?
- Aké typy kontaktov (spojení) buniek medzi sebou poznáte?
Hyaloplazma (z gréckeho hyalmos – priehľadný) je zložitý koloidný systém, ktorý vypĺňa priestor medzi bunkovými organelami. V hyaloplazme sa syntetizujú proteíny a nachádza sa v nej energetická rezerva bunky. Hyaloplazma spája rôzne bunkové štruktúry a poskytuje
určuje ich chemickú interakciu, tvorí matricu – vnútorné prostredie bunky. Na vonkajšej strane je hyaloplazma pokrytá bunkovou membránou - cytolemou. Zloženie hyaloplazmy zahŕňa vodu (až 90%). V hyaloplazme sa syntetizujú proteíny potrebné pre život a fungovanie bunky. Obsahuje energetické zásoby vo forme molekúl ATP, tukových inklúzií a ukladá sa glykogén. Hyaloplazma obsahuje štruktúry všeobecný účel- organely, ktoré sú prítomné vo všetkých bunkách, a nestále útvary - cytoplazmatické inklúzie. Medzi organely patria granulárne a negranulárne endoplazmatické retikulum, vnútorný sieťový aparát (Golgiho komplex), bunkové centrum (cytocentrum), ribozómy, lyzozómy. Inklúzie zahŕňajú glykogén, bielkoviny, tuky, vitamíny, pigment a ďalšie látky.
Organely sú bunkové štruktúry, ktoré vykonávajú určité životne dôležité funkcie. Existujú membránové a nemembránové organely. Membránové organely sú uzavreté jednotlivé alebo prepojené časti cytoplazmy, oddelené od hyaloplazmy membránami. Membranózne organely zahŕňajú endoplazmatické retikulum, vnútorný retikulárny aparát (Golgiho komplex), mitochondrie, lyzozómy a peroxizómy.
Endoplazmatické retikulum je tvorené skupinami cisterien, vezikúl alebo rúrok, ktorých steny tvorí membrána hrubá 6-7 nm. Kombinácia týchto štruktúr pripomína sieť. Endoplazmatické retikulum má heterogénnu štruktúru. Existujú dva typy endoplazmatického retikula - granulárne a negranulárne (hladké).
Granulované endoplazmatické retikulum má na membránach trubice veľa malých okrúhlych teliesok – ribozómov. Membrány negranulárneho endoplazmatického retikula nemajú na svojom povrchu ribozómy. Hlavnou funkciou granulárneho endoplazmatického retikula je účasť na syntéze proteínov. K syntéze lipidov a polysacharidov dochádza na membránach negranulárneho endoplazmatického retikula.
Vnútorný retikulárny aparát (Golgiho komplex) sa zvyčajne nachádza v blízkosti bunkového jadra. Pozostáva zo sploštených nádrží obklopených membránou. V blízkosti skupín nádrží je veľa malých bubliniek. Golgiho komplex sa podieľa na akumulácii produktov syntetizovaných v endoplazmatickom retikule a odstraňovaní výsledných látok mimo bunky. Okrem toho Golgiho komplex zabezpečuje tvorbu bunkových lyzozómov a peroxímov.
Lyzozómy sú sférické membránové vaky (0,2-0,4 µm v priemere) naplnené aktívnymi chemikáliami.
biologické látky, hydrolytické enzýmy (hydrolázy), ktoré štiepia bielkoviny, sacharidy, tuky a nukleové kyseliny. Lyzozómy sú štruktúry, ktoré vykonávajú intracelulárne štiepenie biopolymérov.
Peroxizómy sú malé vakuoly oválneho tvaru s veľkosťou 0,3-1,5 mikrónu, obsahujúce enzým katalázu, ktorý ničí peroxid vodíka, ktorý vzniká v dôsledku oxidačnej deaminácie aminokyselín.
Mitochondrie sú energetické stanice bunky. Ide o vajcovité alebo guľovité organely s priemerom asi 0,5 mikrónu a dĺžkou 1 - 10 mikrónov. Mitochondrie, na rozdiel od iných organel, sú obmedzené nie jednou, ale dvoma membránami. Vonkajšia membrána má hladké obrysy a oddeľuje mitochondrie od hyaloplazmy. Vnútorná membrána obmedzuje obsah mitochondrie, jej jemnozrnnú matricu a vytvára početné záhyby - ryhy (cristae). Hlavnou funkciou mitochondrií je oxidácia Organické zlúčeniny a využitie uvoľnenej energie na syntézu ATP. K syntéze ATP dochádza pri spotrebe kyslíka a vyskytuje sa na membránach mitochondrií a na membránach ich krís. Uvoľnená energia sa využíva na fosforyláciu molekúl ADP (adenozíndifosfátu) a ich premenu na ATP.
Nemembránové organely bunky zahŕňajú podporný aparát bunky, vrátane mikrofilamentov, mikrotubulov a intermediárnych vlákien, bunkové centrum a ribozómy.
Nosný aparát, čiže cytoskelet bunky, poskytuje bunke schopnosť udržiavať určitý tvar a tiež vykonávať usmernené pohyby. Cytoskelet je tvorený proteínovými vláknami, ktoré prenikajú celou cytoplazmou bunky a vypĺňajú priestor medzi jadrom a cytolemou.
Mikrofilamenty sú tiež proteínové filamenty s hrúbkou 5-7 nm, nachádzajúce sa najmä v okrajových častiach cytoplazmy. Mikrofilamenty zahŕňajú kontraktilné proteíny - aktín, myozín a tropomyozín. Hrubšie mikrovlákna, hrubé asi 10 nm, sa nazývajú intermediárne vlákna alebo mikrofibrily. Intermediárne vlákna sú usporiadané do zväzkov a majú rôzne zloženie v rôznych bunkách. Vo svalových bunkách sú postavené z proteínového demínu, v epitelové bunky- z keratínových bielkovín, v nervových bunkách sú postavené z bielkovín tvoriacich neurofibrily.
Mikrotubuly sú duté valce s priemerom približne 24 nm, pozostávajúce z proteínového tubulínu. Sú hlavnými konštrukčnými a funkčnými prvkami res
Niche a bičíky, ktorých základom sú výrastky cytoplazmy. Hlavnou funkciou týchto organel je podpora. Mikrotubuly zabezpečujú pohyblivosť samotných buniek, ako aj pohyb mihalníc a bičíkov, čo sú výrastky niektorých buniek (epitel dýchacieho traktu a iné orgány). Mikrotubuly sú súčasťou bunkového centra.
Bunkové centrum (cytocentrum) je súbor centriol a hustej látky, ktorá ich obklopuje - centrosféra. Bunkové centrum sa nachádza v blízkosti bunkového jadra. Centrioly majú tvar dutých valcov s priemerom cca
- 25 mikrónov a až 0,5 mikrónov dlhé. Steny centriolu sú postavené z mikrotubulov, ktoré tvoria 9 tripletov (trojité mikrotubuly - 9x3).
Ribozómy sú granule s veľkosťou 15-35 nm. Obsahujú proteíny a molekuly RNA v približne rovnakých hmotnostných pomeroch. Ribozómy sa nachádzajú voľne v cytoplazme alebo sú fixované na membránach granulárneho endoplazmatického retikula. Ribozómy sa podieľajú na syntéze proteínových molekúl. Usporiadajú aminokyseliny do reťazcov v prísnom súlade s genetickou informáciou obsiahnutou v DNA. Spolu s jednotlivými ribozómami bunky obsahujú skupiny ribozómov, ktoré tvoria polyzómy, polyribozómy.
Cytoplazmatické inklúzie sú voliteľné zložky bunky. Objavujú sa a miznú v závislosti od funkčného stavu bunky. Hlavnou lokalizáciou inklúzií je cytoplazma. Inklúzie sa v ňom hromadia vo forme kvapiek, granúl a kryštálov. Existujú trofické, sekrečné a pigmentové inklúzie. Trofické inklúzie zahŕňajú glykogénové granuly v pečeňových bunkách, proteínové granule vo vajciach, kvapky tuku v tukových bunkách atď. Slúžia ako zásoby živín, ktoré bunka akumuluje. V bunkách žľazového epitelu sa počas života vytvárajú sekrečné inklúzie. Inklúzie obsahujú biologicky aktívne látky nahromadené vo forme sekrečných granúl. Pigmentové inklúzie
môžu byť endogénneho (ak sa tvoria v samotnom organizme – hemoglobín, lipofuscín, melanín) alebo exogénneho (farbivá a pod.) pôvodu.
Otázky na zopakovanie a sebakontrolu:
- Vymenujte tie hlavné konštrukčné prvky bunky.
- Aké vlastnosti má bunka ako elementárna jednotka živých vecí?
- Čo sú to bunkové organely? Povedzte nám o klasifikácii organel.
- Aké organely sa podieľajú na syntéze a transporte látok v bunke?
- Vysvetlite štruktúru a funkčný význam Golgiho komplexu.
- Opíšte štruktúru a funkcie mitochondrií.
- Pomenujte nemembránové bunkové organely.
- Definujte inklúzie. Uveďte príklady.
Jadro má zvyčajne guľovitý alebo vajcovitý tvar. Niektoré bunky (napríklad leukocyty) majú jadro v tvare fazule, tyčinky alebo segmentov. Jadro nedeliacej sa bunky (interfáza) pozostáva z obalu, nukleoplazmy (karyoplazmy), chromatínu a jadierka.
Jadrový obal (karyota) oddeľuje obsah jadra od cytoplazmy bunky a reguluje transport látok medzi jadrom a cytoplazmou. Karyotéka pozostáva z vonkajších a vnútorných membrán oddelených úzkym perinukleárnym priestorom. Vonkajšia jadrová membrána je v priamom kontakte s cytoplazmou bunky, s membránami cisterien endoplazmatického retikula. Na povrchu jadrovej membrány privrátenej k cytoplazme sú početné ribozómy. Jadrový obal má jadrové póry uzavreté komplexnou membránou tvorenou prepojenými proteínovými granulami. Metabolizmus prebieha cez jadrové póry
medzi jadrom a cytoplazmou bunky. Molekuly ribonukleovej kyseliny (RNA) a ribozomálne podjednotky opúšťajú jadro do cytoplazmy a proteíny a nukleotidy vstupujú do jadra.
Pod jadrovým obalom sa nachádza homogénna nukleoplazma (karyoplazma) a jadierko. V nukleoplazme nedeliaceho sa jadra, v jeho jadrovej proteínovej matrici, sa nachádzajú granuly (zhluky) takzvaného heterochromatínu. Oblasti voľnejšieho chromatínu umiestnené medzi granulami sa nazývajú euchromatín. Voľný chromatín sa nazýva dekondenzovaný chromatín, najintenzívnejšie v ňom prebiehajú syntetické procesy. Počas delenia buniek sa chromatín zhutňuje, kondenzuje a tvorí chromozómy.
Chromatín nedeliaceho sa jadra a chromozómy deliaceho sa jadra majú rovnaký chemické zloženie. Chromatín aj chromozómy pozostávajú z molekúl DNA spojených s RNA a proteínmi (históny a nehistóny). Každá molekula DNA pozostáva z dvoch dlhých pravotočivých polynukleotidových reťazcov (dvojitá špirála). Každý nukleotid pozostáva z dusíkatej bázy, cukru a zvyšku kyseliny fosforečnej. Okrem toho je základňa umiestnená vo vnútri dvojitej špirály a cukor-fosfátová kostra je umiestnená vonku.
Dedičná informácia v molekulách DNA je zaznamenaná v lineárnej sekvencii usporiadania jej nukleotidov. Elementárnou časticou dedičnosti je gén. Gén je úsek DNA, ktorý má špecifickú sekvenciu nukleotidov zodpovedných za syntézu jedného špecifického špecifického proteínu.
Molekuly DNA v chromozóme deliaceho sa jadra sú kompaktne zabalené. Jedna molekula DNA obsahujúca 1 milión nukleotidov v lineárnom usporiadaní má teda dĺžku 0,34 mm. Dĺžka jedného ľudského chromozómu pri natiahnutí je asi 5 cm Molekuly DNA spojené s histónovými proteínmi tvoria nukleozómy, ktoré sú štruktúrnymi jednotkami chromatínu. Nukleozómy vyzerajú ako guľôčky s priemerom 10 nm. Každý nukleozóm pozostáva z histónov, okolo ktorých je skrútená časť DNA, vrátane 146 nukleotidových párov. Medzi nukleozómami sú lineárne úseky DNA pozostávajúce zo 60 nukleotidových párov. Chromatín je reprezentovaný fibrilami, ktoré tvoria slučky dlhé asi 0,4 μm, obsahujúce od 20 000 do 300 000 nukleotidových párov.
V dôsledku zhutnenia (kondenzácie) a krútenia (supercoilingu) deoxyribonukleoproteínov (DNP) v deliacom sa jadre sú chromozómy predĺžené tyčinkovité útvary s dvoma ramenami rozdelenými tzv.
nazývaná konstrikcia – centroméra. V závislosti od umiestnenia centroméry a dĺžky ramien (nohy) sa rozlišujú tri typy chromozómov: metacentrické, ktoré majú približne rovnaké ramená, submetacentrické, u ktorých je dĺžka ramien (nohy) odlišná, a akrocentrické chromozómy. , v ktorom je jedno rameno dlhé a druhé dlhé.veľmi krátke, sotva badateľné.
Povrch chromozómov je pokrytý rôznymi molekulami, najmä ribonukleoprogeidmi (RNP). Somatické bunky majú dve kópie každého chromozómu. Nazývajú sa homológne chromozómy, majú rovnakú dĺžku, tvar, štruktúru a nesú rovnaké gény, ktoré sú umiestnené rovnakým spôsobom. Štrukturálne znaky, počet a veľkosť chromozómov sa nazývajú karyotyp. Normálny ľudský karyotyp obsahuje 22 párov somatických chromozómov (autozómov) a jeden pár pohlavných chromozómov (XX alebo XY). Ľudské somatické bunky (diploidné) majú dvojnásobný počet chromozómov – 46. Pohlavné bunky obsahujú haploidnú (jedinú) sadu – 23 chromozómov. Preto je v zárodočných bunkách dvakrát menej DNA ako v diploidných somatických bunkách.
Jadierko, jedno alebo viac, je prítomné vo všetkých nedeliacich sa bunkách. Má vzhľad intenzívne zafarbeného okrúhleho tela, ktorého veľkosť je úmerná intenzite syntézy bielkovín. Jadierko pozostáva z elektrón-hustej nukleolémy (z gréckeho neman - niť), v ktorej sa rozlišujú vláknité (fibrilárne) a zrnité časti. Vláknitá časť pozostáva z mnohých prepletených vlákien RNA s hrúbkou asi 5 nm. Granulovanú (granulovanú) časť tvoria zrná s priemerom okolo 15 nm, čo sú častice ribonukleoproteínov – prekurzorov ribozomálnych podjednotiek. Ribozómy sa tvoria v jadierku.
Chemické zloženie bunky. Všetky bunky ľudského tela majú podobné chemické zloženie, obsahujú anorganické aj organické látky.
Anorganické látky. V zložení bunky sa nachádza viac ako 80 chemických prvkov. Navyše, šesť z nich – uhlík, vodík, dusík, kyslík, fosfor a síra – predstavuje asi 99 % celkovej hmotnosti bunky. Chemické prvky sa v bunke nachádzajú vo forme rôznych zlúčenín.
Voda zaujíma prvé miesto medzi látkami bunky. Tvorí asi 70 % bunkovej hmoty. Väčšina reakcií prebiehajúcich v bunke môže prebiehať iba vo vodnom prostredí. Mnoho látok vstupuje do bunky vo vodnom roztoku. Vo vodnom roztoku sa z bunky odstraňujú aj metabolické produkty. Vďaka
V prítomnosti vody si bunka zachováva svoj objem a elasticitu. TO anorganické látky bunky okrem vody obsahujú soli. Pre životne dôležité procesy bunky sú najdôležitejšie katióny K+, Na+, Mg2+, Ca2+, ako aj anióny - H2PO~, C1, HCO Koncentrácia katiónov a aniónov vo vnútri a mimo bunky je rozdielna. Takže vo vnútri bunky je vždy pomerne vysoká koncentrácia draselných iónov a nízka koncentrácia sodíkových iónov. Naopak, v prostredí obklopujúcom bunku, v tkanivovom moku, je menej draselných iónov a viac sodíkových iónov. V živej bunke zostávajú tieto rozdiely v koncentráciách iónov draslíka a sodíka medzi intracelulárnym a extracelulárnym prostredím konštantné.
Organické látky. Takmer všetky bunkové molekuly sú zlúčeniny uhlíka. So štyrmi elektrónmi vo svojom vonkajšom obale môže atóm uhlíka vytvoriť štyri silné kovalentné väzby s inými atómami a vytvoriť tak veľké, zložité molekuly. Ďalšie atómy, ktoré sú v bunke široko prítomné a s ktorými sa atómy uhlíka ľahko spájajú, sú atómy vodíka, dusíka a kyslíka. Rovnako ako uhlík majú malú veľkosť a sú schopné vytvárať veľmi silné kovalentné väzby.
Väčšina organických zlúčenín tvorí veľké molekuly, nazývané makromolekuly (grécky makros – veľké). Takéto molekuly pozostávajú z opakujúcich sa zlúčenín podobnej štruktúry a vzájomne prepojených - monomérov (grécky monos - jeden). Makromolekula tvorená monomérmi sa nazýva polymér (grécky poly - many).
Prevažnú časť cytoplazmy a bunkového jadra tvoria proteíny. Všetky proteíny obsahujú atómy vodíka, kyslíka a dusíka. Mnohé bielkoviny obsahujú aj atómy síry a fosforu. Každá molekula proteínu pozostáva z tisícov atómov. Existuje obrovské množstvo rôznych proteínov vytvorených z aminokyselín.
Viac ako 170 aminokyselín sa nachádza v bunkách a tkanivách živočíšnych a rastlinných organizmov. Každá aminokyselina má karboxylovú skupinu (COOH), ktorá má kyslé vlastnosti, a aminoskupinu (-NH2), ktorá má zásadité vlastnosti. Oblasti molekúl, ktoré nie sú obsadené karboxylovými a aminoskupinami, sa nazývajú radikály (R). V najjednoduchšom prípade sa radikál skladá z jedného atómu vodíka, ale v zložitejších aminokyselinách môže ísť o zložitú štruktúru pozostávajúcu z mnohých atómov uhlíka.
Medzi najdôležitejšie aminokyseliny patrí alanín, kyselina glutámová a asparágová, prolín, leucín, cysteín. Vzájomné spojenia aminokyselín sa nazývajú peptidové väzby. Výsledné aminokyselinové zlúčeniny sa nazývajú peptidy. Peptid zložený z dvoch aminokyselín sa nazýva dipeptid.
z troch aminokyselín - tripeptid, z mnohých aminokyselín - polypeptid. Väčšina bielkovín obsahuje 300-500 aminokyselín. Existujú aj väčšie proteínové molekuly pozostávajúce z 1500 alebo viac aminokyselín. Proteíny sa líšia zložením, počtom a poradím striedania aminokyselín v polypeptidovom reťazci. Je to sekvencia striedania aminokyselín, ktorá má prvoradý význam v existujúcej rozmanitosti proteínov. Mnohé proteínové molekuly sú dlhé a majú vysokú molekulovú hmotnosť. takže, molekulová hmotnosť inzulín je 5700, hemoglobín je 65 000 a molekulová hmotnosť vody je iba 18.
Polypeptidové reťazce proteínov nie sú vždy predĺžené. Naopak, môžu sa rôznymi spôsobmi krútiť, ohýbať alebo skladať. Rozmanitosť fyzických a chemické vlastnosti bielkoviny poskytujú vlastnosti funkcií, ktoré vykonávajú: stavebná, motorická, transportná, ochranná, energetická.
Sacharidy obsiahnuté v bunkách sú tiež organické látky. Sacharidy obsahujú atómy uhlíka, kyslíka a vodíka. Existujú jednoduché a zložité sacharidy. Jednoduché sacharidy sa nazývajú monosacharidy. Komplexné sacharidy sú polyméry, v ktorých monosacharidy pôsobia ako monoméry. Disacharid sa tvorí z dvoch monomérov, trisacharid z troch a polysacharid z mnohých. Všetky monosacharidy sú bezfarebné látky, vysoko rozpustné vo vode. Najbežnejšie monosacharidy v živočíšnych bunkách sú glukóza, ribóza a deoxyribóza.
Glukóza je primárnym zdrojom energie pre bunku. Pri štiepení sa mení na oxid uhoľnatý a vodu (C02 + + H20). Pri tejto reakcii sa uvoľňuje energia (pri odbúraní 1 g glukózy sa uvoľní 17,6 kJ energie). Ribóza a deoxyribóza sú zložky nukleových kyselín a ATP.
Lipidy sú tvorené rovnakými chemickými prvkami ako sacharidy – uhlík, vodík a kyslík. Lipidy sa nerozpúšťajú vo vode. Najbežnejšie a najznámejšie lipidy sú ego tuky, ktoré sú zdrojom energie. Pri štiepení tukov sa uvoľní dvakrát toľko energie ako pri štiepení sacharidov. Lipidy sú hydrofóbne, a preto sú súčasťou bunkových membrán.
Bunky obsahujú nukleové kyseliny - DNA a RNA. Názov "nukleové kyseliny" pochádza z latinského slova "nucleus", tie. jadro, kde boli prvýkrát objavené. Nukleové kyseliny sú nukleotidy zapojené do série. Nukleotid je chemická látka
zlúčenina pozostávajúca z jednej molekuly cukru a jednej molekuly organickej bázy. Organické zásady môžu pri interakcii s kyselinami vytvárať soli.
Každá molekula DNA pozostáva z dvoch vlákien, ktoré sú špirálovito stočené okolo seba. Každý reťazec je polymér, ktorého monoméry sú nukleotidy. Každý nukleotid obsahuje jednu zo štyroch báz – adenín, cytozín, guanín alebo tymín. Keď sa vytvorí dvojitá špirála, dusíkaté bázy jedného reťazca sa „spoja“ s dusíkatými bázami druhého reťazca. Bázy sa k sebe približujú tak blízko, že medzi nimi vznikajú vodíkové väzby. V usporiadaní spojovacích nukleotidov je dôležitý vzorec, a to: proti adenínu (A) jedného reťazca je vždy tymín (T) druhého reťazca a proti guanínu (G) jedného reťazca - cytozín (C). Zdá sa, že v každej z týchto kombinácií sa oba nukleotidy navzájom dopĺňajú. slovo "doplnok" latinčina znamená „doplniť“. Preto je zvykom hovoriť, že guanín je komplementárny k cytozínu a tymín je komplementárny k adenínu. Ak je teda známe poradie nukleotidov v jednom reťazci, potom komplementárny princíp okamžite určuje poradie nukleotidov v druhom reťazci.
V polynukleotidových reťazcoch DNA každé tri po sebe idúce nukleotidy tvoria triplet (súbor troch zložiek). Každý triplet nie je len náhodná skupina troch nukleotidov, ale kodagén (v gréčtine je kodagén oblasť, ktorá tvorí kodón). Každý kodón kóduje (šifruje) iba jednu aminokyselinu. Sekvencia kodegénov obsahuje (zaznamenané) primárne informácie o sekvencii aminokyselín v proteínoch. DNA má jedinečnú vlastnosť – schopnosť duplikovať, ktorú nemá žiadna iná známa molekula.
Molekula RNA je tiež polymér. Jeho monoméry sú nukleotidy. RNA je jednovláknová molekula. Táto molekula je vytvorená rovnakým spôsobom ako jedno z reťazcov DNA. Ribonukleová kyselina, podobne ako DNA, obsahuje triplety – kombinácie troch nukleotidov, čiže informačných jednotiek. Každý triplet riadi zahrnutie veľmi špecifickej aminokyseliny do proteínu. Poradie striedania vybudovaných aminokyselín je určené sekvenciou tripletov RNA. Informácie obsiahnuté v RNA sú informácie získané z DNA. Prenos informácií je založený na už známom princípe komplementarity.
Každý DNA triplet je spárovaný s komplementárnym RNA tripletom. Triplet RNA sa nazýva kodón. Sekvencia kodónov obsahuje informácie o sekvencii aminokyselín v proteínoch. Tieto informácie sa skopírujú z informácií zaznamenaných v sekvencii kodogénu v molekule DNA.
Na rozdiel od DNA, ktorej obsah v bunkách konkrétnych organizmov je relatívne konštantný, obsah RNA kolíše a závisí od syntetických procesov v bunke.
Na základe ich funkcií existuje niekoľko typov ribonukleových kyselín. Transferová RNA (tRNA) sa nachádza hlavne v cytoplazme bunky. Ribozomálna RNA (rRNA) tvorí podstatnú časť štruktúry ribozómov. Messenger RNA (mRNA) alebo matricová RNA (mRNA) sa nachádza v bunkovom jadre a cytoplazme a prenáša informácie o štruktúre proteínov z DNA do miesta syntézy proteínov v ribozómoch. Všetky typy RNA sa syntetizujú na DNA, ktorá slúži ako druh templátu.
Kyselina adenozíntrifosforečná (ATP) sa nachádza v každej bunke. Podľa svojej chemickej štruktúry je ATP klasifikovaný ako nukleotid. On a každý nukleotid obsahuje jednu molekulu organickej bázy (adenín), jednu molekulu uhľohydrátu (ribózu) a tri molekuly kyseliny fosforečnej. ATP sa od bežných nukleotidov výrazne líši prítomnosťou nie jednej, ale troch molekúl kyseliny fosforečnej.
Kyselina adenozínmonofosforečná (AMP) je súčasťou celej RNA. Keď sa pridajú ďalšie dve molekuly kyseliny fosforečnej (H3P04), premení sa na ATP a stane sa zdrojom energie. Je to spojenie medzi druhým a tretím
Z kurzu botaniky a zoológie vyviete, že telá rastlín a žalúdokSú postavené z buniek. OrganizmusĽudské bytosti sa tiež skladajú z buniek.Vďaka bunkovej štruktúretela, jeho rast je možný, razreprodukcia, obnova orgánova tkaniny a iné formy činnosti ness.
Tvar a veľkosť buniek závisí od funkcie, ktorú orgán vykonáva.Hlavné zariadenie na štúdiumbunková štruktúra je mikroorlovca morského Umožňuje to svetelný mikroskopskúmať bunku pri približne trojtisícnásobnom zväčšení;elektrónový mikroskop, ktorý namiesto svetla využíva prúd elektrónov – stotisíckrát.Cytológia (z gréčtiny."cytos" - bunka).
Bunková štruktúra.
Každá bunka pozostáva z cytoplazmy a jadra azvonku je pokrytý membránou,ohraničujúce jednu bunku odsusedných. Priestormedzi membránami susedných bunieknaplnené tekutou medzibunkovou látkou. Hlavná funkcia meme branes je to cez to rôzne látky sa pohybujú zbunky do buniek a tak ďalejvýmena látok prebieha medzirovnakým spôsobom ako bunky a medzibunkový priestor spoločnosti.
Cytoplazma je viskózna polokvapalina nejaká látka. Cytoplazma obsahuje množstvo najmenších štruktúr bunky - organoidy, ktoré sa vykonávajú razosobné funkcie. Zoberme do úvahy najviacdôležité organely: mitochondrierii, sieť tubulov, ribozómov, buniekpresný stred, jadro.
Mitochondrie – krátky utol pôrodné telá s vnútornými presunmimiest. Vyrábajú látku bohatú na potrebnú energiupre procesy prebiehajúce vbunkový ATP. Bolo zaznamenané, že čím aktívnejšíbunka funguje, tým viac obsahuje mitochondrie.
Celkom prestupuje sieť tubulov cytoplazme. Prostredníctvom týchto kanálov pohyb látok aspojenie medzi orgánmi a Dámske.
Ribozómy - husté telá, ss obsahom bielkovín a ribonukleovej kyseliny kyselina. Sú miestom volania bielkovín.
Vytvára sa bunkové centrum Býci, ktorí sú do veci zapojenívýskumné bunky. Nachádzajú sa v blízkosti jadra.
Jadro - toto je teloje povinnou súčasťoubunky. Počas bunkových záležitostíKeď sa zmení štruktúra jadra. Kedybunkové delenie končí, jadrovráti do predchádzajúceho stavunu. V jadre je špeciálna látka - chromatín, z ktorých pred rozdelením Bunky sú tvorené ako vláknité krvinky - chromozómov. Pre bunky ha typicky konštantné množstvo chromosom určitého tvaru. Do klietky Ľudské telo ich obsahuje 46chromozómy a zárodočné bunky majú 23.
Chemické zloženie bunky. Bunka ki ľudského tela pozostávajú zrôzne chemické zlúčeninyanorganické a organicképrírody. K anorganickým látkamvaše bunky obsahujú vodu a soli.Voda tvorí až 80 % bunkovej hmotyki. Rozpúšťa látkyvyskytujúce sa pri chemických reakciách:transportuje živinyodstraňuje odpad aškodlivé zlúčeniny. Minerálnesoli - chlorid sodný, chlorid sodnýlia a pod.- hrajú dôležitú úlohu pri distribúcii vody medzi bunkamia medzibunkovú látku. Samostatné Nový chemické prvky, taký,ako je kyslík, vodík, dusík, síra,železo, horčík, zinok, jód, fosfor, podieľať sa na tvorbe vit ny organických zlúčenín. Obrázok organických zlúčenín až 20-30% hmotnosti každej bunky. Medzi organické zlúčeninynajdôležitejšie sú uhlíkovéy, tuky, bielkoviny a nukleové kyseliny kyseliny.
Sacharidy pozostávajú z uhlíka vodík a kyslík. K sacharidom znáhla glukóza, zvierací kolaps malý - glykogén. Veľa sacharidov sú vysoko rozpustné vo vode a súsú hlavnými zdrojmi energie pre realizáciu všetkého životaprocesy. Keď sa rozpadne 1 g sacharidovUvoľní sa 17,6 kJ energie.
Tuky tvorené rovnakými chemikáliamichemické prvky, rovnako ako uhlíkÁno. Tuky sú nerozpustné vo vode. Onisú súčasťou bunkových membrán.Tuky slúžia aj ako zásobáreňzdroj energie v tele. Oúplné odbúranie 1 g tuku zvládnutéOčakáva sa 38,9 kJ energie.
Veveričky sú hlavnébunkové organizmy. Najviac sú bielkovinykomplex tých, ktoré sa nachádzajú v prírodede organických látok, hoci snáklady od relatívne malýchpočet chemických prvkov - uguhlík, vodík, kyslík, dusík,síra. Veľmi často proteín obsahujedit fosfor. Molekula proteínu máveľké veľkosti a predstavujebojujte s reťazou pozostávajúcou z desiatok astovky jednoduchších zlúčenín - 20 druhov aminokyseliny.
Proteíny slúžia ako hlavná štruktúrapevný materiál. Zúčastňujú sapodieľajú sa na tvorbe bunkových membránki, jadro, cytoplazma, organely.Mnohé proteíny fungujú ako proteínypropagátorov toku chemických reakciítiony – enzýmy. Biochemicképrocesy môžu prebiehať v bunkenielen v prítomnosti špeciálnychenzýmy, ktoré urýchľujú chemickéchemické premeny látok na plástynie miliónkrát.
Bielkoviny majú rôznorodú štruktúrucie. Iba v jednej bunkeExistuje až 1000 rôznych proteínov.
Keď sa bielkoviny v tele rozkladajúprepustený približne rovnakomnožstvo energie, rovnako ako pri rozklade sacharidov, je 17,6 kJ na 1 g.
Nukleové kyseliny formulár v bunkovom jadre. S tým súvisíich meno (z latinského „nucleus“ -jadro). Sú zložené z uhlíka, kys kyslík, vodík a dusík a fosfor. Nucleinové kyseliny prichádzajú v dvoch typoch – deoxyribonukleové kyseliny (DNA) a ribonukleové kyseliny (RNA). DNA sa nájde nachádza sa hlavne v chromozómoch buniek. DNA určuje zloženie bunkových proteínov ki a prenos dedičnýchznaky a vlastnosti od rodičov kmalátnosť. Funkcie RNA súvisia sformácia charakteristická pre toto proteínové bunky.
Viac, iní - menej.
Na atómovej úrovni neexistujú rozdiely medzi organickým a anorganickým svetom živej prírody: živé organizmy pozostávajú z rovnakých atómov ako telá neživej prírody. Pomer rôznych chemických prvkov v živých organizmoch a v zemskej kôre sa však veľmi líši. Okrem toho sa živé organizmy môžu líšiť od svojho prostredia v izotopovom zložení chemických prvkov.
Bežne možno všetky prvky bunky rozdeliť do troch skupín.
Makronutrienty
Zinok- je súčasťou enzýmov podieľajúcich sa na alkoholovej fermentácii a inzulínu
Meď- je súčasťou oxidačných enzýmov podieľajúcich sa na syntéze cytochrómov.
Selén- podieľa sa na regulačných procesoch organizmu.
Ultramikroelementy
Ultramikroelementy tvoria menej ako 0,0000001% v organizmoch živých bytostí, patrí medzi ne zlato, striebro má baktericídny účinok, potláča reabsorpciu vody v obličkových tubuloch, ovplyvňuje enzýmy. Medzi ultramikroelementy patrí aj platina a cézium. Niektorí do tejto skupiny zaraďujú aj selén, pri jeho nedostatku vzniká rakovina. Funkcie ultramikroelementov sú stále nedostatočne pochopené.
Molekulové zloženie bunky
pozri tiež
Nadácia Wikimedia. 2010.
Pozrite sa, čo je „Chemické zloženie bunky“ v iných slovníkoch:
Cells - získajte funkčný zľavový kupón v Galérii Akademika Cosmetics alebo si kúpte výhodné bunky s doručením zadarmo v predaji v Galérii Cosmetics
Všeobecná štruktúra bakteriálnej bunky je znázornená na obrázku 2. Vnútorná organizácia bakteriálnej bunky je zložitá. Každá systematická skupina mikroorganizmov má svoje špecifické štrukturálne znaky. Bunková stena... ... Biologická encyklopédia
Jedinečnosť vnútrobunkovej štruktúry červených rias spočíva jednak v charakteristikách bežných bunkových zložiek, jednak v prítomnosti špecifických intracelulárnych inklúzií. Bunkové membrány. V membránach červených krviniek...... Biologická encyklopédia
- (Argentum, argent, Silber), chemický. Znak Ag. S. patrí medzi kovy človeku známy späť v staroveku. V prírode sa nachádza v prirodzenom stave aj vo forme zlúčenín s inými telesami (so sírou, napr. Ag 2S... ...
- (Argentum, argent, Silber), chemický. Znak Ag. S. patrí medzi kovy známe človeku už od staroveku. V prírode sa nachádza v prirodzenom stave aj vo forme zlúčenín s inými telesami (so sírou, napríklad striebro Ag2S ... Encyklopedický slovník F.A. Brockhaus a I.A. Efron
Tento výraz má iné významy, pozri Bunka (významy). Ľudské krvinky (HBC) ... Wikipedia
Termín biológia navrhol vynikajúci francúzsky prírodovedec a evolucionista Jean Baptiste Lamarck v roku 1802, aby označil vedu o živote ako zvláštny prírodný fenomén. Dnešná biológia je komplex vied, ktoré študujú... ... Wikipedia
Bunka je základnou jednotkou štruktúry a životnej činnosti všetkých živých organizmov (okrem vírusov, ktoré sa často označujú ako nebunkové formy života), ktorá má vlastný metabolizmus, je schopná samostatnej existencie,... ... Wikipedia
- (cyto + chémia) časť cytológie, ktorá študuje chemické zloženie bunky a jej zložiek, ako aj metabolické procesy a chemické reakcie, ktoré sú základom života bunky... Veľký lekársky slovník
Chemické látky v bunke, najmä ich zloženie, sa z chemického hľadiska delia na makro- a mikroprvky. Existuje však aj skupina ultramikroelementov, ktorá zahŕňa chemické prvky, ktorých percento je 0,0000001%.
Niektorých chemických zlúčenín je v bunke viac, iných menej. Všetky hlavné prvky bunky však patria do skupiny makroprvkov. Predpona makro znamená veľa.
Živý organizmus na atómovej úrovni sa nelíši od predmetov neživej prírody. Pozostáva z rovnakých atómov ako neživé predmety. Množstvo chemických prvkov v živom organizme, najmä tých, ktoré zabezpečujú základné životné procesy, je však percentuálne oveľa väčšie.
Bunkové chemikálie
Veveričky
Hlavnými látkami bunky sú bielkoviny. Zaberajú 50% bunkovej hmoty. Proteíny vykonávajú v tele živých organizmov mnoho rôznych funkcií a bielkoviny sú vo svojej podobe a funkciách aj mnohými ďalšími látkami.
Podľa ich chemickej štruktúry sú proteíny biopolyméry, ktoré pozostávajú z aminokyselín spojených peptidovými väzbami. Chcel by som poznamenať, že zloženie bielkovín je obsadené najmä zvyškami aminokyselín.
Chemické zloženie bielkovín je charakterizované konštantným priemerným množstvom dusíka - približne 16%. Chcel by som poznamenať, že pod vplyvom špecifických enzýmov, ako aj počas zahrievania s kyselinami, sú proteíny prístupné hydrolýze. Toto je jedna z ich hlavných čŕt.
Sacharidy
Sacharidy sú v prírode veľmi rozšírené a zohrávajú veľmi dôležitú úlohu v živote rastlín a živočíchov. Podieľajú sa na rôznych metabolických procesoch v tele a sú súčasťou mnohých prírodných zlúčenín.
V závislosti od obsahu, štruktúry a fyzikálne a chemické vlastnosti, sacharidy sú rozdelené do dvoch skupín: jednoduché - sú to monosacharidy a komplexné - kondenzačné produkty monosacharidov. Medzi komplexnými sacharidmi sú tiež dve skupiny: oligosacharidy (počet monosacharidových zvyškov je od dvoch do desať) a polysacharidy (počet monosacharidových zvyškov je viac ako desať).
Lipidy
Lipidy sú hlavným zdrojom energie pre organizmy. V živých organizmoch plnia lipidy aspoň tri hlavné funkcie: sú hlavné konštrukčné komponenty membrány, sú bežnou energetickou rezervou a tiež zohrávajú ochrannú úlohu v zložení kožnej vrstvy zvierat, rastlín a mikroorganizmov.
Chemické látky v bunke, ktoré patria do triedy lipidov, majú špeciálnu vlastnosť – sú nerozpustné vo vode a málo rozpustné v organických rozpúšťadlách.
Nukleové kyseliny
V bunkách živých organizmov boli nájdené dva typy životne dôležitých nukleových kyselín: kyselina deoxyribonukleová (DNA) a kyselina ribonukleová (RNA). Nukleové kyseliny sú komplexné zlúčeniny, ktoré obsahujú dusík.
V prípade úplnej hydrolýzy sa nukleové kyseliny rozkladajú na menšie zlúčeniny, a to: dusíkaté zásady, sacharidy a kyselinu fosforečnú. V prípade neúplnej hydrolýzy nukleových kyselín vznikajú nukleozidy a nukleotidy. Hlavnou funkciou nukleových kyselín je uchovávanie genetickej informácie a transport biologicky aktívnych látok.
Skupina makroprvkov je hlavným zdrojom bunkového života
Do skupiny makroprvkov patria také základné chemické prvky ako kyslík, uhlík, vodík, dusík, draslík, fosfor, síra, horčík, sodík, vápnik, chlór a iné. Mnohé z nich, napríklad fosfor, dusík, síra, sú súčasťou rôznych zlúčenín, ktoré sú zodpovedné za životné procesy telesných buniek. Každý z týchto prvkov má svoju funkciu, bez ktorej by existencia bunky nebola možná.
- Napríklad kyslík je súčasťou takmer všetkých organických látok a zlúčenín bunky. Pre mnohé, najmä aeróbne organizmy, pôsobí kyslík ako oxidačné činidlo, ktoré dodáva bunkám tohto organizmu energiu pri ich dýchaní. Najviac veľké množstvo Kyslík v živých organizmoch sa nachádza v molekulách vody.
- Uhlík je tiež súčasťou mnohých bunkových zlúčenín. Atómy uhlíka v molekule CaCO3 tvoria základ kostry živých organizmov. Okrem toho uhlík reguluje bunkové funkcie a hrá dôležitú úlohu pri fotosyntéze rastlín.
- Vodík sa nachádza v molekulách vody v bunke. Jeho hlavnou úlohou v bunkovej štruktúre je, že mnohé mikroskopické baktérie oxidujú vodík, aby získali energiu.
- Dusík je jednou z hlavných zložiek bunky. Jeho atómy sú súčasťou nukleových kyselín, mnohých bielkovín a aminokyselín. Dusík sa podieľa na procese regulácie krvný tlak vo forme N O a vylučuje sa zo živého organizmu močom.
Nie menej dôležité Síra a fosfor sú tiež nevyhnutné pre život organizmov. Prvý je obsiahnutý v mnohých aminokyselinách, a teda v bielkovinách. A fosfor tvorí základ ATP – hlavného a najväčšieho zdroja energie živého organizmu. Okrem toho sa fosfor vo forme minerálnych solí nachádza v zubných a kostných tkanivách.
Vápnik a horčík sú dôležitými zložkami telesných buniek. Vápnik zráža krv, preto je životne dôležitý pre živé bytosti. Reguluje aj mnohé vnútrobunkové procesy. Horčík sa podieľa na tvorbe DNA v tele, navyše je kofaktorom mnohých enzýmov.
Bunka potrebuje aj makroprvky ako sodík a draslík. Sodík udržuje membránový potenciál bunky a draslík je potrebný nervový impulz a normálne fungovanie srdcového svalu.
Význam mikroelementov pre živý organizmus
Všetky základné bunkové látky pozostávajú nielen z makroprvkov, ale aj mikroprvkov. Patria sem zinok, selén, jód, meď a iné. V bunke sa ako súčasť hlavných látok nachádzajú v nepatrných množstvách, ale zohrávajú dôležitú úlohu v procesoch v tele. Selén napríklad reguluje mnohé základné procesy, meď je jednou zo základných zložiek mnohých enzýmov a zinok je hlavným prvkom v zložení inzulínu, hlavného hormónu pankreasu.
Chemické zloženie bunky - video
