• různá velikost buněk - 4-150 m m, prům. 10-20 m m
• různá délka života - dny až celý život

Protoplazma eukaryotických b. = cytoplazma + karyoplazma

Cytoplazma - od okolního prostředí oddělena buněčnou membránou - plazmalemou

• obsahuje matrix + buněčné struktury

struktury:

• obsahují enzymy, kt. se účastní metabolických pochodů b.
• mitochondrie, endoplazmatické retikulum, Golgiho komplex, lysozomy

2. elementy cytoskeletu - představují dynamickou opěrnou síť

• mikrofilamenta, intermediální filamenta, mikrotubuly + centriol a jeho deriváty

• model tekuté mozaiky

• semipermeabilní charakter (propustnost se může měnit), asymetrie
• plazmatická membrána, membrána buněčných organel Þ jejich složení je různé

• strukturální proteiny
• iontová pumpa (aktivní transport iontů přes membránu)
• iontové kanály (po své aktivaci umožňují iontům procházet přes membránu do buňky nebo z buňky ven)
• nosiče (přenos látek podél elektrochemického gradientu pomocí usnadněné difúze)
• receptory (schopné vázat neurotransmitery nebo hormony)
• enzymy (katalyzují reakce, které probíhají na povrchu membrány)
• antigeny - glykoproteiny, které slouží k poznání vlastních struktur od cizích

3. Sacharidy

navázány na - lipidy

Plyny (kyslík, CO₂ a dusík - malé molekuly) - snadno difundují přes hydrofobní část membrány.

Lipidní molekuly (př. steroidní hormony) - ochotně prostupují dvojvrstvou.

Organické molekuly - neelektrolyty - rychlost jejich difúze závisí na jejich rozpustnosti v tucích.

Ionty a malé molekuly (nerozp. v tucích) - procházejí kanály.

1. Pohyb malých molekul přes membránu

Pasivní transport - po elektrochemickém gradientu

• Pasivní difuse - dána tepelným pohybem molekul, koncentračním spádem a rozpustností v hydrofobním jádře lipidové dvojvrstvy

Transmembránové kanály- struktury podobné pórům, složené z proteinů, které tvoří selektivní dráhy pro průchod iontů (specifické kanály pro Na⁺, K⁺, Ca²⁺); jsou otevírané jen přechodně-jsou uzavíratelné (kanály ovládané ligandy, napětím ovládané kanály)

• Usnadněná difuse - ping -pong mechanismus

!!! Hormony - regulují usnadněnou difusi tím, že mění počet dostupných přenašečů (př. inzulín ­ transport glukózy v tucích a svalech mobilizací přenašečů z nitrobuněčných zásob)

Aktivní transport - proti elektrochemickému gradientu, vyžaduje přísun energie!!!

ATP-ázová pumpa -obecně je udržována uvnitř buňky nízká koncentrace Na⁺ a vysoká koncentrace K⁺ (ouabain, digitalis)

uniport, symport, antiport



1. Pohyb velkých molekul přes membránu

• Endocytóza - spojena s vazbou na receptory
• Pinocytóza - ve fluidní fázi
• Fagocytóza - pouze specializované typy buněk (makrofágy, granulocyty)
• Exocytóza

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

MITOCHONDRIE



Energetické centrum buňky - přeměna chemické energie metabolitů na energii ve formě ATP.

• Zevní mitochondriální membrána

- obsahuje enzymy zapojené do systému biologických oxidací

• Vnitřní mitochondriální membrána

• tvoří kristy Þ mitochondrie kristálního typu
• tvoří tubuly Þ mitochondrie tubulárního typu (v buňkách produkující steroidy)
• enzymy, které přenášejí energii při aerobí fosforylaci

• Matrix

• enzymy Krebsova cyklu a b -oxidace MK
• vlastní DNA kódující 13 proteinů mitochondriálního dýchacího řetězce a systému tvorby ATP, obsahuje info pro syntézu rRNA a tRNA

LYSOZOMY

• představují buněčný trávicí systém - dohází v nich k intracytoplazmatické digesci a degradaci endogenních i exogenních látek

(primární lysozom + fygocytární vakuola ® sekundární lysozom (resp. autofagozom) ® terciální lysozom (reziduální tělísko))

!!! u osteoklastů - obsah primárních lysozomů je procesem exocytózy uvolňován do mezibuněčného prostoru

• obsahují hydolytické enzymy, nezbytné nižší pH!!!

Enzymy	Substráty
Ribonukleáza	RNA
Deoxyribonukleáza	DNA
Kyselá fosfatáza	Fosfátové estery
Glykosydázy	Složené sacharidy: Glykosidy a polysacharidy
Sulfatázy	Sulfátové estery
Proteázy, kolagenázy	proteiny
Lipázy	Lipidy

Při dně fagocyty pohlcují krystalky kyseliny močové a ty způsobují uvolnění lysozomálních enzymů, které pak přispívají ke zvýšení zánětu v kloubech.

 

PEROXIZOMY

• sférické membránou ohraničené struktury
• obsahují různé enzymy degradující MK, dochází zde k b -oxidaci (i degradaci AMK)
• vedlejší produkt - H₂O_{2 Þ} obsahují oxidázy (katalázu) degradující H₂O₂, který je velmi agresivní a mohl by způsobit irreversibilní poškození buňky
• funkce: asi tvorba tepla, která se uvolňuje při degradaci na energii bohatých MK

 

ENDOPLAZMATICKÉ RETIKULUM

• kontinuální membránou ohraničené struktury
• granuální (RIBOZÓMY) a agranuální ER

RIBOZÓMY

Cytoplazmatické nukleoproteiny - komplexy bílkovin (80 specifických polypeptidů) s rRNA

2 podjednotky

funkce: proteosyntéza

• proteiny pro vlastní potřebu - syntetizovány na volných polyribozomech
• proteiny určené pro export - syntetizovýny na GER

GRANULÁRNÍ ENDOPLAZMATICKÉ RETIKULUM

Anastomozující systém tubulů a cisteren s ribozómy

funkce: 1) segregace nově vzniklých proteinů určených pro export

2) posttranslační modifikace polypeptidů (odstřižení signální sekvence, proteolýza, iniciální glykosylace, tvorba disulfidických můstků)

AGRANULÁRNÍ ENDOPLAZMATICKÉ RETIKULUM

Systém kanálků různého průměru

funkce: 1) zajištění intracelulárního transportu

2) syntéza steroidů (spolu s mitochondriemi tubulárního typu)

3) syntéza a štěpení glykogenu

4) neutralizace a detoxikace endogenních i exogenních látek (léků, alkoholu)

5) úloha v průběhu svalové kontrakce

GOLGIHO KOMPLEX



Polarizovaná struktura (cis ® trans), má 3 součásti:

• 3 - 10 cisteren
• drobné transportní vezikuly - napojení na GER
• kondenzační vakuoly

funkce: 1) zpracování proteinů syntetizovaných v GER (proteolýza, glykosylace, sulfatace, fosforylace)

2) vztah k syntéze sacharidů

3) přítomnost glykosyltransferáz ® vznik glykosaminoglykanů, glykoproteinů a glykolipidů

4) zpracování a úprava sekrečních produktů buňky (koncentrace a kondenzace, získávají ohraničující membránu ® vznik sekrečních granul)

JÁDRO

viz. biologie

CYTOSKELET

- tvoří v buňce dynamickou opěrnou síť

1. aktinová mikrofilamenta

základní stavební jednotkou je globulární jednotka G-aktinu ® tyto jednotky polymerizují a vytvářejí fibrilární struktury F-aktinu ® dvojitá šroubovice F-aktinu vytváří mikrofilamentum

funkce: 1) ve svalových buňkách ® svalová kontrakce

2) v nesvalových buňkách ® tvoří dofúzní síť, která je základem cytoskeletu

v mikroklcích epiteliálních buněk střevní sliznice

vztah k cytoplazmatickému i buněčnému pohybu

připojují se k desmozomům a k zonulae adherens

tvoří terminální síť (vztah k endocytóze a exocytóze)

2. intermediální filamenta

tvořena dlouhými vláknitými molekulami, jsou tvořena různými proteiny

funkce: většinou představují oporu pro ostatní buněčné struktury

neurofilamenta - v cytoplazmě neuronů

gliová intermediální filamenta - v buňkách glie (astrocyty)

3. mikrotubuly

dlouhé tubulární struktury tvořené dvěma globulárními bílkovinnými podjednotkami - a a b tubulinem

jsou to dynamické struktury - neustále se skládají a rozkládají

funkce: 1) nepravidelně uspořádané

podílejí se na transportu vezikulí (váčků) a organel (sekretorní granula a mitochondrie) z jedné části buňky do druhé

jsou součástí dělicího vřeténka v průběhu mitózy

2) pravidelně uspořádané

vytvářejí centriol ® účast na buněčném dělení

centriol má schopnost se transformovat v bazální tělísko řasinek a bičíků

 

INKLUZE

• komponenty cytoplazmy, které mohou nebo nemusí být ohraničeny membránou
• většinou nejsou trvalou součástí buňky
• představují akumulaci některých metabolitů nebo depozita různých látek, zejména pigmentů

• Lipidy ® lipidové kapénky (b. tukové tkáně, jaterní b., b. nadledvin)
• Sacharidy ® glykogen
• Proteiny ® sekreční granula, ohraničena membránou
• Pigmenty ® endogenní (melanin, lipofuscin, hemosiderin), exogenní (partikule prachu, karoteny)

 

 

 

 

 

 

Literatura:

Murray, R.K. a kol.: Harperova biochemie. H&H, 1998

Ganong, W.F.: Přehled lékařské biochemie. H&H, 1999

Vander, A.J., Sherman, J.H., Luciano, D.S.: Human physiology. McGraw-Hill Publishing Company, 1990