Typy buniek
Jedna bunka nie je ako druhá. Niektoré nemajú ani jadro, iné tvoria nervy dlhé cez meter. Čím sa bunky líšia a ako ich rozdielna stavba súvisí s ich funkciou? Preskúmajme základné typy buniek a ich rozmanitosť.
Prokaryotická vs. eukaryotická bunka
Najzákladnejšie delenie buniek nie je podľa organizmu, ale podľa vnútornej organizácie: má bunka jadro ohraničené membránou, alebo nie?
Klikni na bod v diagrame
Preskúmaj bunku
Zelené body označujú kľúčové štruktúry. Klikni na ktorýkoľvek a zobrazí sa vysvetlenie.
| Znak | Prokaryotická bunka | Eukaryotická bunka |
|---|---|---|
| Jadro | Chýba – DNA sa nachádza v oblasti nukleoidu | Prítomné – DNA je ohraničená jadrovou membránou |
| DNA | Zvyčajne jeden hlavný kruhový chromozóm; môžu byť prítomné aj plazmidy | Viacero lineárnych chromozómov v jadre, asociovaných s histónmi |
| Ribozómy | 70S | 80S v cytoplazme; 70S v mitochondriách a chloroplastoch |
| Membránové organely | Chýbajú | Prítomné – napr. mitochondrie, ER, Golgiho aparát |
| Veľkosť | Zvyčajne približne 0,1–5 μm | Zvyčajne približne 10–100 μm |
| Delenie bunky | Najčastejšie binárne delenie | Mitóza; pri tvorbe haploidných buniek meióza |
| Príklady | Baktérie, archeóny | Rastliny, živočíchy, huby, protisty |
Tri domény života
Na základe rozdielov v ribozomálnej RNA a ďalších molekulárnych znakov sa všetky bunkové organizmy delia do troch domén života: Baktérie, Archeóny a Eukaryota.
Baktérie
Prokaryoty, peptidoglykánová stena
Bunková stena obsahuje peptidoglykán. Metabolicky mimoriadne rozmanité — od fotosyntézy po rozklad síry. Niektoré baktérie sú patogénne a spôsobujú ochorenia.
Napr. Escherichia coli, StreptococcusArcheóny
Prokaryoty, no bližšie k eukaryotom
Navonok pripomínajú baktérie (chýba jadro), no ich génová expresia a históny sú príbuznejšie eukaryotom. Bunková stena bez peptidoglykánu. Mnohé sú extrémofily.
Napr. halofily, metanogény, termofilyEukaryota
Bunky s jadrom
Zahŕňajú rastliny, živočíchy, huby a ďalšie skupiny eukaryotických organizmov. Spoločným znakom je jadro ohraničené membránou a membránové organely.
Napr. človek, dub, kvasinka, AmoebaPrečo sú bunky malé?
Bunka nemôže rásť donekonečna. Hlavným dôvodom je pomer medzi jej povrchom a objemom: objem rastie rýchlejšie ako povrch.
Polomer bunky (r)3 μm
Povrch
-
Objem
-
S : V
-
Posuň polomer a sleduj pomer.
Povrch guľe rastie s r², objem s r³. Pomer S:V sa preto s rastúcim polomerom zmenšuje (S:V = 3/r). Keď je príliš nízky, membrána nestíha zabezpečiť difúziu živín a odpadu pre celý objem bunky — preto sa bunky pri raste radšej delia, než by donekonečna rástli.
Rastlinná, živočíšna a hubová bunka
Všetky tri sú eukaryotické bunky, no líšia sa v stavbe aj funkcii. Medzi najvýraznejšie rozdiely patria bunková stena, chloroplasty a vakuoly.
| Znak | Rastlinná bunka |
|---|
Jednobunkové vs. Mnohobunkové organizmy
Nie každý organizmus potrebuje viac buniek. Základný rozdiel spočíva v deľbe práce medzi bunkami.
Jednobunkové
Organizmus tvorí jediná bunka, ktorá zabezpečuje všetky jeho základné životné funkcie – napríklad získavanie živín, metabolizmus, rast, rozmnožovanie a vylučovanie odpadových látok.
Napr.: baktérie, kvasinky, Amoeba, Paramécium
Mnohobunkové
Organizmus tvorí veľké množstvo buniek, ktoré sa počas vývoja diferencujú a špecializujú. Bunky s podobnou funkciou vytvárajú tkanivá a tkanivá sa podieľajú na stavbe orgánov.
Napr.: rastliny, živočíchy, väčšina húb
Diferenciácia: špecializované bunky
Takmer všetky bunky tela obsahujú rovnakú genetickú informáciu. Napriek tomu môžu mať úplne odlišný tvar a funkciu. Dôvodom je, že v rôznych bunkách sa aktivujú a exprimujú rôzne gény. Tento proces vedie k diferenciácii buniek a ich špecializácii.
Neurón
prenos signálu
Erytrocyt
transport O₂
Svalové vlákno
kontrakcia
Epitelová
bariéra
Spermia
pohyb, oplodnenie
Kmeňové bunky a ich potencia
Kmeňové bunky sa ešte plne nediferencovali a dokážu sa ďalej deliť a diferencovať na špecializované bunky. Podľa rozsahu bunkových typov, na ktoré sa môžu diferencovať, rozlišujeme rôzne úrovne ich potencie. Klikni na úroveň a zisti, čo ešte môže daná bunka vytvoriť.
Totipotentná
Dokáže vytvoriť celý organizmus vrátane extraembryonálnych tkanív (napr. placenty). Napr. zygota a bunky po prvých deleniach
Pluripotentná
Dokáže vytvoriť bunky všetkých troch zárodočných vrstiev (ekto-, mezo-, endoderm), ale nie extraembryonálne tkanivá. Napr. bunky vnútornej bunkovej hmoty blastocysty
Multipotentná
Obmedzená na bunky príbuzného tkaniva alebo línie. Napr. hemopoetické kmeňové bunky → krvinky
Unipotentná
Dokáže vytvoriť už len jeden typ bunky, no zachováva si schopnosť sebaobnovy — čím sa líši od bežnej diferencovanej bunky. Napr. bazálne bunky kože