Jak víte, téměř všechny organismy na naší planetě mají buněčnou strukturu. V zásadě mají všechny buňky podobnou strukturu. Je to nejmenší stavební a funkční jednotka živého organismu. Buňky mohou mít různé funkce a v důsledku toho se mohou lišit ve své struktuře. V mnoha případech se mohou chovat jako nezávislé organismy.
Rostliny, zvířata, houby, bakterie mají buněčnou strukturu. Mezi jejich strukturními a funkčními jednotkami však existují určité rozdíly. A v tomto článku se budeme zabývat buněčnou strukturou. 8. ročník zajišťuje studium tohoto tématu. Proto bude článek zajímat školáky i ty, kteří se o biologii prostě zajímají. Tento přehled popíše buněčnou strukturu, buňky různých organismů, podobnosti a rozdíly mezi nimi.
Historie teorie buněčné struktury
Lidé ne vždy věděli, z čeho se organismy skládají. Skutečnost, že všechny tkáně jsou tvořeny z buněk, se stala známou poměrně nedávno. věda, která studujetohle je biologie. Buněčnou stavbu těla poprvé popsali vědci Matthias Schleiden a Theodor Schwann. Stalo se to v roce 1838. Poté se teorie buněčné struktury skládala z následujících ustanovení:
-
z buněk se tvoří zvířata a rostliny všeho druhu;
- rostou s tvorbou nových buněk;
- buňka je nejmenší jednotka života;
- organismus je soubor buněk.
Moderní teorie obsahuje mírně odlišná ustanovení a je jich trochu víc:
- buňka může pocházet pouze z mateřské buňky;
- mnohobuněčný organismus se neskládá z jednoduchého souboru buněk, ale z těch, které jsou spojeny do tkání, orgánů a orgánových systémů;
- buňky všech organismů mají podobnou strukturu;
- cell je komplexní systém skládající se z menších funkčních jednotek;
- buňka je nejmenší strukturální jednotka schopná fungovat jako nezávislý organismus.
Struktura buňky
Vzhledem k tomu, že téměř všechny živé organismy mají buněčnou strukturu, stojí za to zvážit obecnou charakteristiku struktury tohoto prvku. Nejprve jsou všechny buňky rozděleny na prokaryotické a eukaryotické. V tom druhém se nachází jádro, které chrání dědičnou informaci zaznamenanou na DNA. V prokaryotických buňkách chybí a DNA se volně vznáší. Všechny eukaryotické buňky jsou sestaveny podle následujícího schématu. Mají obal - plazmatickou membránu, kolem ní obvykle bývájsou umístěny další ochranné formace. Vše pod ní, kromě jádra, je cytoplazma. Skládá se z hyaloplazmy, organel a inkluzí. Hyaloplazma je hlavní průhledná látka, která slouží jako vnitřní prostředí buňky a vyplňuje veškerý její prostor. Organely jsou trvalé struktury, které plní určité funkce, to znamená, že zajišťují životně důležitou činnost buňky. Inkluze jsou netrvalé formace, které také hrají roli, ale dělají tak dočasně.
Struktura buněk živých organismů
Nyní uvedeme seznam organel, které jsou stejné pro buňky všech živých tvorů na planetě, kromě bakterií. Jedná se o mitochondrie, ribozomy, Golgiho aparát, endoplazmatické retikulum, lysozomy, cytoskelet. Bakterie se vyznačují pouze jednou z těchto organel – ribozomy. A nyní zvažte strukturu a funkce každé organely zvlášť.
Mitochondrie
Zabezpečují intracelulární dýchání. Mitochondrie hrají roli jakési „elektrárny“, generující energii, která je nezbytná pro život buňky, pro průchod určitých chemických reakcí v ní.
Patří mezi dvoumembránové organoidy, to znamená, že mají dvě ochranné schránky – vnější a vnitřní. Pod nimi je matrice - analog hyaloplazmy v buňce. Mezi vnější a vnitřní membránou se tvoří Cristae. To jsou záhyby, které obsahují enzymy. Tyto látky jsou potřebné k tomu, aby bylo možné provéstchemické reakce, které uvolňují energii potřebnou pro buňku.
Ribosome
Jsou zodpovědné za metabolismus bílkovin, konkrétně za syntézu látek této třídy. Ribozomy se skládají ze dvou částí – podjednotek, velké a malé. Tato organela nemá membránu. Ribozomové podjednotky se spojují pouze bezprostředně před procesem syntézy proteinů, po zbytek času jsou odděleny. Látky se zde vyrábějí na základě informací zaznamenaných na DNA. Tato informace je do ribozomů dodávána pomocí tRNA, protože by bylo velmi nepraktické a nebezpečné sem pokaždé přenášet DNA - pravděpodobnost jejího poškození by byla příliš vysoká.
Golgiho přístroj
Tento organoid se skládá z hromad plochých cisteren. Funkce tohoto organoidu spočívá v tom, že akumuluje a upravuje různé látky a také se podílí na tvorbě lysozomů.
Endoplazmatické retikulum
Rozděluje se na hladké a hrubé. První je postaven z plochých trubek. Je zodpovědný za produkci steroidů a lipidů v buňce. Drsný se tak nazývá proto, že na stěnách membrán, ze kterých se skládá, jsou četné ribozomy. Plní transportní funkci. Konkrétně přenáší zde syntetizované proteiny z ribozomů do Golgiho aparátu.
Lysozomy
Jsou to jednomembránové organely, které obsahují enzymy potřebné k provádění chemických reakcí, ke kterým v procesu docházíintracelulárního metabolismu. Největší počet lysozomů je pozorován v leukocytech - buňkách, které plní imunitní funkci. To se vysvětluje tím, že provádějí fagocytózu a jsou nuceni trávit cizí protein, což vyžaduje velké množství enzymů.
Cytoskeleton
Toto je poslední organela, která je společná pro houby, zvířata a rostliny. Jednou z jeho hlavních funkcí je udržovat tvar buňky. Skládá se z mikrotubulů a mikrofilament. První z nich jsou duté trubice vyrobené z proteinového tubulinu. Některé organely se díky své přítomnosti v cytoplazmě mohou pohybovat po buňce. Kromě toho mohou řasinky a bičíky v jednobuněčných organismech sestávat také z mikrotubulů. Druhou složku cytoskeletu – mikrofilamenta – tvoří kontraktilní proteiny aktin a myozin. U bakterií tato organela obvykle chybí. Některé z nich se však vyznačují přítomností cytoskeletu, avšak primitivnější, ne tak složité struktury jako u hub, rostlin a zvířat.
organely rostlinných buněk
Buněčná struktura rostlin má některé zvláštnosti. Kromě organel uvedených výše jsou přítomny také vakuoly a plastidy. První z nich jsou navrženy tak, aby v nich akumulovaly látky, včetně nepotřebných, protože je často nemožné je z buňky odstranit kvůli přítomnosti husté stěny kolem membrány. Tekutina, která je uvnitř vakuoly, se nazývá buněčná míza. V mladé rostlinné buňce je zpočátku několik malých vakuol, které jakostárnutí splynout v jedno velké. Existují tři typy plastidů: chromoplasty, leukoplasty a chromoplasty. První z nich jsou charakterizovány přítomností červeného, žlutého nebo oranžového pigmentu v nich. Chromoplasty jsou ve většině případů potřebné k přilákání opylujícího hmyzu nebo zvířat, která se podílejí na distribuci plodů spolu se semeny s jasnou barvou. Právě díky těmto organelám mají květy a plody různé barvy. Z chloroplastů mohou vznikat chromoplasty, což lze pozorovat na podzim, kdy se listy zbarvují do žlutočervena, a také při dozrávání plodů, kdy zelená barva postupně zcela mizí. Další typ plastidů - leukoplasty - jsou určeny k ukládání látek, jako je škrob, některé tuky a bílkoviny. Chloroplasty provádějí proces fotosyntézy, díky kterému rostliny pro sebe přijímají potřebné organické látky.
Ze šesti molekul oxidu uhličitého a stejného množství vody může buňka získat jednu molekulu glukózy a šest kyslíku, které se uvolňují do atmosféry. Chloroplasty jsou dvoumembránové organely. Jejich matrice obsahuje tylakoidy seskupené do grana. Tyto struktury obsahují chlorofyl a zde probíhá fotosyntetická reakce. Kromě toho chloroplastová matrice obsahuje také vlastní ribozomy, RNA, DNA, speciální enzymy, škrobová zrna a lipidové kapky. Matrice těchto organel se také nazývá stroma.
Vlastnosti hub
Tyto organismy mají také buněčnou strukturu. V dávných dobách byli sjednoceni v jedno královstvírostliny čistě navenek, ale s příchodem pokročilejší vědy se ukázalo, že to nelze udělat.
Za prvé, houby na rozdíl od rostlin nejsou autotrofy, nejsou schopny samy produkovat organické látky, ale živí se pouze těmi hotovými. Za druhé, buňka houby je více podobná zvířeti, i když má některé rysy rostliny. Buňka houby je stejně jako rostlina obklopena hustou stěnou, která se však neskládá z celulózy, ale z chitinu. Tato látka je pro tělo zvířat obtížně stravitelná, proto jsou houby považovány za těžké jídlo. Kromě výše popsaných organel, které jsou charakteristické pro všechna eukaryota, se zde nachází i vakuola – to je další podobnost mezi houbami a rostlinami. Ale plastidy nejsou ve struktuře houbové buňky pozorovány. Mezi stěnou a cytoplazmatickou membránou se nachází lomasom, jehož funkce stále nejsou plně objasněny. Zbytek struktury houbové buňky připomíná zvíře. Kromě organel se v cytoplazmě vznášejí také inkluze, jako jsou tukové kapky a glykogen.
Zvířecí buňky
Vyznačují se všemi organelami, které byly popsány na začátku článku. Kromě toho se na vrcholu plazmatické membrány nachází glykokalyx - membrána skládající se z lipidů, polysacharidů a glykoproteinů. Podílí se na transportu látek mezi buňkami.
Jádro
Samozřejmě, že kromě běžných organel mají živočišné, rostlinné a houbové buňky jádro. Je chráněn dvěma skořápkami, ve kterých jsou póry. Matrice je tvořena karyoplazmou(jaderná míza), ve kterých plavou chromozomy se zaznamenanou dědičnou informací. Existují také jadérka, která jsou zodpovědná za tvorbu ribozomů a syntézu RNA.
Prokaryota
Mezi ně patří bakterie. Buněčná struktura bakterií je primitivnější. Nemají jádro. Cytoplazma obsahuje organely, jako jsou ribozomy. Plazmatickou membránu obklopuje mureinová buněčná stěna. Většina prokaryot je vybavena organelami pohybu - hlavně bičíky. Kolem buněčné stěny může být také umístěn další ochranný obal, slizniční pouzdro. Kromě základních molekul DNA obsahuje cytoplazma bakterií plazmidy, které obsahují informace odpovědné za zvýšení odolnosti těla vůči nepříznivým podmínkám.
Jsou všechny organismy tvořeny buňkami?
Někteří věří, že všechny živé organismy mají buněčnou strukturu. Ale to není pravda. Existuje takové království živých organismů, jako jsou viry.
Nejsou vyrobeny z buněk. Tento organismus je reprezentován kapsidou - proteinovým obalem. Uvnitř je DNA nebo RNA, která obsahuje malé množství genetické informace. Kolem proteinového obalu se také může nacházet lipoprotein, který se nazývá superkapsida. Viry se mohou množit pouze uvnitř cizích buněk. Kromě toho jsou schopny krystalizace. Jak vidíte, tvrzení, že všechny živé organismy mají buněčnou strukturu, je nesprávné.
Srovnávací tabulka
Po nászkoumal strukturu různých organismů, abychom to shrnuli. Takže buněčná struktura, tabulka:
| Zvířata | Rostliny | Houby | Bakterie | |
| Jádro | Ano | Ano | Ano | Ne |
| Buněčná stěna | Ne | Ano, vyrobeno z celulózy | Jezte z chitinu | Jezte z murein |
| Ribosome | Ano | Ano | Ano | Ano |
| Lysozomy | Ano | Ano | Ano | Ne |
| Mitochondrie | Ano | Ano | Ano | Ne |
| Golgiho přístroj | Ano | Ano | Ano | Ne |
| Cytoskeleton | Ano | Ano | Ano | Ano |
| Endoplazmatické retikulum | Ano | Ano | Ano | Ne |
| Cytoplazmatická membrána | Ano | Ano | Ano | Ano |
| Další mušle | Glykokalyx | Ne | Ne | Mucoid Capsule |
To je možná vše. Prozkoumali jsme buněčnou strukturu všech organismů, které existují na planetě.
