Bunka sa skladá
1. Bunková membrána – polopriepustná blana, ktorou prechádzajú látky a živiny, uzatvára bunku a chráni ju a sprostredkuje kontakt bunky s okolím
2. Cytoplazma – vnútorné prostredie bunky a sú v nej všetky organely
3. Jadro – Bunkové jadro obsahuje hlavnú časť genetickej informácie bunky potrebnej pre procesy rastu, delenia, látkovej výmeny a vývinu. Tieto informácie sú uložené v chromozómoch v podobe molekuly DNA. DNA je nositeľkou genetickej informácie bunky, riadi rast, delenie a regeneráciu bunky
4. Chromozómy – sú nositeľmi genetickej informácie zakódovanej do molekuly DNA. Bunka človeka má 46 chromozomov, z toho je 22 párov autozomov a jeden pár heterochromozomov (gonozomov, pohlavních chromozomov). V každom páre je vždy jeden chromozóm maternálneho a druhý paternálneho pôvodu. Autozómy sú v karyograme číslované podla velkosti od najväčšieho – chromozom až po njmenší chromozom 22. Heterochromozomy sú XX a Y. Zápis normálneho karyotypu ženy je 46,XX; a muža 46,XY.
5. Organely – Mitochondrie – Slúži prevažne na získavanie energie tzv. bunkovým dýchaním (aeróbnou oxidáciou). Mitochondrie sa však podieľajú aj na ďalších procesoch, ako je bunková diferenciácia, bunková smrť a kontrola bunkového cyklu a rastu. Na druhej strane poruchy ich funkcie môžu mať za následok rôzne mitochondriálne choroby. Procesy látkovej premeny rozdeľujeme do štyroch základných skupín: · získavanie energie, · premena organických živín na stavebné jednotky makromolekúl, · využitie týchto stavebných jednotiek na syntézu zložitejších látok napr. bielkovín, nukleových kyselín a lipidov
Bunková membrána
Príjem a výdaj látok patrí medzi základné procesy a je podmienkou existencie bunky. Táto komunikácia sa uskutočňuje cez bunkové povrchy, ktoré oddeľujú bunku od vonkajšieho prostredia. Veľký význam v tejto komunikácii má cytoplazmatická membrána, ktorá je polopriepustná, selektívne prepúšťa potrebné látky z a do bunky. Vďaka chemickej štruktúre prepúšťa táto membrána i väčšie molekuly či bunkové časti. Po smrti bunky sa plazmatická membrána stáva priepustnou – permeabilnou.
Bunka prijíma látky potrebné na:
- krytie spotreby energie (cukry, tuky)
- stavbu bunky (cukry, bielkoviny)
- riadenie činnosti bunky (bielkoviny, hormóny, enzýmy)
- chod metabolických procesov (voda, ióny, vitamíny)
Bunka vylučuje látky, ktoré:
- nepotrebuje alebo sú pre ňu škodlivé (oxid uhličitý, močovina)
- potrebujú iné bunky (enzýmy, vitamíny, hormóny)
- sú potrebné na ochranu (protilátky)
Cytoplazmatická bunková membrána – oddeľuje bunku od mimobunkového priestoru
Základom membrány je fosfolipidová dvojvrstva s hrubkou niekoľko nanometrov a je polopriepustná – semipermeabilná. Tvoria ju fosfolipidy, cholesterol a proteíny
Prestup látok cez membránu
Prestup látok cez membránu sa uskutočňuje spôsobmi, ktoré sa líšia tým, či membrána potrebuje na uskutočnenie prestupu energiu Prenos látok cez cytoplazmatickú membránu sa uskutočňuje pomocou proteínového kanála. Pasívna forma prenosu energiu nevyžadujú – dochádza k nim vďaka fyzikálnym vlastnostiam intracelulárneho a extracelulárneho priestoru
– Pasívny prenos látky difúziou: Ak na jednej strane membrány je koncentrácia častíc vysoká – hypertonická a na druhej je ich koncentrácia nízka- hypotonická, častice prenikajú z hypertonického prostredia do hypotonického prostredia. Na oboch stranách membrány sa po čase ustáli a vytvorí rovnováha . Rýchlosť a rozsah difúzie závisí od rozdielu koncentrácií medzi rozpúšťadlom a roztokom. Difúziou môžu vnikať do bunky len také látky, pre ktoré je cytoplazmatická membrána priepustná – t.j. látky, ktoré môžu cez ňu voľne prechádzať ako alkohol, močovina, mnohé liečivá, jedy, farbivá
– Pasívny prenos látky osmózou: pri osmóze dochádza k prenosu častíc z prostredia, kde je koncentrácia rozpustených častíc nízka – z hypotonického prostredia do prostredia s vysokou koncentráciou rozpustených častíc
– Hypertonické prostredia: čiže predstavuje transport rozpúšťadla (vody) cez plazmatickú membránu. Voda na základe fyzikálnych zákonov prechádza z miesta menšej koncentrácie rozpustenej látky do miesta s vyššou koncentráciou. Tento proces je jednosmerný, tzn. že bunka môže vodu osmoticky nasávať alebo strácať podľa toho, aký je rozdiel v koncentrácii roztoku v bunke a vo vonkajšom prostredí. prostredia . Prostredie na oboch stranách membrány sa ustáli a vytvorí sa rovnováha
Bunka vodu osmoticky nasáva alebo stráca v závislosti od koncentrácie osmotických
častíc mimo bunky alebo v bunke. Osmotické hodnoty prostredia sú
– Izotonické – rovnaká osmotická hodnota ako bunka a nedochádza k prúdeniu vody
– Hypertonické vyššia koncentrácia osmoticky aktívnych častíc pričom bunka stráca vodu, zmenšuje objem
– Hypotonické nižšia koncentrácia osmoticky aktívnych častíc pričom bunka nasáva vodu a zväčšuje objem
Aktívna forma prenosu energiu vyžadujú.
Aktívny prenos látky proteínovou pumpou
Sodíkovo – draslíková pumpa – Transmembránový proteín, presúva ióny draslíku a sodíku cez bunkovú membránu, spotrebúva pritom ATP – fosforilácia bunkovej membrány, deje sa proti koncentračnému gradientu, pričom platí, že za každé dva ióny draslíka presunuté dovnútra bunky prenesie sodíkovo-draslíková pumpa tri ióny sodíku von z bunky – vytvára sa v bunke záporný potenciál čiže rozdiel elektrického potenciálu medzi vonkajšou a vnútornou stranou biologickej membrány.
Medzi mechanizmy aktívneho transportu patria
ENDOCYTÓZA A EXOCYTÓZA.
Endocytóza – proces, pri ktorom dochádza k štrukturálnej prestavbe plazmatickej membrány. Poznáme 2 formy endocytózy: pinocytóza a fagocytóza
Pinocitóza – látky prijímajú vo forme roztokov.
K príjmu látok dochádza preliačením plazmatickej membrány dovnútra bunky a vzniká priehlbina, ktorá sa zväčšuje, až dôjde k jej odtrhnutiu odškrtením vo forme malého mechúrika – pinocytovej vakuoly s transportovanou látkou.
Fagocytóza – prijímajú sa do bunky pevné látky. Pomocou mikrofilamentov vytvára bunka panôžky (pseudopódie), ktorými obalí častice a uzavrie ich vznikom fagocytovej vakuoly.
Exocytóza – proces výdaja väčších molekúl, ktoré nemôžu prejsť cez plazmatickú membránu difúziou. Takéto molekuly prechádzajú do vonkajšieho prostredia vo forme mechúrikov – vezikúl.
Transportované vezikuly sa postupne spájajú s cytoplazmatickou membránou a po ich následnom splynutí sa ich obsah vylúči do vonkajšieho prostredia. Týmto spôsobom sú transportované odpadové látky.