Eukaryotická buňka

Z Multimediaexpo.cz

Schematický model eukaryotické buňky. 1 - jadérko; 2 - jádro; 3- ribozom; 4 - vezikul; 5 - drsné endoplazmatické retikulum; 6 - Golgiho aparát; 7 - cytoskelet; 8 - hladké endoplazmatické retikulum; 9 - mitochondrie; 10 - vakuola; 11 - cytosol; 12 - lysozom; 13 - centriola

Eukaryotická buňka (eucellula) je buňka vyskytující se u eukaryot, což jsou organizmy, jež mají těla složená z buněk s diferencovaným jádrem a s biomembránovými strukturami. Existují jako samostatné a jednobuněčné org. (prvoci apod.), nebo jako součásti tkání mnohobuněčných organismů (živočichové včetně člověka, rostliny, atp). Srovnáme-li eukaryotickou (jadernou) a prokaryotickou buňku, zjistíme, že ve srovnání s buňkou prokaryotickou je buňka eukaryotická podstatně větší. Liší se od ní strukturou jádra a jaderných chromozomů a také obsahuje velké množství biomembránových organel. Rozlišujeme eukaryotické buňky hub, rostlin a živočichů. Na povrchu buněk rostlin a hub je buněčná stěna. Ta je složena u hub z chitinu a u rostlin z celulózy. V případě dřevin se vyskytuje i lignin. Všechny eukaryotické buňky obsahují cytoskelet (kostra buňky). Tj. systém svazků molekul bílkovin, který je tvořen vlákénky (mikrofilamenty) a trubičkami (mikrotubuly; vlákénka i trubičky se podílí na vzniku dělícího vřeténka při mitóze). Ty v buňce tvoří svazky schopné zkracování a natahování se → pohyb cytoplazmy v buňce.

Velikost

Buňky eukaryot jsou v průměru desetkrát větší než buňky prokaryotických organismů^[1], ačkoliv toto pravidlo platí jen zhruba. Nejmenší eukaryotické buňky má zelená řasa Ostreococcus tauri, a to přibližně jeden μm^[2], tzn. menší než např. buňka bakterie E. coli.^[3] Naopak známe mnohé obrovské eukaryotické buňky. Značných rozměrů dosahují například některé mnohojaderné buňky (třeba nervové buňky) uvnitř těl velkých živočichů, které jsou však neschopné samostatné existence. Také žloutek ve vejcích pštrosa či vyhynulého ptáka Aepyornis dosahuje obrovských rozměrů, ačkoliv před oplozením představuje též jen jedinou buňku.^[4] Pokud se však zaměříme na největší buňku schopnou samostatné existence, existují i mimořádně velké jednobuněčné organismy. Velmi velká (až jeden metr) je jednobuněčná zelená řasa rodu Caulerpa.^[5] Mnohojaderná plazmodia prvoků, jako je Physarum polycephalum, mohou také dosahovat velikosti několika metrů – zaznamenáni byli jedinci s plochou 5,54 m².^[6]

Organely eukaryotické buňky

Cytoplazmatická membrána ohraničuje celý živý obsah buňky. Je shodná s ostatními membránami v buňce a polopropustná (volně propouští jen molekuly vody). Základem biomembrány je dvojitá vrstva fosfolipidů. C. m. má hydrofilní (vně) a hydrofobní (uvnitř) části a dále pak nepravidelně najdeme vmezeřené molekuly bílkovin, které umožňují průchod molekulám bílkovin. Cytoplazma je vnitřní prostředí buňky. Je to velmi viskózní, koncentrovaný roztok mnoha malých i velkých molekul. Zcela vyplňuje prostor buňky. Skládá se z vody, enzymů, živin, odpadních látek a plynů.

Jádro

Jádro neboli nucleus, příp. též karyon je zřetelně ohraničeno od okolní cytoplazmy. Na jeho povrchu je dvojitá biomembrána, tzv. blána jaderná (karyotéka). Membrána jádra není celistvá, ale narušuje jí množství jaderných pórů, které slouží k transportu velkých bílkovinných molekul a celých ribozomů. Fáze mezi dvěma stěnami membrány se nazývá perinukleární prostor. Karyoplazma je polotekutá hmota vyplňující vnitřek jádra. V ní se nacházejí vláknité útvary zvané chromozomy, které obsahují deoxyribonukleovou kyselinu DNA (nositelka dědičných vlastností). Karyoplazma je v podstatě cytoplazma + DNA (eukaryot. DNA vytváří komplex s bílkovinami). V jádře se nachází jedno nebo i více jadérek. V nich jsou uloženy geny pro syntézu rybosomální RNA, proto jsou významná při rozmnožování jádra.

Semiautonomní organely

Mitochondrie - tj. tyčinkovité až vláknité útvary, kterých v buňce bývá až několik set. Jsou opatřeny dvěma biomembránami a uskutečňuje se zde buněčné dýchání. Mitochondrie jsou energetickým centrem buňky, přitom energie uvolněná při dýchání pak zabezpečuje životní děje v buňce. Buněčné dýchání probíhá na vnitřní membráně. Plastidy jsou důležité organely rostlinných buněk obsahující různá barviva.

Chloroplasty ohraničuje stroma, tj. dvojitá biomembrána uzavírající bílkovinnou plazmu. V plazmě jsou tylakoidy, tj. síť uzavřených biomembrán. Grana jsou pak tvořena stupňovitě na sebe uloženými tylakoidy a obsahují asimilační barvivo, zelený chlorofyl.

Chromoplasty obsahují červená a žlutá asimilační barviva nerozpustná ve vodě, tzv. karotenoidy a xanthofyly.

Leukoplasty jsou bezbarvé plastidy, v nichž se hromadí zásobní látky jako jsou např. škrob, bílkoviny a lipidy. Leukoplasty najdeme nejčastěji v neosvětlených částech rostliny (kořeny, oddenky).

Ostatní organely

Endoplazmatické retikulum je membránový systém kanálků a trubiček. Produkty E.R. jsou v transportních váčcích dopravovány do Golgiho aparátu. Rozeznáváme:

• E. R. hrubé obsahuje ribozomy a probíhá zde syntéza bílkovin.
• E. R. hladké je bez ribozomů. Probíhá zde syntéza cukrů a tuků (sacharidů a lipidů).

Golgiho aparát je místem, kde probíhají biochemické reakce enzymaticky upravující látky z E.R. Tzn, že produkty E.R. jsou do G.A. dopraveny v transportních váčcích a následně zde probíhá zahušťování produktů z E.R. a odstraňování metabolitů z těla buňky. V živočišných buňkách jsou v golgiho aparátu upravovány bílkoviny, lipidy a steroidy; v rostlinných buňkách pak bílkoviny a složité sacharidy, jako je např. celulóza. Lysozomy jsou měchýřky, ve kterých jsou biomembránou uzavřeny trávicí enzymy. Vznikají tak, že váčky s upravenými látkami opouštějí G.A. Vakuoly najdeme pouze u buněk rostlin a hub. Jsou to organely ohraničené jednoduchou membránou, tzv. tonoplast. Uvnitř vakuol je buněčná šťáva (roztok enzymů a dalších látek).

Rozdíly mezi buňkami mnohobuněčných eukaryot

Podrobnější informace naleznete na stránce: rostlinná buňka

• Rostliny: Buněčná stěna z celulózy a pod., vakuoly jako metabolicky aktivní membránová struktura, chloroplasty, nemají lysozomy. Zásobní látkou je škrob.
• Houby: Buněčná stěna z chitinu, mají vakuoly. Často haploidní, ale i diploidní formy existence. Zásobní látka glykogen.
• Živočichové: Nemají buněčnou stěnu. Nejsou zde metabolicky aktivní vakuoly (jen tukové či turgorové ve struně hřbetní), diploidní forma existence, zásobí látkou glykogen.

Vznik eukaryotické buňky

Podrobnější informace naleznete na stránce: eukaryogeneze

Reference

1. ↑ Journey into the Cell; Eukaryotic and Prokaryotic Cells [online]. . Dostupné online.  
2. ↑ PALENIK, Brian, Jane Grimwood, Andrea Aerts, Pierre Rouzé, Asaf Salamov, Nicholas Putnam, Chris Dupont, Richard Jorgensen, Evelyne Derelle, Stephane Rombauts, Kemin Zhou, Robert Otillar, Sabeeha S Merchant, Sheila Podell, Terry Gaasterland, Carolyn Napoli, Karla Gendler, Andrea Manuell, Vera Tai, Olivier Vallon, Gwenael Piganeau, Séverine Jancek, Marc Heijde, Kamel Jabbari, Chris Bowler, Martin Lohr, Steven Robbens, Gregory Werner, Inna Dubchak, Gregory J Pazour, Qinghu Ren, Ian Paulsen, Chuck Delwiche, Jeremy Schmutz, Daniel Rokhsar, Yves Van de Peer, Hervé Moreau, Igor V Grigoriev The tiny eukaryote Ostreococcus provides genomic insights into the paradox of plankton speciation. Proc Natl Acad Sci U S A., 2007, roč. 104, čís. 18, s. 7705-10. Dostupné online. ISSN 0027-8424. PMID 17460045.  
3. ↑ Toxicon - Escherichia coli [online]. . Dostupné online.  
4. ↑ Armstrong, W.P.. Physical Properties & Structure of Cells [online]. . Dostupné online.  
5. ↑ Jensen,Mari N.. Caulerpa, The World's Largest Single-celled Organism? [online]. . Dostupné online.  
6. ↑ HAUSMANN, Klaus; HOLZMANN, Norbert. Protozoologie. Praha : Academia, 2003.  

Související články

• Eukaryota
• Prokaryota
• Prokaryotická buňka