1. O podstate živého. Nukleoproteínové komplexy.Vývoj predstáv o chemickej podstate života.
F. Engels: „Život je spôsob existencie proteínových tiel“
Život je aktívna forma existencie hmoty; obdobie existencie jediného organizmu od okamihu jeho vzniku až po starobu.
Začiatok 20. storočia Akademik Koltsov - hypotéza "špeciálnych kruhových molekúl proteínov"
DNA ako chemická zlúčenina bola identifikovaná už v 19. storočí. Misher.
Skúsenosť Griffithsa 1926 - fenomén transformácie (na fenoméne transformácie sú dvaja účastníci: bact a cudzia DNA, ktorá mení vlastnosti baktérií. TF - transformačný faktor - z usmrteného kmeňa S spôsobil transformáciu R. -preceďte do kmeňa S)
Griffiths nebol schopný určiť chemickú povahu TF.
1944 Avery lab – experimentálny dôkaz – TF je identická s DNA.
R + myš - živý; S + myš - mŕtva; S(t) + myš – živý; S(t) + R - mŕtvy
V živých systémoch existujú 3 prúdy: ENERGIA, LÁTKA a INFORMÁCIE, kat. dodržiavať zákony termodynamiky. 1 ZÁKON: Z hľadiska energie nemôžete vyhrať (prenosy z jednej veci na druhú) 2 ZÁKON: Z hľadiska energie nemôžete zostať „so svojimi“ (pri prechode energie je jej súčasťou stratené, uvoľnené vo forme tepla)
Jadrá k vám (DNA, RNA) a proteíny sú substrátom života. Ani nukleín pre vás, ani proteíny oddelene nie sú substrátmi života. Preto sa predpokladá, že substrátmi života sú nukleoproteíny. Neexistujú žiadne živé systémy, ktoré by ich neobsahovali (od vírusov až po ľudí). Substrátom života sú však len vtedy, keď sú a fungujú v bunke.Mimo buniek sú to obyčajné chemické zlúčeniny. Preto je život interakciou nukleovej kyseliny a proteínov a život je ten, ktorý obsahuje samoreprodukujúci sa molekulárny systém vo forme mechanizmu aktívnej reprodukcie syntézy nukleových kyselín a proteínov. Život existuje vo forme nukleoproteínových komplexov.
2. Bunka je miniatúrny biosystém. 5 znakov živých systémov.
(pozri otázku 1)
Bunka je nezávislý biosystém, úroveň organizácie živej hmoty, ktorá sa vyznačuje prejavmi hlavných vlastností živých vecí: 5 znakov živých systémov:
1. Otvorenosť (živé systémy si vymieňajú energiu, látky, informácie s okolím) 2. Sebaobnova (systémy sa vyvíjajú v čase) 3. Samoregulácia (homeostáza; systémy nevyžadujú reguláciu zvonku) 4. Sebareprodukcia 5. Vysoko objednané
Bunka je jednotka stavby, vývoja a rozmnožovania organizmov - samosprávny systém. Riadiaci genetický systém bunky predstavujú komplexné makromolekuly – nukleové kyseliny (DNA a RNA). Bunka môže existovať iba ako integrálny systém, ktorý je nedeliteľný na časti. Celistvosť bunky zabezpečujú biologické membrány. Bunka je prvkom systému vyššieho rangu - organizmu. Časti a organely bunky pozostávajúce z komplexných molekúl sú integrálnymi systémami nižšej úrovne. Bunka je považovaná za všeobecný štrukturálny prvok živých organizmov. Bunková teória je jedným zo všeobecne uznávaných biologických zovšeobecnení, ktoré potvrdzujú jednotu princípu štruktúry živých organizmov.
Moderná bunková teória obsahuje tieto hlavné ustanovenia: 1. Bunka je štrukturálna jednotka (všetky živé bytosti pozostávajú z buniek).
2. Bunka - jednotka vitálnej aktivity (všetky bunky sú podobné štruktúrou, chemickým zložením a životnými funkciami).
3. Bunka - najmenšia jednotka života (každá bunka implementuje všetky vlastnosti života)
4. Bunka - jednotka rozmnožovania (každá bunka vzniká z bunky) - R. Virchow
3. Bunka je elementárna jednotka živej veci. Charakteristické znaky pro- a eukaryotických buniek.
Bunka je elementárna jednotka živých vecí, základná jednotka štruktúry, fungovania, reprodukcie a vývoja všetkých živých organizmov. Bunka je biosystém, ktorý má všetky vlastnosti živých systémov.
|
Možnosti porovnania |
Prokaryoty (bez jadra) |
Eukaryoty (majú jadro) |
|
organizmov |
Archaebaktérie, eubaktérie (sinice, zelené syntetizujúce baktérie; sírové, produkujúce metán) |
Huby, rastliny, zvieratá |
|
Rozmery bunky | ||
|
genetický materiál |
2-vláknová kruhová molekula DNA nachádzajúca sa v nukleoidoch a plazmidoch. Neexistujú žiadne histónové proteíny. Odolný voči antibiotikám. |
Lineárna DNA je organizovaná s veľkým počtom proteínov do chromozómov a uzavretá v jadre; mitochondrie a plastidy majú svoju vlastnú kruhovú DNA. Existujú histónové proteíny. |
|
Povrchové zariadenie |
Membránové a supramembránové štruktúry (obsahujúce Murein v bunkovej stene, prevaha proteínov nad lipidmi. Mezozóm – invaginácia membrány dovnútra na zväčšenie povrchu. |
Plazmatická membrána, supramembránový a submembránový komplex (proteíny, fosfolipidy, semiintegrálne proteíny, glykokalyx, enzým f.-u živočíchov; u rastlín - celulóza). |
|
Cytoplazma |
Nedelený na kompartmenty, neobsahuje membránové organely a cytoskeletálne vlákna |
Existuje cytoskelet, ktorý organizuje cytoplazmu a zabezpečuje jej pohyb, existuje veľa membránových organel. |
|
Nemembránové štruktúry: Cytoskeletové ribozómy |
+(mikrotubuly, mikrovlákna, stredné vlákna) 80S (väčšie ako ) |
|
|
Dvojmembránové štruktúry Mitochondrie Plastidy |
- (tvorby. Namiesto nich lyzozómy) - (ATP a fotosyntéza-rastú bunku.) |
+ (Majú svoje vlastné ribozómy a kruhovú DNA) + |
|
Jednomembránové štruktúry ER Golgi apt Lysozómy Peroxizómy vakuoly Inklúzie |
- (žiadne nie sú) Proteíny + malé molekuly, zap krmivo |
+ (všetko je tam) (v rastlinnej bunke) kvapky tuku, škrobu/glykogénu |
|
metóda delenia |
Binárne štiepenie, konstrikcia, konjugácia. Amitóza. |
Mitóza, meióza, amitóza |
|
Pohyb |
Bičík (z jedného proteínu fibrilínu) z proteínu flagmin |
Bičíky, mihalnice, pseudopódia (v prvokoch) z tobulínového proteínu |
|
Vlastnosti metabolizmu |
Schopnosť fixovať molekulárny dusík. Dýchanie (aeróbne a anaeróbne), chemosyntéza a fotosyntéza |
Dýchanie, fotosyntéza v rastlinách, výživa (aero- a anaeróby, autotrofy-chemo a foto, heterotrofy) |
4. Princíp kompartmentácie. biologická membrána.
Vysoká usporiadanosť vnútorného obsahu bunky sa dosahuje kompartmentalizáciou jej objemu – delením na kompartmenty, ktoré sa líšia v detailoch chemického zloženia. Kompartmentácia je priestorové oddelenie látok a procesov v bunke. Kompartmenty – kompartmenty, bunky – jadro, mitochondrie, plastidy, lyzozómy, vakuoly, pretože obrázok membrány.
Ryža. 2.3. Rozdelenie objemu buniek pomocou membrán:
1 - jadro, 2- hrubá cytoplazmatická je, 3- mitochondrie, 4- transportná cytoplazmatická vezikula, 5- lyzozóm, 6- lamelárny komplex, 7 - tajná granula
Bilipidová vrstva - hydrofóbne chvosty - vnútri, hydrofilné hlavy - vonku.
Membránové proteíny:
Membránové lipidy:
Funkcie membrán: bariéra (chráni vnútorný obsah bunky), udržuje stály tvar buniek; poskytuje bunkovú komunikáciu; umožňuje prechod potrebným látkam cez bunky (zvoľte prienik - mol-ly a ióny prechádzajú cez membránu rôznou rýchlosťou, čím väčšia veľkosť, tým nižšia rýchlosť).
Vlastnosti membrány:
Bilipidová vrstva je schopná samozostavenia;
Zvýšenie membránového pokrytia v dôsledku zabudovania do nemembránových vezikúl (vezikúl);
Proteíny a lipidy sú asymetricky umiestnené v rovine membrány;
Proteíny a lipidy sa môžu pohybovať v rovine membrány vo vrstve (laterálny pohyb);
Vonkajšia a vnútorná vrstva membrány má odlišný náboj.
Membrána zabezpečuje separáciu nabitých častíc a udržiavanie rozdielu potenciálov
5. Princíp kompartmentácie buniek. Organizácia a vlastnosti biologickej membrány. História štúdia.
Pozri otázku 4.
História štúdia :
1902 Overton nachádza lipidy v psazmatickej membráne.
1925, Gorter a Grendel ukazujú prítomnosť lipidovej dvojvrstvy v membráne erytrocytov.
1935, „sendvičový“ model od Danielliho a Dowsona (lipidová dvojvrstva medzi dvoma vrstvami proteínov)
Hromadenie faktov, ktoré sú z hľadiska „sendvičovej“ membrány nevysvetliteľné (membrány sú veľmi dynamické)
1962, Muller vytvára planárny model umelej membrány 1957-1963, Robertson formuluje koncept elementárnej biologickej membrány.
1972 Singer a Nicholson vytvorili model membrány s fluidnou mozaikou.
6. Štrukturálna organizácia a vlastnosti biologických membrán.
Pozri otázku 5
7. Membránové proteíny a lipidy.
Membránové proteíny:
periférne (susediace s lipidovou vrstvou) - spojené s lipidovými hlavami pomocou iónových väzieb; ľahko extrahovať z membrán.
integrálne proteíny (penetrujúce - majú kanáliky-póry, ktorými prechádzajú látky rozpustné vo vode; ponorené proteíny (polointegrálne) - prenikajú do polovice) - interagujú s lipidmi na základe hydrofóbnych väzieb.
Membránové lipidy:
fosfolipidy - ost-to j.k. - ideálny komponent pre realizáciu bariérovej funkcie
glykolipidy - ost-to j.k. + stop-to a / c
cholesterol – steroidný lipid, tým, že obmedzuje pohyblivosť lipidov, znižuje tekutosť, stabilizuje membránu.
8. Fenomén osmózy v rastlinných a živočíšnych bunkách.
Energia ATP, priamo alebo prenášaná na iné vysokoenergetické zlúčeniny (napríklad kreatínfosfát), sa v rôznych procesoch premieňa na ten či onen druh práce. Jedna z nich je osmotická (zachováva rozdiely v koncentrácii látok)
Osmóza - difúzia (pohyb mol pozdĺž koncentračného gradientu - z oblasti horného konca do oblasti nízkeho konca) vody cez polopriepustnú membránu.
V raste kl-ke: Plazmolýza (keď je horúca) - odtok vody, obsahujúcej bunky sa zmenšuje a vzďaľuje od bunkovej steny. Deplazmolýza (cool-but + pour) - bunky napučiavajú a tlačia sa na bunkovú stenu, pričom sú vystavené tlaku turgoru (turgor - vnútorný hydrostatický tlak, spôsobujúci napätie bunkovej steny). Bunková stena sa dokáže natiahnuť až po určitú hranicu, po ktorej už odoláva – vytláčanie vody z buniek prebieha rovnakou rýchlosťou, akou do nich vstupuje. (! Pevnosť bunkovej steny neumožňuje rastúcim bunkám, na rozdiel od zvierat, pod tlakom prasknúť).
Bývajte v kl-ke: izotonický rr - norma, hypertonický rr - vráskavý, hypotonický rr - opuchnutý, potom burst-lysis.
Ryža. 1. Osmóza v umelom systéme. Skúmavka obsahujúca roztok glukózy a uzavretá na jednom konci membránou, ktorá umožňuje vode prechádzať, ale neprepúšťa glukózu, sa s uzavretým koncom spustí do nádoby s vodou. Voda môže prechádzať cez membránu v oboch smeroch; molekuly glukózy v skúmavke však interferujú s pohybom susedných molekúl vody, a preto do skúmavky vstupuje viac vody, ako ju opúšťa. Roztok stúpa v skúmavke, kým tlak jeho stĺpca nebude dostatočný na to, aby vytlačil vodu z trubice rovnakou rýchlosťou, akou vstupuje.
Osmóza je proces jednostranného prenikania molekúl rozpúšťadla cez polopriepustnú membránu smerom k vyššej konc. rozpustená hmota. od čoho závisí osmóza? po prvé z celkovej koncentrácie všetkých rozpustených častíc na oboch stranách membrány a po druhé z tlaku vytvoreného každým „roztokom“ (pojem osmotický tlak: taký tlak na roztok, ktorý je spôsobený nasávaním systému (jamka, t.j. bunky) na vyrovnanie konc roztoku v oboch médiách oddelených membránou). Prítomnosť vody je nevyhnutná pre normy. priebeh všetkých procesov a práve vďaka osmóze sa bunky a štruktúry „zavlažujú“. BUNKY NEMAJÚ ŽIADNY ŠPECIÁLNY MECHANIZMUS NA PRIAMO NASÁVANIE A ČERPANIE VODY! - preto sa prítok a odtok vody reguluje zmenou konc. veci-v. Bunková stena sa dokáže natiahnuť až po určitú hranicu, po ktorej už odoláva – vytláčanie vody z buniek prebieha rovnakou rýchlosťou, akou do nich vstupuje. (! Pevnosť bunkovej steny neumožňuje rastúcim bunkám, na rozdiel od zvierat, pod tlakom prasknúť).
9. Vlastnosti štruktúry rastlinných buniek. Osmotické vlastnosti rastlinných buniek.
Obzvlášť štíhle rastú bunky: tuhá celulózová pektínová stena, plastidy, vakuoly s bunkovou šťavou.
Tuhosť obkladu steny zabránila nadmernému napučiavaniu a prasknutiu, čo spôsobilo stratu schopnosti pohybu. V dôsledku rastu vakuoly zväčšila veľkosť buniek, hrá dôležitú úlohu pri regulácii toku vody do buniek, obsahujúca antibiotiká, ktoré zabíjajú mikroorganizmy a mikroskopické huby. Plastidy sú heterogénnou skupinou organel, ktoré rastú bunky (chloroplasty, chromoplasty a leukoplasty)
Photos-z - komplex synth-z org in-in z neorganickej časti slnečného svetla Svetelná fáza 1-absorpcia svetla chlorofylom, excitácia e.2-excitácia e pohyb po prenosovom reťazci, čím sa syntéze dodáva dodatočná energia ATP 3- fotolýza vody (celková - syntéza ATP + fotolýza vody s uvoľňovaním O2) Tmavá fáza 1 - zachytávanie CO2 2 - syntéza glukózy z CO2 s energiou ATP
Rozdiel medzi rastlinnou a živočíšnou bunkou: VACUOL. Obklopený membránou-stonoplast.V kompartmente spojenom s nehybnosťou rastú bunky + PLASTIDY (chloroplasty, chromoplasty, leukoplasty) Funkcie:
Akumulačné (voda, lepidlo, k-vám, fruktóza) + nepotrebné a neodstrániteľné veci Alkaloidy-biologické. Účinné látky; Pigmenty (farba závisí od pH)
Udržiavanie osmotického tlaku (Turgor)
Ochranné (bakteriologické sv-va-fytoncidy)
Enzymatické (úloha mezozómu)
Žiadne bunkové centrum! Nie je schopný fagocytózy (bunková stena zasahuje)! Mechanická pevnosť bunkových stien jej umožňuje existenciu v hypotonickom prostredí, kde voda vstupuje do bunky OSMOTICKY. Keď voda vstupuje do bunky, vzniká tlak, ktorý zabraňuje ďalšiemu prúdeniu vody. Nadmerný hydrostatický tlak v bunke - TURGOR - zabezpečujúci rast, zachovanie tvaru rastliny, určenie polohy v priestore, odolávanie mechanickým vplyvom.
Eukaryotické bunky sa delia na funkčne odlišné, membránou obklopené oblasti – kompartmenty. Intracelulárne membrány uzatvárajú v týchto jednotlivých intracelulárnych kompartmentoch asi polovicu celkového objemu buniek.
Vnútorné membrány eukaryotickej bunky umožňujú funkčnú špecializáciu rôznych membrán, čo je rozhodujúcim faktorom pri oddelení mnohých rôznych procesov, ktoré prebiehajú v bunke.
Intracelulárne kompartmenty spoločné pre všetky eukaryotické bunky sú znázornené na obr. 8-1.
Asi polovica všetkých bunkových membrán je ohraničená dutinami podobnými labyrintu.
Nakoniec, peroxizómy sú malé vezikuly obsahujúce veľa oxidačných enzýmov.
Každý novosyntetizovaný organelový proteín prechádza z ribozómu do organely špecifickým spôsobom, určeným buď signálnym peptidom alebo signálnym miestom. Triedenie proteínov začína primárnou segregáciou, pri ktorej proteín buď zostáva v cytosóle, alebo sa prenesie do iného kompartmentu. Proteíny vstupujúce do ER podliehajú ďalšiemu triedeniu, keď sú transportované do Golgiho aparátu a potom z Golgiho aparátu do lyzozómov, sekrečných vezikúl alebo plazmatickej membrány. Niektoré proteíny zostávajú v ER a rôznych cisternách Golgiho aparátu. Zdá sa, že bielkoviny určené pre iné oddelenia končia v transportných vezikulách, ktoré sa odopnú z jedného oddelenia a spoja sa s druhým.
Keď sa bunka rozmnožuje a delí, musí duplikovať svoje membránové organely. Zvyčajne sa to stane zvýšením veľkosti týchto organel, keď sa do nich zabudujú nové molekuly. Zväčšené organely sa potom delia a distribuujú do dvoch dcérskych buniek.
Na tvorbu membránových organel nestačí len informácia o DNA, ktorá určuje bielkoviny organel. Potrebné sú aj „epigenetické“ informácie. Táto informácia sa prenáša z rodičovskej bunky na potomstvo so samotnou organelou. Je pravdepodobné, že takáto informácia je nevyhnutná na udržanie bunkovej kompartmentácie, zatiaľ čo informácia obsiahnutá v DNA je nevyhnutná na „propagáciu“ nukleotidových a aminokyselinových sekvencií.
Funkcie
V kompartmentoch obklopených lipidovou dvojvrstvou môžu existovať rôzne hodnoty, môžu fungovať rôzne enzymatické systémy. Princíp kompartmentalizácie umožňuje bunke súčasne vykonávať rôzne metabolické procesy.
Mitochondriálny cytosól obsahuje oxidačné prostredie, v ktorom sa NADH oxiduje na NAD+.
Možno uvažovať o kvintesencii princípu kompartmentalizácie Golgiho aparát, v ktorých diktyozómoch fungujú rôzne enzymatické systémy, napríklad vykonávajúce rôzne štádiá posttranslačnú modifikáciu proteínov.
Klasifikácia
Existujú tri hlavné bunkové kompartmenty:
- Jadrový priestor obsahujúci jadro
- Cisternový priestor endoplazmatického retikula (prechod do jadrovej laminy)
- Cytosol
prokaryoty
V každej bunke sú dva všeobecné mikrokompartmenty oddelené jednotnou membránou - cytoplazmatická a exoplazmatická. Baktérie, ktoré majú gram negatívny morfotyp, majú aj tretí všeobecný mikrokompartment – periplazmatický, ktorý sa nachádza medzi cytoplazmatickou membránou a vonkajšou membránou. Pinevič A.V. Mikrobiológia: Biológia prokaryotov, zväzok I, vydavateľstvo Petrohradskej štátnej univerzity, 2006.
Niekedy je špecializovaný mikrokompartment umiestnený v niekoľkých všeobecných oddeleniach naraz, to znamená, že má zmiešanú lokalizáciu. Jedným z príkladov sú undulopódia.
pozri tiež
Poznámky
Nadácia Wikimedia. 2010.
Pozrite si, čo je „Oddelenie“ v iných slovníkoch:
kompartmentalizácia- Prítomnosť neprekrývajúcich sa skupín buniek (oddielov alebo polyklonov) v imaginárnych diskoch hmyzu, ktoré zaujímajú určitú pozíciu na disku a vyvíjajú sa pozdĺž „svojej“ bunkovej dráhy, vývoj každého oddelenia je pod ... Technická príručka prekladateľa
Rozčlenenie Prítomnosť v imaginárnych diskoch
Rozčlenenie- g) postupy kompartmentalizácie vykonávané príslušným orgánom alebo autorizovaným orgánom v spolupráci s výrobcami (výrobcami) produktov na území krajiny s cieľom určiť subpopulácie zvierat a zúčastnené organizácie ... ... Oficiálna terminológia
Tento výraz má iné významy, pozri Vysielanie. Preklad (z latinčiny translatio translation) je proces syntézy bielkovín z aminokyselín na matrici informačnej (matrix) RNA (mRNA, mRNA) uskutočňovaný ribozómom. ... ... Wikipedia
Vysoká usporiadanosť vnútorného obsahu eukaryotickej bunky sa dosahuje o oddelenie jeho objem – poddelenie na „bunky“, líšiace sa v detailoch chemického (enzýmového) zloženia. Kompartmentácia prispieva k priestorovej separácii látok a procesov v bunke.
V súčasnosti sa akceptuje hľadisko, podľa ktorého sa membrána skladá z bimolekulárna vrstva lipidov. Hydrofóbne oblasti ich molekúl sú otočené k sebe, zatiaľ čo hydrofilné sú umiestnené na povrchu vrstvy. Rozmanité proteínové molekuly vložené do tejto vrstvy alebo umiestnené na jej povrchoch.
Vďaka kompartmentácii bunkového objemu v eukaryotickej bunke sa pozoruje rozdelenie funkcií medzi rôzne štruktúry. Zároveň sa rôzne štruktúry pravidelne vzájomne ovplyvňujú.
8. Stavba eukaryotickej bunky: povrchový aparát, protoplazma (jadro a cytoplazma).
Hlavnou časťou povrchového aparátu bunky je plazmatická alebo biologická membrána (cytoplazmatická membrána). Bunková membrána je najdôležitejšou zložkou živého obsahu bunky, postavená podľa všeobecného princípu. Bolo navrhnutých niekoľko modelov budov. Podľa modelu tekutej mozaiky, ktorý v roku 1972 navrhli Nicholson a Singer, membrány obsahujú bimolekulárnu vrstvu fosfolipidov, ktorá zahŕňa proteínové molekuly. Lipidy sú vo vode nerozpustné látky, ktorých molekuly majú dva póly: hydrofilný, hydrofóbny. V biologickej membráne sú lipidové molekuly dvoch paralelných vrstiev proti sebe s hydrofóbnymi koncami. A vonku zostávajú hydrofilné póly, ktoré tvoria hydrofilné povrchy. Na povrchu membrány smerom von a dovnútra sa nachádza NESÚVISIACA vrstva bielkovín, sú ich 3 skupiny: periférne, ponorené (polointegrálne), penetračné (integrálne). Väčšina membránových proteínov sú enzýmy. Ponorené proteíny tvoria na membráne biochemický dopravník, na ktorom dochádza k premene látok. Poloha ponorených proteínov je stabilizovaná periférnymi proteínmi. Penetračné proteíny zabezpečujú prenos látok v dvoch smeroch: cez membránu do bunky a späť. Existujú dva typy: nosiče a usmerňovače. Kanáliky tvoriace bunky vystielajú pór naplnený vodou, cez ktorý prechádzajú rozpustené anorganické látky z jednej strany membrány na druhú. Na vonkajšom povrchu plazmatickej membrány v živočíšnej bunke sú proteínové a lipidové molekuly spojené s rozvetvenými sacharidovými reťazcami a vytvárajú glykokalyx, supermembránovú, neživú vrstvu, produkt vitálnej aktivity bunky. Sacharidové reťazce fungujú ako receptory (medzibunkové rozpoznávanie-priateľ-nepriateľ). Bunka získava schopnosť špecificky reagovať na vonkajšie vplyvy. Mureín vstupuje do supramembránovej vrstvy v baktériách a celulóza alebo pektín v rastlinách. Pod plazmatickou membránou sa na strane cytoplazmy nachádza kortikálna (povrchová) vrstva a intracelulárne fibrilárne štruktúry, ktoré zabezpečujú mechanickú stabilitu membrány.
bunkové jadro pozostáva z membrány, jadrovej šťavy, jadierka a chromatínu. Funkčná úloha jadrového obalu spočíva v oddelení genetického materiálu (chromozómov) eukaryotickej bunky od cytoplazmy s jej početnými metabolickými reakciami, ako aj v regulácii bilaterálnych interakcií medzi jadrom a cytoplazmou. Jadrový obal pozostáva z dvoch membrán oddelených perinukleárnym (perinukleárnym) priestorom. Ten môže komunikovať s tubulmi cytoplazmatického retikula.
základ jadrová šťava, alebo matica, tvoria bielkoviny. Jadrová šťava tvorí vnútorné prostredie jadra, a preto zohráva dôležitú úlohu pri zabezpečovaní normálneho fungovania genetického materiálu.
jadierko je štruktúra, v ktorej prebieha formovanie a dozrievanie ribozomálne RNA (rRNA). Takéto oblasti v metafázových chromozómoch vyzerajú ako zúženia a sú tzv sekundárne úseky.
Chromatínové štruktúry vo forme hrudiek, rozptýlené v nukleoplazme, sú interfázovou formou existencie bunkových chromozómov.
IN cytoplazme rozlišovať medzi hlavnou látkou (matrix, hyaloplazma), inklúziami a organelami. Hlavná látka cytoplazmy vypĺňa priestor medzi plazmalemou, jadrovou membránou a inými vnútrobunkovými štruktúrami. Najdôležitejšie z bielkovín sú enzýmy glykolýzy, metabolizmus cukrov, dusíkaté zásady, aminokyseliny a lipidy.
Hlavná látka cytoplazmy by sa mala považovať za komplexný koloidný systém, ktorý je schopný prejsť zo sólového (kvapalného) stavu do gélového. V procese takýchto prechodov sa pracuje.
9. Povrchový aparát bunky. Štruktúra a funkcie. biologické membrány. Ich štruktúra a funkcie. Transport látok: aktívny a pasívny.
Povrchový aparát buniek tvoria 3 podsystémy – plazmatická membrána, epimembránový komplex (glykokalix alebo bunková stena) a submembránový muskuloskeletálny aparát.
Jeho hlavné funkcie sú určené hraničnou polohou a zahŕňajú:
1) bariérová (vymedzujúca) funkcia;
2) funkcia rozpoznávania iných buniek a zložiek medzibunkovej látky;
3) funkcia receptora, vrátane interakcie so signálnymi molekulami
4) transportná funkcia;
5) funkcia bunkového pohybu prostredníctvom tvorby pseudo-, filo- a lamellopódií).
biologické membrány ohraničujú cytoplazmu od okolia a tvoria aj membrány jadier, mitochondrií a plastidov. Tvoria labyrint endoplazmatického retikula a sploštených naskladaných vezikúl, ktoré tvoria Golgiho komplex. Membrány tvoria lyzozómy, veľké a malé vakuoly buniek rastlín a húb, pulzujúce vakuoly prvokov. Všetky tieto štruktúry sú oddeleniami (oddeleniami) určenými pre určité špecializované procesy a cykly.
Plazmatická membrána alebo plazmalema, - najtrvalejšia, základná, univerzálna membrána pre všetky bunky. Je to najtenší film, ktorý pokrýva celú bunku
Molekuly fosfolipidov sú usporiadané v dvoch radoch - hydrofóbne konce smerom dovnútra, hydrofilné hlavy do vnútorného a vonkajšieho vodného prostredia. Na niektorých miestach je dvojvrstva (dvojvrstva) fosfolipidov preniknutá proteínovými molekulami (integrálne proteíny). Vo vnútri takýchto proteínových molekúl sú kanály - póry, cez ktoré prechádzajú látky rozpustné vo vode. Iné proteínové molekuly prenikajú polovicou lipidovej dvojvrstvy z jednej alebo druhej strany (semiintegrálne proteíny). Na povrchu membrán eukaryotických buniek sú periférne proteíny. Molekuly lipidov a proteínov sú držané pohromade hydrofilno-hydrofóbnymi interakciami.
Funkcie biologických membrán sú nasledovné:
1. Bariéra. Vymedzujú obsah bunky od vonkajšieho prostredia a obsah organel od cytoplazmy.
2. Doprava. Zabezpečujú transport látok do bunky az bunky, z cytoplazmy do organel a naopak.
3. Receptor. Plnia úlohu receptorov (prijímanie a konvertovanie signálov z okolia, rozpoznávanie bunkových látok a pod.).
4. Stabilizácia.
5. Regulačné.
Transport látok:
Prietok látok cez membránu závisí od veľkosti látky. Malé molekuly prechádzajú aktívnym a pasívnym transportom, prenos makromolekúl a veľkých častíc sa uskutočňuje v dôsledku tvorby membránových vezikúl endocytózou a exocytózou. Pasívny transport - (bez energie) difúzia pozdĺž koncentračného gradientu uľahčená difúzia cez kanál v membráne tvorenej proteínmi. Aktívny transport - (výdaj energie ATP) za účasti nosných proteínov proti koncentračnému gradientu.
Endocytóza je transport makromolekúl cez plazmalemu. Podľa stavu agregácie absorbovanej látky, pinocytóza(zachytenie a transport tekutiny alebo zlúčenín rozpustených v tekutine bunkou) a fagocytóza(zachytávanie a transport pevných častíc). Fagocytóza a pinocytóza platí aj pre aktívnu dopravu. Fagocytóza- vstrebávanie pevných organických látok bunkou. V blízkosti bunky je pevná častica obklopená výrastkami membrány alebo sa pod ňou vytvárajú priehlbiny membrány. V dôsledku toho je častica uzavretá v membránovom vezikule - fagozóme - vo vnútri bunky.
pinocytóza- je to proces absorpcie malých kvapiek kvapaliny bunkou s makromolekulárnymi látkami rozpustenými v nej. Vykonáva sa zachytávaním týchto kvapiek výrastkami cytoplazmy. Zachytené kvapky sa ponoria do cytoplazmy a tam sa absorbujú.
10. Protoplazma. Organizácia a funkcie. Úloha zmien v agregovanom stave cytoplazmy v živote bunky (sol-gélové prechody). Koncept biokoloidov.
Protoplazma je obsah živej bunky vrátane jej jadra a cytoplazmy.
Pri interakcii s prostredím sa bunka správa ako integrálna štruktúra.
Vlastnosti protoplazmy sa pripisujú dôležitá úloha pri funkčnom zjednotení štruktúrnych komponentov a kompartmentov bunky. Vo všeobecnosti je zvykom považovať ho za špeciálny viacfázový koloidný systém alebo biokoloid.
Dôležitú úlohu pri funkčnom zjednotení štruktúrnych komponentov a kompartmentov bunky majú vlastnosti živej protoplazmy. Vo všeobecnosti je zvykom považovať ho za špeciálny viacfázový koloidný systém, alebo biokoloid. Biokoloid sa líši od banálnych koloidných systémov zložitosťou dispergovanej fázy. Je založená na makromolekulách, ktoré sú prítomné buď v zložení hustých mikroskopicky viditeľných štruktúr (organely), alebo v dispergovanom stave blízko roztokov alebo voľných sieťovitých štruktúr, ako sú gély.
Keďže ide o koloidný roztok vo fyzikálno-chemickom zmysle, v dôsledku prítomnosti lipidov a veľkých častíc vykazujú biokoloidy súčasne vlastnosti emulzie a suspenzie. Na rozsiahlych povrchoch makromolekúl sa usadzujú rôzne „nečistoty“, čo vedie k zmene agregovaného stavu protoplazmy.
Medzi krajnými pólmi organizácie protoplazmy vo forme viskóznych gélov a roztokov existujú prechodné stavy. S týmito prechodmi sa vykonáva práca, v dôsledku ktorej sa vykonávajú rôzne intracelulárne transformácie - tvorba membrán, zostavovanie mikrotubulov alebo mikrofilamentov z podjednotiek, uvoľňovanie sekrétov z bunky, zmena geometrie proteínových molekúl čo vedie k inhibícii alebo zvýšeniu enzymatickej aktivity. Charakteristickým znakom biokoloidu je aj to, že za fyziologických podmienok sú prechody protoplazmy z jedného stavu agregácie do druhého (v dôsledku prítomnosti špeciálneho enzymatického mechanizmu) reverzibilné.
Táto vlastnosť biokoloidov poskytuje bunke schopnosť opakovane vykonávať prácu v reakcii na pôsobenie stimulov za prítomnosti energie.
