Bunka – chemické zloženie, štruktúra

Question 1

Čo je to cytológia?

Answer 1

Je vedný odbor, ktorý sa zaoberá štúdiom buniek, ich štruktúry, funkcií a procesov. Základy cytológie boli položené vďaka objavom v oblasti mikroskopie.

Question 2

Robert Hooke

Answer 2

Objavil bunku v roku 1665 pri pozorovaní tenkého plátku korku pod mikroskopom. Zaviedol termín “cellula” (bunka), keď pozoroval malé oddelené komôrky, ktoré mu pripomínali mníšske cely.

Question 3

Antonie van Leeuwenhoek

Answer 3

Vynálezca zdokonaleného mikroskopu, objavil mikroorganizmy (baktérie a prvoky) a pozoroval krvné bunky, spermie a svalové vlákna. Ako prvý spozoroval svet mikroorganizmov, čo výrazne rozšírilo naše chápanie živých sústav.

Question 4

Robert Brown

Answer 4

V roku 1831 objavil a popísal jadro v rastlinných bunkách, čím výrazne prispel k pochopeniu štruktúry bunky a jej vnútorných organel.

Question 5

Kto, kedy a ako objavil bunku?

Answer 5

Objav bunky urobil Robert Hooke v roku 1665, keď pri pozorovaní tenkého plátku korku pod mikroskopom videl malé, oddelené komôrky, ktoré nazval “bunky” (cellulae). Tento objav otvoril cestu k rozvoju bunkovej biológie.

Question 6

Aka znie bunko teória?

Answer 6

1. Všetky živé organizmy sú zložené z buniek.
2. Bunka je základná jednotka štruktúry a funkcie všetkých organizmov.
3. Všetky bunky vznikajú z preexistujúcich buniek.

Question 7

Zakladatelia bunkovej teórie

Answer 7

• Matthias Schleiden (botanik) a Theodor Schwann (zoológ), ktorí v roku 1839 formulovali základné princípy bunkovej teórie na základe svojich pozorovaní rastlinných a živočíšnych buniek.
• Rudolf Virchow neskôr (v roku 1855) pridal princíp, že “každá bunka pochádza z bunky” (Omnis cellula e cellula), čím doplnil teóriu o pôvod buniek.

Question 8

Čo sú všeobecné vlastnosti bunky?

Answer 8

1. Chemické zloženie: Bunky sú tvorené hlavne z vody (75–85 %), organických látok (proteíny, lipidy, sacharidy, nukleové kyseliny) a anorganických látok (minerály, soli). Medzi najdôležitejšie prvky patria uhlík, vodík, kyslík, dusík a fosfor.
2. Stavba – štruktúra: Každá bunka má základné časti:
   o Bunková membrána: Reguluje vstup a výstup látok.
   o Cytoplazma: Vnútorný obsah bunky, kde prebiehajú chemické reakcie.
   o Organely: Špecializované štruktúry, napr. jadro (obsahuje DNA), mitochondrie (produkcia energie), ribozómy (syntéza proteínov), chloroplasty (u rastlín, fotosyntéza).
3. Metabolizmus a syntéza látok: Bunky vykonávajú metabolické procesy, ktorými získavajú a využívajú energiu. Katabolizmus rozkladá látky na jednoduchšie molekuly a uvoľňuje energiu, zatiaľ čo anabolizmus vytvára komplexnejšie molekuly z jednoduchších, čo zahŕňa aj syntézu bielkovín a iných dôležitých látok.
4. Reprodukcia: Bunky sa delia buď mitózou (u somatických buniek) alebo meiózou (pri tvorbe pohlavných buniek), čím zabezpečujú svoj rast a reprodukciu organizmov.
5. Dedičnosť: Informácie potrebné na stavbu a fungovanie bunky sú uložené v DNA (v jadre alebo cytoplazme u prokaryotov). Táto genetická informácia sa prenáša z jednej generácie buniek na druhú prostredníctvom delenia buniek.

Question 9

Chemické zloženie bunky:
voda – vlastnosti a význam pre bunku

Answer 9

• Vlastnosti vody: Voda má vysokú tepelnú kapacitu (stabilizuje teplotu bunky), vysokú súdržnosť a priľnavosť, výborné rozpúšťadlo (rozpúšťa množstvo látok) a vysoké povrchové napätie. Má tiež polárnu štruktúru, čo jej umožňuje viazať sa s iónmi a polárnymi molekulami.
• Význam pre bunku: Voda je nevyhnutná pre chemické reakcie, transport látok, udržanie štruktúry biomolekúl, ako aj pre termoreguláciu bunky. Tvorí 75–85 % hmotnosti bunky.

Question 10

Chemické zloženie bunky:
anorg. a organické látky: Cukry – funkcia pre bunku, delenie, uviesť aj príklady,

Answer 10

Cukry (sacharidy):
o Funkcia pre bunku: Slúžia ako hlavný zdroj energie (glukóza), sú zásobnou látkou (škrob, glykogén) a tvoria súčasť štruktúrnych komponentov (celulóza u rastlín).
o Delenie:
 Monosacharidy: Jednoduché cukry (napr. glukóza, fruktóza, galaktóza).
 Disacharidy: Dva spojené monosacharidy (napr. sacharóza, maltóza, laktóza).
 Polysacharidy: Zložité cukry pozostávajúce z mnohých monosacharidov (napr. škrob, glykogén, celulóza).

Question 11

Chemické zloženie bunky:
anorg. a organické látky:
Tuky – funkcie pre bunku, výskyt v bunke, chemické zloženie,

Answer 11

Tuky (lipidy):
o Funkcie pre bunku: Slúžia ako dlhodobý zdroj energie, tvoria základ bunkových membrán (fosfolipidy) a pôsobia ako izolátory.
o Výskyt v bunke: Nachádzajú sa v bunkovej membráne (fosfolipidová dvojvrstva), v cytoplazme (zásobné tukové kvapky) a v membránach organel.
o Chemické zloženie: Lipidy sú tvorené glycerolom spojeným s tromi mastnými kyselinami (triglyceridy). Fosfolipidy obsahujú dve mastné kyseliny a fosfátovú skupinu.

Question 12

Chemické zloženie bunky:
anorg. a organické látky:
Bielkoviny - základná stavebná jednotka, väzby, funkcie pre bunku,

Answer 12

Bielkoviny (proteíny):
o Základná stavebná jednotka: Aminokyseliny, ktorých je 20 druhov, spojené peptidovými väzbami do polypeptidových reťazcov.
o Väzby: Medzi aminokyselinami sa vytvára peptidová väzba. Proteíny môžu tvoriť sekundárnu (štruktúra α-helix alebo β-skladaný list), terciárnu (trojrozmerná konfigurácia) a kvartérnu štruktúru (spojenie viacerých polypeptidových reťazcov).
o Funkcie pre bunku: Bielkoviny sú stavebné látky (kolagén), katalyzátory chemických reakcií (enzýmy), transportné molekuly (hemoglobín), regulačné molekuly (hormóny) a zabezpečujú obranu (protilátky).

Question 13

Chemické zloženie bunky:
anorg. a organické látky:
Nukleové kyseliny – funkcia, stavebná jednotka, typy NK

Answer 13

Nukleové kyseliny (NK):
o Funkcia: Ukladajú a prenášajú genetickú informáciu a podieľajú sa na syntéze bielkovín.
o Stavebná jednotka: Nukleotid, ktorý pozostáva z dusíkatej bázy, pentózy (cukor) a fosfátovej skupiny.
o Typy nukleových kyselín:
 DNA (deoxyribonukleová kyselina): Ukladá genetickú informáciu. Je tvorená dvomi polynukleotidovými reťazcami, ktoré tvoria špirálu.
 RNA (ribonukleová kyselina): Podieľa sa na syntéze proteínov. Je jednoreťazcová.

Question 14

Opíš základnú stavbu DNA a RNA, princíp komplementarity

Answer 14

Základná stavba DNA a RNA:
o DNA: Tvorená dvoma reťazcami, ktoré sú spojené vodíkovými väzbami medzi dusíkatými bázami. Obsahuje bázy adenín (A), guanín (G), cytozín (C), tymín (T). Pentóza je deoxyribóza.
o RNA: Obsahuje bázy adenín (A), guanín (G), cytozín (C), uracil (U). Pentóza je ribóza.
Princíp komplementarity:
o V DNA sa párujú bázy: Adenín (A) s tymínom (T) a cytozín (C) s guanínom (G) pomocou vodíkových väzieb. V RNA sa adenín páruje s uracilom (U).

Question 15

Čo všetko patrí do všeobecnej štruktúry prokaryotnej bunky? (6)

Answer 15

bunkové povrchy, cytoplazma, jadro, plazmidy, ribozómy, bunkové inklúzie

Question 16

Bunkové povrchy - prokaryotná bunka

Answer 16

Bunkové povrchy:
* Bunková stena
* Plazmatická membrána
* Kapsula alebo slizová vrstva (u niektorých baktérií)

Question 17

Cytoplazma - prokaryotické bunky

Answer 17

Cytoplazma:
* Vnútorný priestor bunky, v ktorom prebieha väčšina biochemických reakcií. Nie sú v nej ohraničené organely.

Question 18

Jadro - prokaryotické bunky

Answer 18

Jadro (nukleoid):
* Prokaryoty nemajú pravé jadro, namiesto toho majú nukleoid, čo je oblasť v cytoplazme, kde je uložená jedna kruhová molekula DNA. Táto DNA nie je oddelená membránou, ako je to v eukaryotických bunkách.

Question 19

Plazmidy - prokaryotická bunky

Answer 19

Plazmidy:
* Malé, kruhové molekuly DNA, ktoré sa nachádzajú v cytoplazme a nie sú súčasťou hlavného genetického materiálu. Plazmidy nesú doplnkové gény, ktoré môžu baktériám poskytovať výhodné vlastnosti, ako napríklad rezistenciu voči antibiotikám.

Question 20

Ribozómy - prokaryotické bunky

Answer 20

Ribozómy:
* Sú zodpovedné za syntézu proteínov.

Question 21

Bunkové inklúzie - prokaryotické bunky

Answer 21

Bunkové inklúzie:
* Inklúzie sú zásobné látky alebo produkty metabolizmu uložené v cytoplazme.

Question 22

Čo všetko patrí do všeobecnej štruktúry eukaryotickej buny? (6) /13/

Answer 22

biomembrány, bunkové povrchy, cytoplazma, membránové štruktúry (jadro, plastidy, mitochondrie, ER, GA, ribozómy- nemajú membr. štruktúru, vakuoly, lyzozómy), fibrilárne štruktúry, neživé súčasti bunky

Question 23

Biomembrány - eukaryotická bunka

Answer 23

Biomembrány:
Biomembrány sú zložené z fosfolipidovej dvojvrstvy a proteínov. Vytvárajú bariéru medzi vnútorným prostredím bunky a vonkajším prostredím, ako aj medzi rôznymi organelami. Biomembrány regulujú transport látok a umožňujú kompartmenzáciu bunky.
Integrálne bielkoviny - prechádzajú cez dvojvrstvu a dávajú membránam štruktúrnu pevnosť.
Periférne bielkoviny - nachádzajú sa na povrchu lipidovej dvojvrsty a sú prevažne funkčné bielkoviny - enzýmy.
Biologické membrány predstavujú dynamický systém, v ktorom existuje neustály pohyb jednotlivých makromolekúl.

Question 24

bunkové povrchy - eukaryotické bunky

Answer 24

Bunkové povrchy:
* Cytoplazmatická membrána: Obklopuje bunku a selektívne reguluje vstup a výstup látok. Je polopriepustná a pozostáva z fosfolipidov, bielkovín a sacharidov.
* Bunková stena (u rastlín, húb a niektorých prvokov): Tvrdá ochranná vrstva mimo plazmatickej membrány. U rastlín je zložená z celulózy, u húb z chitínu.

Question 25

Cytoplazma - eukaryotické bunky

Answer 25

Cytoplazma:
* Je to polotekutá hmota, ktorá vypĺňa vnútro bunky medzi bunkovou membránou a organelami. Tvorí prostredie pre život a metabolickú aktivitu bonkových organel. Obsahuje vodu, enzýmy, soli, organické molekuly a cytoskelet.

Question 26

Jadro - membránové štruktúry - eukaryotická bunka

Answer 26

Jadro (nucleus):
* Riadiace, koordinačné a reprodukčné centrum buniek. Je to základná bunková organela všetkých organizmov. Obsahuje genetický materiál (DNA) v podobe chromozómov. Jadro je ohraničené dvojitou jadrovou membránou s pórmi, ktoré regulujú transport látok medzi jadrom a cytoplazmou. Jadierko (Nukleolus) je štruktúra v jadre, kde sa syntetizuje rRNA a tvoria sa ribozómy.

Question 27

Plastidy - membránové štruktúry - eukaryotická bunka

Answer 27

Plastidy (iba u rastlín):
* Sú organely špecializované na fotosyntézu (chloroplasty) alebo ukladanie látok (leukoplasty). Chloroplastyobsahujú pigment chlorofyl a vykonávajú fotosyntézu.

Question 28

Mitochondrie - membránové štruktúry - eukaryotická bunka

Answer 28

Mitochondrie:
* Energetické centrá bunky, kde prebieha bunkové dýchanie a produkcia ATP (adenozíntrifosfátu), ktorý poskytuje energiu pre bunkové procesy. Majú vlastnú DNA a dvojitú membránu, pričom vnútorná membrána je zložená do záhybov (kristy).

Question 29

endoplazmatické retikulum - membránové štruktúry - eukaryotická bunka

Answer 29

Endoplazmatické retikulum (ER):
* Sústava kanálikov a cisterien ohraničených membránou:
o Drsné ER (s ribozómami): Syntetizuje a spracováva proteíny.
o Hladké ER (bez ribozómov): Podieľa sa na syntéze lipidov, metabolizme uhľohydrátov a detoxikácii.

Question 30

Golgiho aparát - membránové štruktúry - eukaryotická bunka

Answer 30

Golgiho aparát (GA):
* Súbor plochých membránových vakov, ktoré slúžia na úpravu, triedenie a transport proteínov a lipidov, ktoré prichádzajú z ER. Z Golgiho aparátu odchádzajú látky v podobe vezikúl.

Question 31

Ribozómy - membránové štruktúry - eukaryotická bunka

Answer 31

Ribozómy (nemajú membránovú štruktúru):
* Zložené z rRNA a proteínov, ribozómy sú zodpovedné za syntézu proteínov. Môžu byť voľne rozptýlené v cytoplazme alebo viazané na drsné ER.

Question 32

Vakuoly - membránové štruktúry - eukaryotická bunka

Answer 32

Vakuoly (najmä v rastlinných bunkách):
* Veľké vezikuly naplnené vodou, ktoré udržiavajú turgor (vnútorný tlak bunky), skladujú živiny, odpadové látky a pomáhajú pri rozklade látok.

Question 33

Lyzozómy - membránové štruktúry - eukaryotická bunka

Answer 33

Lyzozómy:
* Malé vezikuly obsahujúce enzýmy na trávenie (rozklad) nežiaducich látok a poškodených organel. Sú dôležité pri procese autofágie (recyklácia bunkových komponentov).

Question 34

Fibrálne štruktúry - eukaryotická bunka

Answer 34

Fibrilárne štruktúry (cytoskelet):
* Cytoskelet je sústava proteínových vlákien (mikrofilamenty, mikrotubuly a intermediárne filamenty), ktorá poskytuje bunke tvar, umožňuje jej pohyb a usporiadanie organel.
o Mikrofilamenty: Tenké vlákna z aktínu, ktoré sa podieľajú na pohybe bunky a delení.
o Mikrotubuly: Duté rúrky z tubulínu, ktoré tvoria transportné dráhy pre pohyb vezikúl a sú základom pre bičíky a riasinky.
o Intermediárne filamenty: Poskytujú mechanickú stabilitu bunke.

Question 35

Neživé súčiastky bunky - eukaryotická bunka

Answer 35

Neživé súčasti bunky (bunkové inklúzie):
* Inklúzie sú zásobné látky alebo metabolické produkty, ktoré nie sú trvalou súčasťou bunky. Patrí sem napríklad glykogén (zásoba energie v živočíšnych bunkách), škrob (zásoba energie v rastlinných bunkách), lipidové kvapkya kryštály.

Question 36

Podobnosti medzi rastlinnou a živočišnou bunkou

Answer 36

Podobnosti:
1. Základné organely:
o Jadro: Obidve typy buniek obsahujú jadro, ktoré obsahuje genetický materiál (DNA).
o Mitochondrie: Sú prítomné v oboch typoch buniek a sú zodpovedné za produkciu energie vo forme ATP.
o Endoplazmatické retikulum (ER): Drsné a hladké ER sú prítomné v oboch bunkách a podieľajú sa na syntéze a úprave bielkovín a lipidov.
o Golgiho aparát (GA): Zodpovedný za úpravu, triedenie a transport biomolekúl.
o Ribozómy: Sú prítomné v cytoplazme a na drsnom ER, zodpovedné za syntézu proteínov.
2. Cytoplazma: V oboch typoch buniek je cytoplazma základným médiom, kde prebiehajú biochemické reakcie.

Question 37

Rozdiely medzi rastlinnou a živočišnou bunkou

Answer 37

Rozdiely:
1. Bunková stena:
o Rastlinná bunka: Má pevné bunkové steny z celulózy, ktoré poskytujú štrukturálnu podporu a turgor (vnútorný tlak).
o Živočíšna bunka: Bunková stena chýba; namiesto toho je prítomná len flexibilná plazmatická membrána.
2. Plastidy:
o Rastlinná bunka: Obsahuje plastidy, ako sú chloroplasty (na fotosyntézu), chromoplasty (na skladovanie pigmentov) a leukoplasty (na skladovanie škrobu).
o Živočíšna bunka: Plastidy chýbajú; živočíšne bunky nemajú schopnosť fotosyntézy.
3. Vakuoly:
o Rastlinná bunka: Obsahuje veľkú centrálnu vakuolu, ktorá sa podieľa na regulácii turgoru, uložení živín a odpadov.
o Živočíšna bunka: Obsahuje menšie vakuoly, ktoré môžu slúžiť na skladovanie alebo trávenie látok, ale nemajú rovnakú veľkosť alebo význam ako centrálny vakuol v rastlinách.
4. Lyzozómy:
o Rastlinná bunka: Zvyčajne obsahuje menej lyzozómov; trávenie prebieha v vakuolách.
o Živočíšna bunka: Obsahuje viac lyzozómov, ktoré sú zodpovedné za intracelulárne trávenie a recykláciu odpadov.
5. Bičíky a riasinky:
o Rastlinná bunka: Bičíky a riasinky sú veľmi zriedkavé; rastlinné bunky sa zvyčajne pohybujú prostredníctvom rastu a rozšírenia.
o Živočíšna bunka: Môže obsahovať bičíky a riasičky na pohyb a transport.
6. Skladovanie energie:
o Rastlinná bunka: Skladovanie energie prebieha v podobe škrobu.
o Živočíšna bunka: Skladovanie energie prebieha v podobe glykogénu.

Question 38

Vizuálna reprezentácia rastlinnej bunky

Answer 38

Rastlinná bunka:
* Štvorcový alebo obdĺžnikový tvar.
* Bunková stena okolo plazmatickej membrány.
* Veľká centrálny vakuola.
* Plastidy (napr. chloroplasty).

Question 39

Vizuálna reprezentácia živočíšnej bunky

Answer 39

Živočíšna bunka:
* Zaoblený tvar.
* Len plazmatická membrána bez bunkovej steny.
* Menšie vakuoly.
* Lyzozómy prítomné v hojnejšom množstve.