Bunka je jednotný systém, ktorý pozostáva z prirodzene prepojených prvkov a má zložitú štruktúru. Je obdarený schopnosťou sebaobnovy, reprodukcie a sebaregulácie.
Čo je bunka
Všetky bunky obsahujú bunkovej membráne, ktorý obklopuje jeho vnútorný obsah. Zahŕňa jadro, ktoré plní funkciu mozgu a riadi všetky procesy v ňom prebiehajúce, a cytoplazmu, ktorá zaberá celý priestor bunky bez jadra. Táto zóna pozostáva z kvapaliny nazývanej matrica alebo hyaloplazma a organel (jednoduchá a dvojitá membrána).
Organela je bunková štruktúra, ktorá vykonáva špecifické funkcie. Bez nich nebude bunka schopná normálne fungovať.
Energetickú funkciu vykonávajú mitochondrie, ktoré naznačujú produkciu energie nazývanej ATP. Rastlinná bunka obsahuje aj dvojmembránové organely – chloroplasty, ktorých hlavnou funkciou je fotosyntéza. S ich pomocou rastliny produkujú škrob.
Ďalšou veľmi veľkou organelou rastlinnej bunky je vakuola, ktorá obsahuje šťavu, ukladá živiny, dodáva farbu rastlinným zložkám a môže pôsobiť aj ako zberač odpadu.
Medzi hlavné organely patrí aj endoplazmatické retikulum - systém kanálikov, ktoré ohraničujú všetky organely, v podstate ich kostru. Existujú dva typy siete - drsná (granulovaná) a hladká (agranulárna). Na drsnom povrchu sú ribozómy, ktoré plnia funkciu tvorby bielkovín. Hladký - zodpovedný za syntézu lipidov.
Podľa ich štruktúry možno bunky všetkých živých organizmov rozdeliť na dve veľké časti: nejadrové a jadrové organizmy.
Pre porovnanie štruktúry rastlinných a živočíšnych buniek treba povedať, že obe tieto štruktúry patria do superkráľa eukaryotov, čo znamená, že obsahujú membránovú membránu, morfologicky tvarované jadro a organely na rôzne účely.
Spolužiaci
| Zeleninové | Zviera | |
| Spôsob výživy | Autotrofné | Heterotrofný |
| Bunková stena | Nachádza sa vonku a je reprezentovaný celulózovým plášťom. Nemení svoj tvar | Nazýva sa glykokalyx a je to tenká vrstva buniek proteínovej a sacharidovej povahy. Štruktúra môže zmeniť svoj tvar. |
| Bunkové centrum | Nie Dá sa nájsť len v nižších rastlinách | Jedzte |
| divízie | Medzi dcérskymi štruktúrami je vytvorená priečka | Medzi dcérskymi štruktúrami sa vytvorí zúženie |
| Zásobný sacharid | škrob | Glykogén |
| Plastidy | Chloroplasty, chromoplasty, leukoplasty; sa navzájom líšia v závislosti od farby | Nie |
| Vacuoly | Veľké dutiny, ktoré sú vyplnené bunkovou šťavou. Obsahujú veľké množstvo živín. Poskytnite tlak turgoru. V bunke je ich pomerne málo. | Početné malé tráviace, niektoré sťahovavé. Štruktúra je odlišná u rastlinných vakuol. |
Vlastnosti štruktúry rastlinnej bunky:
Vlastnosti štruktúry živočíšnej bunky:
Stručné porovnanie rastlinných a živočíšnych buniek
Čo z toho vyplýva
- Zásadná podobnosť v štruktúrnych znakoch a molekulárnom zložení rastlinných a živočíšnych buniek naznačuje príbuznosť a jednotu ich pôvodu, s najväčšou pravdepodobnosťou z jednobunkových vodných organizmov.
- Oba druhy obsahujú veľa prvkov periodickej tabuľky, ktoré existujú hlavne vo forme komplexné zlúčeniny anorganickej a organickej povahy.
- Čo je však iné, je to, že v procese evolúcie sa tieto dva typy buniek vzdialili od seba, pretože od rôznych nepriaznivých účinkov vonkajšie prostredie majú absolútne rôznymi spôsobmi ochranu a tiež majú navzájom odlišné spôsoby kŕmenia.
- Rastlinná bunka sa od živočíšnej odlišuje hlavne silnou bunkovou stenou, ktorá pozostáva z celulózy; špeciálne organely - chloroplasty s molekulami chlorofylu v ich zložení, pomocou ktorých uskutočňujeme fotosyntézu; a dobre vyvinuté vakuoly s prísunom živín.
Bunka je najjednoduchší štrukturálny prvok akéhokoľvek organizmu, charakteristický pre živočíšny aj rastlinný svet. Z čoho pozostáva? Nižšie zvážime podobnosti a rozdiely medzi bunkami rastlinného a živočíšneho pôvodu.
rastlinná bunka
Všetko, čo sme predtým nevideli alebo nepoznali, vždy vzbudzuje veľmi silný záujem. Ako často ste sa pozerali na bunky pod mikroskopom? Pravdepodobne ho ani nevideli všetci. Na fotografii je rastlinná bunka. Jeho hlavné časti sú veľmi dobre viditeľné. Rastlinná bunka teda pozostáva z obalu, pórov, membrán, cytoplazmy, vakuoly, jadrovej membrány a plastidov.
Ako vidíte, štruktúra nie je taká zložitá. Okamžite si všimnime podobnosti rastlinných a živočíšnych buniek z hľadiska štruktúry. Tu si všimneme prítomnosť vakuoly. V rastlinných bunkách je len jeden, ale u zvierat je veľa malých, ktoré plnia funkciu vnútrobunkového trávenia. Poznamenávame tiež, že existuje zásadná podobnosť v štruktúre: škrupina, cytoplazma, jadro. Tiež sa nelíšia v membránovej štruktúre.
živočíšna bunka
V poslednom odseku sme si všimli podobnosti rastlinných a živočíšnych buniek z hľadiska štruktúry, ale nie sú absolútne identické, majú rozdiely. Živočíšna bunka napríklad nemá tiež prítomnosť organel: mitochondrie, Golgiho aparát, lyzozómy, ribozómy, bunkové centrum. Podstatným prvkom je jadro, ktoré riadi všetky funkcie bunky vrátane reprodukcie. Zaznamenali sme to aj pri zvažovaní podobností medzi rastlinnými a živočíšnymi bunkami.
Bunkové podobnosti
Napriek tomu, že bunky sa od seba v mnohom líšia, spomeňme hlavné podobnosti. Teraz nie je možné presne povedať, kedy a ako sa na Zemi objavil život. Teraz však mnohé kráľovstvá živých organizmov pokojne koexistujú. Napriek tomu, že každý vedie iný životný štýl a má inú štruktúru, existuje nepochybne veľa podobností. To naznačuje, že všetok život na Zemi má jedného spoločného predka. Tu sú tie hlavné:
- bunková štruktúra;
- podobnosť metabolických procesov;
- kódovanie informácií;
- rovnaké chemické zloženie;
- identický proces delenia.
Ako je možné vidieť z vyššie uvedeného zoznamu, podobnosti medzi rastlinnými a živočíšnymi bunkami sú početné, napriek takejto rozmanitosti foriem života.
Rozdiely medzi bunkami. Tabuľka
Napriek veľkému počtu podobností majú bunky živočíšneho a rastlinného pôvodu veľa rozdielov. Pre prehľadnosť uvádzame tabuľku:
Hlavným rozdielom je spôsob stravovania. Ako je zrejmé z tabuľky, rastlinná bunka má autotrofný spôsob výživy a živočíšna bunka má heterotrofný spôsob výživy. Je to spôsobené tým, že rastlinná bunka obsahuje chloroplasty, to znamená, že samotné rastliny syntetizujú všetky látky potrebné na prežitie pomocou svetelnej energie a fotosyntézy. Heterotrofný spôsob výživy znamená príjem potrebných látok do tela spolu s jedlom. Tieto isté látky sú tiež zdrojom energie pre stvorenie.
Všimnite si, že existujú výnimky, napríklad zelené bičíkovce, ktoré sú schopné získať potrebné látky dvoma spôsobmi. Keďže proces fotosyntézy vyžaduje slnečnú energiu, využívajú autotrofný spôsob výživy počas denného svetla. V noci sú nútení konzumovať hotové organickej hmoty, to znamená, že sa živia heterotrofne.
generál v štruktúre rastlinných a živočíšnych buniek: bunka je živá, rastie, delí sa. prebieha metabolizmus.
Rastlinné aj živočíšne bunky majú jadro, cytoplazmu, endoplazmatické retikulum, mitochondrie, ribozómy a Golgiho aparát.
Rozdiely medzi rastlinnými a živočíšnymi bunkami vznikli v dôsledku rôznych ciest vývoja, výživy, možnosti samostatného pohybu u živočíchov a relatívnej nehybnosti rastlín.
Rastliny majú bunkovú stenu (vyrobenú z celulózy)
zvieratá nie. Bunková stena dodáva rastlinám dodatočnú tuhosť a chráni pred stratou vody.
Rastliny majú vakuolu, ale zvieratá nie.
Chloroplasty sa nachádzajú iba v rastlinách, v ktorých vznikajú organické látky z anorganických látok s absorpciou energie. Zvieratá konzumujú hotové organické látky, ktoré prijímajú z potravy.
Rezervný polysacharid: v rastlinách – škrob, u živočíchov – glykogén.
Otázka 10 (Ako je usporiadaný dedičný materiál v pro- a eukaryotoch?):
a) lokalizácia (v prokaryotickej bunke - v cytoplazme, v eukaryotickej bunke - jadro a semiautonómne organely: mitochondrie a plastidy), b) charakteristika Genóm v prokaryotickej bunke: 1 prstencový chromozóm - nukleoid, pozostávajúci z molekula DNA (ležiaca vo forme slučiek) a nehistónové proteíny a fragmenty - plazmidy - extrachromozomálne genetické prvky.
Genóm v eukaryotickej bunke sú chromozómy pozostávajúce z molekuly DNA a histónových proteínov.
Otázka 11 (Čo je gén a aká je jeho štruktúra?):
Gén (z gr. génos - rod, pôvod), elementárna jednotka dedičnosti, predstavujúca segment molekuly deoxyribonukleovej kyseliny - DNA (u niektorých vírusov - ribonukleová kyselina - RNA). Každý proteín určuje štruktúru jedného z proteínov živej bunky a tým sa podieľa na tvorbe charakteristiky alebo vlastnosti organizmu.
Otázka 12 (Čo je genetický kód, jeho vlastnosti?): Genetické kód
- metóda charakteristická pre všetky živé organizmy kódovania aminokyselinovej sekvencie bielkovín pomocou sekvencie nukleotidov. 1. univerzálnosť (princíp záznamu je rovnaký pre všetky živé organizmy) 2. triplet (čítajú sa tri susediace nukleotidy) 3. špecifickosť (1 triplet zodpovedá LEN JEDNEJ aminokyseline) 4. degenerácia (redundancia) (môže byť 1 aminokyselina kódované niekoľkými tripletmi) 5. neprekrývajúce sa (čítanie prebieha triplet po triplete bez „medzer“ a oblastí prekrytia, t.j. 1 nukleotid nemôže byť súčasťou dvoch tripletov).
Otázka 13 (Charakteristiky štádií biosyntézy bielkovín u pro- a eukaryotov):
Biosyntéza bielkovín v eukaryotoch
Transkripcia, post-transkripcia, preklad a post-preklad. 1. Transkripcia spočíva vo vytvorení „kópie jedného génu“ – molekuly pre-i-RNA (pre-m-RNA) Prerušia sa vodíkové väzby medzi dusíkatými bázami a na promótorový gén sa pripojí RNA polymeráza, ktorá „selektuje nukleotidy podľa princípu komplementarity a antiparalelizmu. Gény v eukaryotoch obsahujú oblasti obsahujúce informácie – exóny a neinformatívne oblasti – exóny. Transkripcia vytvára „kópiu“ génu, ktorá obsahuje exóny aj intróny. Preto molekula syntetizovaná ako výsledok transkripcie v eukaryotoch je nezrelá i-RNA (pre-i-RNA). 2. Post-transkripčné obdobie sa nazýva spracovanie, ktoré zahŕňa dozrievanie mRNA. Čo sa stane: Excízia intrónov a spájanie (zostrih) exónov (zostrih sa nazýva alternatívny zostrih, ak sú exóny spojené v inej sekvencii, ako boli pôvodne v molekule DNA). Nastáva „úprava koncov“ pre-i-RNA: na počiatočnom úseku - vodca (5") sa vytvorí uzáver alebo uzáver - na rozpoznanie a väzbu na ribozóm, na konci 3" - príves, polyA (veľa adenylových báz) sa tvorí - na transport a - RNA z jadrovej membrány do cytoplazmy. Toto je zrelá mRNA.
3. Preklad: -Iniciácia - väzba mRNA na malú podjednotku ribozómu - vstup štartovacieho tripletu mRNA - AUG do aminoacylového centra ribozómu - spojenie dvoch ribozomálnych podjednotiek (veľkej a malej). -Predĺženie AUG vstupuje do peptidylového centra a druhý triplet vstupuje do aminoacylového centra, potom dve tRNA s určitými aminokyselinami vstupujú do oboch centier ribozómu. V prípade komplementárnosti tripletov na i-RNA (kodón) a t-RNA (antikodón, na centrálnej slučke molekuly t-RNA) sa medzi nimi vytvárajú vodíkové väzby a tieto t-RNA s príslušnými AMC sú „ fixovaný“ v ribozóme. Medzi AMC pripojenými k dvom tRNA sa vytvorí peptidová väzba a väzba medzi prvou AMC a prvou tRNA sa preruší. Ribozóm urobí „krok“ pozdĺž mRNA („posunie jeden triplet“). Druhá t-RNA, ku ktorej sú už pripojené dve AMK, sa presunie do peptidylového centra a tretí triplet mRNA sa objaví v aminoacyle. centrum, kam vstupuje z cytoplazmy ďalšia tRNA s príslušným AMK. Proces sa opakuje... kým jeden z troch stop kodónov (UAA, UAG, UGA), ktoré nezodpovedajú žiadnej aminokyseline, nevstúpi do aminoacylového centra
Ukončenie je koniec zostavovania polypeptidového reťazca. Výsledkom translácie je vznik polypeptidového reťazca, t.j. primárna proteínová štruktúra. 4. Posttranslácia, získanie molekuly proteínu vhodnej konformácie - sekundárne, terciárne, kvartérne štruktúry. Vlastnosti biosyntézy bielkovín u prokaryotov: a) všetky štádiá biosyntézy prebiehajú v cytoplazme, b) neprítomnosť exón-intrónovej organizácie génov, v dôsledku čoho sa v dôsledku transkripcie vytvorí zrelá polycistrónna m-RNA, c) transkripcia je spojená s transláciou, d) existuje len 1 typ RNA polymerázy (jediný RNA-polymerázový komplex), zatiaľ čo eukaryoty majú 3 typy RNA polymeráz, ktoré transkribujú rôzne typy RNA.
Bunka je štrukturálna a funkčná jednotkaživý organizmus, ktorý je nositeľom genetickej informácie, zabezpečuje metabolické procesy, je schopný regenerácie a sebareprodukcie.
Existujú jednobunkové jedince a vyvinuté mnohobunkové živočíchy a rastliny. Ich životne dôležitá činnosť je zabezpečená prácou orgánov, ktoré sú postavené z rôznych tkanív. Tkanivo je zas reprezentované súborom buniek podobných štruktúrou a funkciami.
Bunky rôznych organizmov majú svoje vlastné charakteristické vlastnosti a štruktúru, ale existujú spoločné zložky obsiahnuté vo všetkých bunkách: rastlinných aj živočíšnych.
Organely spoločné pre všetky typy buniek
Jadro- jedna z dôležitých zložiek bunky, obsahuje genetickú informáciu a zabezpečuje jej prenos na potomkov. Je obklopený dvojitou membránou, ktorá ho izoluje od cytoplazmy.
Cytoplazma– viskózne priehľadné médium, ktoré vypĺňa bunku. Všetky organely sú umiestnené v cytoplazme. Cytoplazma pozostáva zo systému mikrotubulov, ktorý zabezpečuje presný pohyb všetkých organel. Riadi aj transport syntetizovaných látok.
Bunková membrána– membrána, ktorá oddeľuje bunku od vonkajšieho prostredia, zabezpečuje transport látok do bunky a odstraňovanie produktov syntézy alebo životnej činnosti.
Endoplazmatické retikulum– membránová organela, pozostáva z cisterien a tubulov, na povrchu ktorých sa syntetizujú ribozómy (granulovaný EPS). Miesta, kde nie sú žiadne ribozómy, tvoria hladké endoplazmatické retikulum. Granulovaná a agranulárna sieť nie sú ohraničené, ale prechádzajú do seba a spájajú sa s plášťom jadra.
Golgiho komplex- stoh nádrží, sploštených v strede a rozšírených na okraji. Navrhnutý na dokončenie syntézy proteínov a ich ďalší transport z bunky spolu s EPS tvorí lyzozómy.
Mitochondrie– dvojmembránové organely, vnútorná membrána tvorí výbežky do bunky – cristae. Zodpovedá za syntézu ATP a energetický metabolizmus. Vykonáva funkciu dýchania (absorbuje kyslík a uvoľňuje CO2).
Ribozómy- sú zodpovedné za syntézu proteínov, rozlišujú sa malé a veľké podjednotky;
lyzozómy– uskutočňujú intracelulárne trávenie vďaka obsahu hydrolytických enzýmov. Rozložte zachytené cudzie látky.
V rastlinných aj živočíšnych bunkách sa okrem organel nachádzajú nestabilné štruktúry - inklúzie. Objavujú sa, keď sa metabolické procesy v bunke zvyšujú. Vykonávajú nutričnú funkciu a obsahujú:
- Škrobové zrná v rastlinách a glykogén u zvierat;
- proteíny;
- Lipidy sú vysokoenergetické zlúčeniny, ktoré sú hodnotnejšie ako sacharidy a bielkoviny.
Existujú inklúzie, ktoré nehrajú rolu energetický metabolizmus, obsahujú odpadové produkty bunky. V žľazových bunkách zvierat inklúzie akumulujú sekréty.
Organely jedinečné pre rastlinné bunky
Živočíšne bunky na rozdiel od rastlinných neobsahujú vakuoly, plastidy ani bunkovú stenu.
Bunková stena sa tvorí z bunkovej platne, tvoriacej primárnu a sekundárnu bunkovú stenu.
Primárna bunková stena sa nachádza v nediferencovaných bunkách. Počas dozrievania sa medzi membránou a primárnou bunkovou stenou vytvorí sekundárna membrána. Vo svojej štruktúre je podobný primárnemu, len má viac celulózy a menej vody.
Sekundárna bunková stena je vybavená mnohými pórmi. Pór je miesto, kde medzi primárnym plášťom a membránou nie je žiadna sekundárna stena. Póry sú umiestnené v pároch v susedných bunkách. Bunky nachádzajúce sa v blízkosti spolu komunikujú plazmodesmatami - to je kanál, ktorý je reťazcom cytoplazmy lemovaným plazmolemou. Prostredníctvom nej si bunky vymieňajú syntetizované produkty.
Funkcie bunkovej steny:
- Udržiavanie bunkového turgoru.
- Dáva tvar bunkám a pôsobí ako kostra.
- Akumuluje výživné potraviny.
- Chráni pred vonkajšími vplyvmi.
Vacuoly– organely naplnené bunkovou šťavou sa podieľajú na trávení organických látok (podobne ako lyzozómy živočíšnej bunky). Vznikajú spoločnou prácou ER a Golgiho komplexu. Najprv sa vytvorí a funguje niekoľko vakuol počas starnutia buniek, ktoré sa spájajú do jednej centrálnej vakuoly.
Plastidy- autonómne dvojmembránové organely, vnútorný obal má výrastky - lamely. Všetky plastidy sú rozdelené do troch typov:
- Leukoplasty– nepigmentované útvary, schopné ukladať škrob, bielkoviny, lipidy;
- chloroplasty– zelené plastidy, obsahujú pigment chlorofyl, schopný fotosyntézy;
- chromoplasty– oranžové kryštály v dôsledku prítomnosti karoténového pigmentu.
Organely jedinečné pre živočíšne bunky
Rozdiel medzi rastlinnou bunkou a živočíšnou bunkou je absencia centriolu, trojvrstvovej membrány.
Centrioles– párové organely umiestnené v blízkosti jadra. Podieľajú sa na tvorbe vretienka a prispievajú k rovnomernej divergencii chromozómov k rôznym pólom bunky.
Plazmatická membrána— živočíšne bunky sa vyznačujú trojvrstvovou, odolnou membránou, vybudovanou z lipidov a bielkovín.
Porovnávacie charakteristiky rastlinných a živočíšnych buniek
| Porovnávacia tabuľkaživočíšne a rastlinné bunky | ||
|---|---|---|
| Vlastnosti | rastlinná bunka | živočíšna bunka |
| Organelová štruktúra | Membrána | |
| Jadro | Vytvorené, so sadou chromozómov | |
| divízie | Reprodukcia somatických buniek mitózou | |
| Organoidy | Podobný súbor organel | |
| Bunková stena | + | - |
| Plastidy | + | - |
| Centrioles | - | + |
| Typ napájania | Autotrofné | Heterotrofný |
| Syntéza energie | S pomocou mitochondrií a chloroplastov | Len s pomocou mitochondrií |
| Metabolizmus | Výhoda anabolizmu oproti katabolizmu | Katabolizmus prevyšuje syntézu látok |
| Inklúzie | Živiny (škrob), soli | Glykogén, bielkoviny, lipidy, sacharidy, soli |
| Cilia | Mimoriadne zriedkavé | Jedzte |
Rastlinné bunky vďaka chloroplastom uskutočňujú procesy fotosyntézy - premieňajú energiu slnka na organické látky, živočíšne bunky toho nie sú schopné.
Mitotické delenie rastliny sa vyskytuje prevažne v meristéme, charakterizované prítomnosťou ďalšieho štádia - preprofázy v tele zvieraťa, mitóza je vlastná všetkým bunkám.
Veľkosti jednotlivých rastlinných buniek (asi 50 mikrónov) presahujú veľkosti živočíšnych buniek (asi 20 mikrónov).
Vzťah medzi rastlinnými bunkami sa uskutočňuje prostredníctvom plazmodesmat a u zvierat - prostredníctvom desmozómov.
Vakuoly rastlinnej bunky zaberajú väčšinu jej objemu u zvierat sú to malé útvary v malom množstve.
Bunková stena rastlín je tvorená celulózou a pektínom, membrána pozostáva z fosfolipidov.
Rastliny nie sú schopné aktívneho pohybu, preto sa prispôsobili autotrofnému spôsobu výživy, pričom nezávisle syntetizujú všetky potrebné živiny z anorganických zlúčenín.
Zvieratá sú heterotrofy a využívajú exogénne organické látky.
Podobnosť v štruktúre a funkčnosti rastlinných a živočíšnych buniek naznačuje jednotu ich pôvodu a príslušnosti k eukaryotom. Ich charakteristické črty sú spôsobené ich odlišným spôsobom života a stravovania.