Rastlinná bunka sa líši od živočíšnej. Bunková štruktúra, rozdiel medzi rastlinnou a živočíšnou bunkou

Bunka je štrukturálna a funkčná jednotka živého organizmu, ktorá nesie genetickú informáciu a poskytuje metabolické procesy, schopné 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 štruktúra, 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 vonkajšie prostredie, 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. Určený 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, v štruktúre sa rozlišujú 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 úlohu v energetickom metabolizme, 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:

1. Udržiavanie bunkového turgoru.
2. Dáva bunkám tvar a pôsobí ako kostra.
3. Akumuluje výživné potraviny.
4. Chráni pred vonkajšími vplyvmi.

Vakuoly– organely naplnené bunkovou šťavou sa podieľajú na trávení organickej hmoty(podobne ako lyzozómy v živočíšnych bunkách). Vznikajú spoločnou prácou ER a Golgiho komplexu. Najprv sa vytvorí a funguje niekoľko vakuol, ktoré sa počas starnutia buniek 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 rastlinná bunka zo zvieraťa 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

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 živočíšnom tele je mitóza 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 v rastlinnej bunke zaberajú väčšinu jej objemu, u zvierat sú to malé útvary v malom množstve.

Bunková stena rastlín je tvorená celulózou a pektínom, u zvierat sa membrána skladá 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 rysy podmienené rôznymi spôsobmiživota a výživy.

Živé organizmy pod tlakom evolučného procesu získavali stále viac nových vlastností, ktoré uľahčujú adaptáciu na prostredie a pomáhajú im obsadiť určitú ekologickú niku. Jedným z prvých, ktorý nastal, bolo rozdelenie na základe spôsobu organizácie bunkovej štruktúry medzi dvoma kráľovstvami: rastlinami a zvieratami.

Podobné prvky bunkovej štruktúry rastlinných a živočíšnych buniek

Rastliny, podobne ako živočíchy, sú eukaryotické organizmy, t.j. majú jadro – dvojmembránovú organelu, ktorá oddeľuje genetický materiál bunky od zvyšku jej obsahu. Na uskutočnenie syntézy bielkovín, tukových látok, ich následné triedenie a elimináciu v bunkách zvierat aj rastlín slúži endoplazmatické retikulum (granulárne a agranulárne), Golgiho komplex a lyzozómy. Mitochondrie sú základným prvkom pre syntézu energie a bunkové dýchanie.

Charakteristické prvky bunkovej štruktúry rastlinných a živočíšnych buniek

Živočíchy sú heterotrofy (spotrebúvajú hotové organické látky), rastliny sú autotrofy (využívajú slnečnú energiu, vodu a oxid uhličitý, syntetizujú jednoduché sacharidy a ďalej ich premieňajú). Práve rozdiely v typoch výživy určujú rozdiel v štruktúre buniek. Zvieratá nemajú plastidy, ktorých hlavnou funkciou je fotosyntéza. Rastlinné vakuoly sú veľké a slúžia na ukladanie živín. Živočíchy ukladajú látky v cytoplazme vo forme inklúzií a ich vakuoly sú malé a slúžia najmä na izoláciu nepotrebných, resp. nebezpečné látky a ich následné odstránenie. Rastliny ukladajú sacharidy vo forme škrobu, zvieratá - vo forme glykogénu.

Ďalším zásadným rozdielom medzi rastlinami a zvieratami je spôsob ich rastu. Rastliny sa vyznačujú apikálnym rastom, na jeho vedenie, udržanie tuhosti bunky a tiež na jej ochranu slúži bunková stena, ktorá u živočíchov chýba.

Rastlinná bunka, na rozdiel od živočíšnej bunky,

• má plastidy;
• má niekoľko veľkých vakuol so zásobou živín;
• obklopený bunkovou stenou;
• nemá bunkové centrum;

Mať ten pravý, ktorý obsahuje DNA a je oddelený od ostatných bunkových štruktúr jadrovou membránou. Oba typy buniek majú podobné procesy reprodukcie (delenia), ktoré zahŕňajú mitózu a meiózu.

Živočíšne a rastlinné bunky dostávajú energiu, ktorú využívajú na rast a udržanie normálneho fungovania v tomto procese. Pre oba typy buniek je tiež charakteristická prítomnosť bunkových štruktúr, známych ako, ktoré sú špecializované na vykonávanie špecifických funkcií potrebných pre normálna operácia. Živočíšne a rastlinné bunky spája prítomnosť jadra, endoplazmatického retikula, cytoskeletu a. Napriek podobným vlastnostiam živočíšnych a rastlinných buniek majú tiež veľa rozdielov, ktoré sú uvedené nižšie.

Hlavné rozdiely v živočíšnych a rastlinných bunkách

• Veľkosť:živočíšne bunky sú vo všeobecnosti menšie ako rastlinné bunky. Veľkosť živočíšnych buniek sa pohybuje od 10 do 30 mikrometrov a rastlinných buniek od 10 do 100 mikrometrov.
• Formulár:Živočíšne bunky prichádzajú v rôznych veľkostiach a majú okrúhly alebo nepravidelný tvar. Rastlinné bunky majú podobnú veľkosť a zvyčajne majú tvar obdĺžnika alebo kocky.
• Skladovanie energie:Živočíšne bunky uchovávajú energiu vo forme komplexného sacharidového glykogénu. Rastlinné bunky uchovávajú energiu vo forme škrobu.
• Proteíny: Z 20 aminokyselín potrebných na syntézu bielkovín sa len 10 tvorí prirodzene v živočíšnych bunkách. Ďalšie tzv esenciálnych aminokyselín sa získavajú z potravy. Rastliny sú schopné syntetizovať všetkých 20 aminokyselín.
• Diferenciácia: U zvierat sú iba kmeňové bunky schopné premeny na iné. Väčšina typov rastlinných buniek je schopná diferenciácie.
• výška:živočíšne bunky sa zväčšujú, čím sa zvyšuje počet buniek. Rastlinné bunky v podstate zväčšujú veľkosť buniek tým, že sa zväčšujú. Rastú ukladaním väčšieho množstva vody v centrálnej vakuole.
• : Živočíšne bunky nemajú bunkovú stenu, ale majú bunkovú membránu. Rastlinné bunky majú bunkovú stenu tvorenú celulózou, ako aj bunkovú membránu.
• : živočíšne bunky obsahujú tieto valcové štruktúry, ktoré organizujú zostavovanie mikrotubulov počas delenia buniek. Rastlinné bunky zvyčajne neobsahujú centrioly.
• Cilia: nachádza sa v živočíšnych bunkách, ale vo všeobecnosti chýba v rastlinných bunkách. Cilia sú mikrotubuly, ktoré umožňujú bunkovú lokomóciu.
• Cytokinéza: separácia cytoplazmy počas, nastáva v živočíšnych bunkách, keď sa vytvorí komisurálna ryha, ktorá zovrie bunkovú membránu na polovicu. Pri cytokinéze rastlinných buniek sa vytvorí bunková platňa, ktorá oddelí bunku.
• Glyxizómy: tieto štruktúry sa nenachádzajú v živočíšnych bunkách, ale sú prítomné v rastlinných bunkách. Glyxizómy pomáhajú rozkladať lipidy na cukry, najmä v klíčiacich semenách.
• : živočíšne bunky majú lyzozómy, ktoré obsahujú enzýmy, ktoré trávia bunkové makromolekuly. Rastlinné bunky zriedka obsahujú lyzozómy, pretože rastlinná vakuola zvláda degradáciu molekuly.
• Plastidy: V živočíšnych bunkách nie sú žiadne plastidy. Rastlinné bunky majú také plastidy, ktoré sú potrebné pre.
• Plazmodesmata:živočíšne bunky nemajú plazmodesmata. Rastlinné bunky obsahujú plazmodesmata, čo sú póry medzi stenami, ktoré umožňujú molekulám a komunikačným signálom prechádzať medzi jednotlivými rastlinnými bunkami.
• : živočíšne bunky môžu mať veľa malých vakuol. Rastlinné bunky obsahujú veľkú centrálnu vakuolu, ktorá môže tvoriť až 90 % objemu bunky.

Prokaryotické bunky

Eukaryotické bunky zvierat a rastlín sa tiež líšia od prokaryotických buniek, ako napr. Prokaryoty sú zvyčajne jednobunkové organizmy, zatiaľ čo živočíšne a rastlinné bunky sú zvyčajne mnohobunkové. Eukaryoty sú zložitejšie a väčšie ako prokaryoty. Živočíšne a rastlinné bunky zahŕňajú mnoho organel, ktoré sa nenachádzajú v prokaryotických bunkách. Prokaryoty nemajú skutočné jadro, pretože DNA nie je obsiahnutá v membráne, ale je zložená do oblasti nazývanej nukleoid. Kým živočíšne a rastlinné bunky sa rozmnožujú mitózou alebo meiózou, prokaryoty sa najčastejšie rozmnožujú štiepením alebo fragmentáciou.

Iné eukaryotické organizmy

Rastlinné a živočíšne bunky nie sú jedinými typmi eukaryotických buniek. Protes (ako euglena a améba) a huby (ako huby, kvasinky a plesne) sú dva ďalšie príklady eukaryotických organizmov.

Mnohé kľúčové rozdiely medzi rastlinami a zvieratami majú pôvod v štrukturálnych rozdieloch na bunkovej úrovni. Niektoré majú niektoré časti, ktoré majú iné, a naopak. Skôr než nájdeme hlavný rozdiel medzi živočíšnou bunkou a rastlinnou bunkou (tabuľka ďalej v článku), poďme zistiť, čo majú spoločné, a potom preskúmať, čím sa líšia.

Zvieratá a rastliny

Pri čítaní tohto článku sedíte v kresle? Pokúste sa sedieť vzpriamene, natiahnite ruky k nebu a natiahnite sa. Dobrý pocit, však? Či sa vám to páči alebo nie, ste zviera. Vaše bunky sú mäkké kvapôčky cytoplazmy, ale na státie a pohyb môžete použiť svoje svaly a kosti. Hetorotrofy, ako všetky zvieratá, musia dostávať výživu z iných zdrojov. Ak pocítite hlad alebo smäd, stačí vstať a prejsť k chladničke.

Teraz premýšľajte o rastlinách. Predstavte si vysoký dub alebo drobné steblá trávy. Stoja vzpriamene bez svalov a kostí, ale nemôžu si dovoliť chodiť po jedlo a pitie. Rastliny, autotrofy, vytvárajú svoje vlastné produkty využívajúce energiu slnka. Rozdiel medzi živočíšnou bunkou a rastlinnou bunkou v tabuľke č.1 (pozri nižšie) je zrejmý, ale existuje aj veľa podobností.

všeobecné charakteristiky

Rastlinné a živočíšne bunky sú eukaryotické, a to už je veľká podobnosť. Majú membránovo viazané jadro, ktoré obsahuje genetický materiál (DNA). Obidva typy buniek obklopuje semipermeabilná plazmatická membrána. Ich cytoplazma obsahuje mnoho rovnakých častí a organel, vrátane ribozómov, Golgiho komplexov, endoplazmatického retikula, mitochondrií a peroxizómov, medzi inými. Zatiaľ čo rastlinné a živočíšne bunky sú eukaryotické a majú veľa podobností, líšia sa aj niekoľkými spôsobmi.

Vlastnosti rastlinných buniek

Teraz sa pozrime na funkcie Ako môže väčšina z nich stáť vzpriamene? Táto schopnosť je spôsobená bunkovou stenou, ktorá obklopuje membrány všetkých rastlinných buniek, poskytuje oporu a tuhosť a pri pozorovaní pod mikroskopom im často dodáva obdĺžnikový alebo dokonca šesťuholníkový vzhľad. Všetky tieto štruktúrne jednotky majú pevný, pravidelný tvar a obsahujú veľa chloroplastov. Steny môžu mať hrúbku niekoľko mikrometrov. Ich zloženie sa líši medzi skupinami rastlín, ale zvyčajne pozostávajú z vlákien sacharidovej celulózy zabudovanej do matrice proteínov a iných sacharidov.

Bunkové steny pomáhajú udržiavať pevnosť. Tlak vytvorený absorpciou vody prispieva k ich tuhosti a umožňuje vertikálny rast. Rastliny sa nedokážu premiestňovať z miesta na miesto, preto si potrebujú vyrábať vlastné jedlo. Za fotosyntézu je zodpovedná organela nazývaná chloroplast. Rastlinné bunky môžu obsahovať niekoľko takýchto organel, niekedy stovky.

Chloroplasty sú obklopené dvojitou membránou a obsahujú hromady membránovo viazaných diskov, v ktorých je slnečné svetlo absorbované špeciálnymi pigmentmi a táto energia sa využíva na pohon rastliny. Jednou z najznámejších štruktúr je veľká centrálna vakuola. zaberá väčšinu objemu a je obklopený membránou nazývanou tonoplast. Uchováva vodu, ako aj draselné a chloridové ióny. Ako bunka rastie, vakuola absorbuje vodu a pomáha predlžovať bunky.

Rozdiely medzi živočíšnou bunkou a rastlinnou bunkou (tabuľka č. 1)

Rastlinné a živočíšne štruktúrne jednotky majú určité rozdiely a podobnosti. Napríklad prvé nemajú bunkovú stenu a chloroplasty, sú okrúhleho a nepravidelného tvaru, zatiaľ čo rastliny majú pevnú obdĺžnikový tvar. Obidve sú eukaryotické, takže majú množstvo spoločných znakov, ako napríklad prítomnosť membrány a organel (jadro, mitochondrie a endoplazmatické retikulum). Pozrime sa teda na podobnosti a rozdiely medzi rastlinnými a živočíšnymi bunkami v tabuľke č.1:

Zvieratá vs rastliny

Aký záver možno vyvodiť z tabuľky „Rozdiel medzi živočíšnou a rastlinnou bunkou“? Obidve sú eukaryotické. Majú skutočné jadrá, kde sa nachádza DNA, a sú oddelené od ostatných štruktúr jadrovou membránou. Oba typy majú podobné reprodukčné procesy, vrátane mitózy a meiózy. Zvieratá a rastliny potrebujú energiu, musia rásť a udržiavať si normálnu energiu prostredníctvom procesu dýchania.

Obidve majú štruktúry známe ako organely, ktoré sú špecializované na vykonávanie funkcií potrebných pre normálne fungovanie. Uvedené rozdiely medzi živočíšnou bunkou a rastlinnou bunkou v tabuľke č.1 sú doplnené o niektoré spoločné znaky. Ukazuje sa, že majú veľa spoločného. Obidve majú niektoré rovnaké zložky, vrátane jadra, Golgiho komplexu, endoplazmatického retikula, ribozómov, mitochondrií atď.

Aký je rozdiel medzi rastlinnou bunkou a živočíšnou bunkou?

Tabuľka č. 1 pomerne stručne uvádza podobnosti a rozdiely. Pozrime sa na tieto a ďalšie body podrobnejšie.

• Veľkosť. Živočíšne bunky sú zvyčajne menšie ako rastlinné bunky. Prvé majú dĺžku od 10 do 30 mikrometrov, zatiaľ čo rastlinné bunky majú dĺžku 10 až 100 mikrometrov.
• Formulár. Živočíšne bunky prichádzajú v rôznych veľkostiach a majú zvyčajne okrúhly alebo nepravidelný tvar. Rastliny sú si viac podobné vo veľkosti a majú tendenciu mať obdĺžnikový alebo kubický tvar.
• Skladovanie energie. Živočíšne bunky uchovávajú energiu vo forme komplexných sacharidov (glykogénu). Rastliny uchovávajú energiu vo forme škrobu.
• Diferenciácia. V živočíšnych bunkách sú iba kmeňové bunky schopné prechodu do iných. Väčšina typov rastlinných buniek nie je schopná diferenciácie.
• Výška. Živočíšne bunky sa zväčšujú v dôsledku počtu buniek. Rastliny absorbujú viac vody v centrálnej vakuole.
• Centrioles. Živočíšne bunky obsahujú valcovité štruktúry, ktoré organizujú zostavovanie mikrotubulov počas delenia buniek. Rastliny spravidla neobsahujú centrioly.
• Cilia. Nachádzajú sa v živočíšnych bunkách, ale nie sú bežné v rastlinných bunkách.
• lyzozómy. Tieto organely obsahujú enzýmy, ktoré trávia makromolekuly. Rastlinné bunky zriedka obsahujú funkciu vakuoly.
• Plastidy. Živočíšne bunky nemajú plastidy. Rastlinné bunky obsahujú plastidy, ako sú chloroplasty, ktoré sú nevyhnutné pre fotosyntézu.
• Vákuola. Živočíšne bunky môžu mať veľa malých vakuol. Rastlinné bunky majú veľkú centrálnu vakuolu, ktorá môže zaberať až 90 % objemu bunky.

Štrukturálne sú rastlinné a živočíšne bunky veľmi podobné, obsahujú membránovo viazané organely, ako je jadro, mitochondrie, endoplazmatické retikulum, Golgiho aparát, lyzozómy a peroxizómy. Obidve tiež obsahujú podobné membrány, cytosol a cytoskeletálne prvky. Funkcie týchto organel sú tiež veľmi podobné. Malý rozdiel medzi rastlinnou bunkou a živočíšnou bunkou (tabuľka č. 1), ktorý medzi nimi existuje, je však veľmi významný a odráža rozdiel vo funkciách každej bunky.

Zistili sme teda, aké sú ich podobnosti a rozdiely. Spoločnými znakmi sú štruktúrny plán, chemické procesy a zloženie, delenie a genetický kód.

Tieto najmenšie jednotky sa zároveň zásadne líšia v spôsobe kŕmenia.

Bunková štruktúra

Tvary buniek sú veľmi rôznorodé. V jednobunkových organizmoch je každá bunka samostatným organizmom. Jeho tvar a štrukturálne vlastnosti sú spojené s podmienkami prostredia, v ktorom tento jednobunkový organizmus žije, s jeho spôsobom života.

Rozdiely v štruktúre buniek

Telo každého mnohobunkového živočícha a rastliny sa skladá z buniek, ktoré sa líšia vzhľad, čo súvisí s ich funkciami. U zvierat je teda možné okamžite rozlíšiť nervovú bunku od svalovej alebo epitelovej bunky (epitel je kožné tkanivo). V rastlinách mnohé bunky listu, stonky atď. nie sú rovnaké.

Veľkosti buniek sú rovnako variabilné. Najmenšie z nich (niektoré baktérie) nepresahujú 0,5 mikrónu Veľkosť buniek mnohobunkových organizmov sa pohybuje od niekoľkých mikrometrov (priemer ľudských leukocytov 3-4 mikróny, priemer červených krviniek 8 mikrónov) až po enormné veľkosti (procesy jedného nervová bunkaľudia majú dĺžku viac ako 1 m). Vo väčšine rastlinných a živočíšnych buniek sa ich priemer pohybuje od 10 do 100 mikrónov.

Napriek rôznorodosti štruktúry, tvarov a veľkostí sú všetky živé bunky akéhokoľvek organizmu v mnohých smeroch podobné vnútorná štruktúra. Bunka je komplexný integrálny fyziologický systém, v ktorom prebiehajú všetky základné životné procesy: metabolizmus a energia, dráždivosť, rast a sebareprodukcia.

Hlavné zložky v štruktúre bunky

Hlavnými spoločnými zložkami bunky sú vonkajšia membrána, cytoplazma a jadro. Bunka môže normálne žiť a fungovať iba v prítomnosti všetkých týchto zložiek, ktoré navzájom úzko spolupracujú a navzájom sa ovplyvňujú s prostredím.

Štruktúra vonkajšej membrány. Je to tenká (asi 7,5 nm hrubá) trojvrstvová bunková membrána, viditeľná iba v elektrónovom mikroskope. Dve vonkajšie vrstvy membrány pozostávajú z bielkovín a stredná je tvorená látkami podobnými tuku. Membrána má veľmi malé póry, vďaka čomu niektoré látky ľahko prepúšťajú a iné zadržiava. Membrána sa podieľa na fagocytóze (bunka zachytáva pevné častice) a pinocytóze (bunka zachytáva kvapôčky kvapaliny s látkami rozpustenými v nej). Membrána teda udržiava celistvosť bunky a reguluje tok látok z životné prostredie do bunky a von z bunky do jej prostredia.

Na svojom vnútornom povrchu membrána vytvára invaginácie a vetvy, ktoré prenikajú hlboko do bunky. Prostredníctvom nich je vonkajšia membrána spojená s obalom jadra, na druhej strane membrány susedných buniek, ktoré tvoria navzájom susediace invaginácie a záhyby, veľmi tesne a spoľahlivo spájajú bunky do mnohobunkových tkanív.

Cytoplazma je komplexný koloidný systém. Jeho štruktúra: priehľadný polokvapalný roztok a štrukturálne formácie. Štrukturálne formácie cytoplazmy spoločné pre všetky bunky sú: mitochondrie, endoplazmatické retikulum, Golgiho komplex a ribozómy. Všetky spolu s jadrom predstavujú centrá určitých biochemických procesov, ktoré spolu tvoria metabolizmus a energiu v bunke. Tieto procesy sú mimoriadne rôznorodé a prebiehajú súčasne v mikroskopicky malom objeme bunky. Súvisí to so všeobecným znakom vnútornej štruktúry všetkých štruktúrnych prvkov bunky: napriek svojej malej veľkosti majú veľký povrch, na ktorom sú umiestnené biologické katalyzátory (enzýmy) a prebiehajú rôzne biochemické reakcie.

Mitochondrie sú energetické centrá bunky. Sú to veľmi malé telesá, ale jasne viditeľné vo svetelnom mikroskope (dĺžka 0,2-7,0 µm). Nachádzajú sa v cytoplazme a v rôznych bunkách sa výrazne líšia tvarom a počtom. Kvapalný obsah mitochondrií je uzavretý v dvoch trojvrstvových membránach, z ktorých každá má rovnakú štruktúru ako vonkajšia membrána bunky. Vnútorná membrána mitochondrií tvorí početné invaginácie a neúplné septá v tele mitochondrií. Tieto invaginácie sa nazývajú cristae. Vďaka nim sa pri malom objeme dosahuje prudké zväčšenie plochy, na ktorej prebiehajú biochemické reakcie, a medzi nimi predovšetkým reakcie akumulácie a uvoľňovania energie prostredníctvom enzymatickej premeny kyseliny adenozíndifosforečnej na kyselina adenozíntrifosforečná a naopak.

Endoplazmatické retikulum je viacnásobne rozvetvená invaginácia vonkajšej membrány bunky. Membrány endoplazmatického retikula sú zvyčajne usporiadané do párov a medzi nimi sa vytvárajú tubuly, ktoré sa môžu rozširovať do väčších dutín vyplnených produktmi biosyntézy. Okolo jadra prechádzajú membrány, ktoré tvoria endoplazmatické retikulum, priamo do vonkajšej membrány jadra. Endoplazmatické retikulum teda spája všetky časti bunky dohromady. Vo svetelnom mikroskope pri skúmaní štruktúry bunky nie je viditeľné endoplazmatické retikulum.

V štruktúre bunky sa rozlišuje drsné a hladké endoplazmatické retikulum. Hrubé endoplazmatické retikulum je husto obklopené ribozómami, kde dochádza k syntéze bielkovín. Hladké endoplazmatické retikulum je bez ribozómov a syntetizuje tuky a sacharidy. Tubuly endoplazmatického retikula vykonávajú intracelulárnu výmenu látok syntetizovaných v rôzne časti bunkami, ako aj výmena medzi bunkami. Endoplazmatické retikulum ako hustejšia štruktúrna formácia zároveň slúži ako kostra bunky, dodávajúcej jej tvaru určitú stabilitu.

Ribozómy sa nachádzajú v cytoplazme bunky aj v jej jadre. Sú to drobné zrnká s priemerom asi 15-20 nm, vďaka čomu sú vo svetelnom mikroskope neviditeľné. V cytoplazme je väčšina ribozómov sústredená na povrchu tubulov hrubého endoplazmatického retikula. Funkcia ribozómov spočíva v najdôležitejšom procese pre život bunky a organizmu ako celku – v syntéze bielkovín.

Golgiho komplex bol prvýkrát nájdený iba v živočíšnych bunkách. Avšak v V poslednej dobe Podobné štruktúry boli nájdené v rastlinných bunkách. Štruktúra Golgiho komplexu je blízka štruktúrnym formáciám endoplazmatického retikula: je rôznych tvarov tubuly, dutiny a vezikuly tvorené trojvrstvovými membránami. Okrem toho Golgiho komplex zahŕňa pomerne veľké vakuoly. V nich sa hromadia niektoré produkty syntézy, predovšetkým enzýmy a hormóny. Počas určitých období života bunky môžu byť tieto rezervované látky odstránené z danej bunky cez endoplazmatické retikulum a podieľajú sa na metabolických procesoch tela ako celku.

Bunkové centrum je útvar, ktorý bol doteraz popísaný len v bunkách živočíchov a nižších rastlín. Skladá sa z dvoch centriolov, pričom štruktúra každého z nich je valec s veľkosťou do 1 mikrónu. Centrioly hrajú dôležitú úlohu pri delení mitotických buniek. Okrem opísaných trvalých štruktúrnych útvarov sa v cytoplazme rôznych buniek periodicky objavujú určité inklúzie. Sú to kvapky tuku, škrobové zrná, proteínové kryštály špeciálneho tvaru (aleurónové zrná) atď. Takéto inklúzie sa nachádzajú vo veľkých množstvách v bunkách zásobných tkanív. V bunkách iných tkanív však takéto inklúzie môžu existovať ako dočasná zásoba živín.

Jadro, podobne ako cytoplazma s vonkajšou membránou, je podstatnou zložkou veľkej väčšiny buniek. Len u niektorých baktérií sa pri skúmaní štruktúry ich buniek nepodarilo identifikovať štrukturálne vytvorené jadro, ale v ich bunkách sa našli všetky chemické látky vlastné jadrám iných organizmov. V niektorých špecializovaných bunkách nie sú žiadne jadrá, ktoré stratili schopnosť deliť sa (červené krvinky cicavcov, sitové trubice rastlinného floému). Na druhej strane existujú viacjadrové bunky. Jadro hrá veľmi dôležitú úlohu pri syntéze enzýmových proteínov, pri prenose dedičnej informácie z generácie na generáciu, v procesoch individuálny rozvoj telo.

Jadro nedeliacej sa bunky má jadrový obal. Skladá sa z dvoch trojvrstvových membrán. Vonkajšia membrána je spojená cez endoplazmatické retikulum s bunkovou membránou. Prostredníctvom celého tohto systému prebieha neustála výmena látok medzi cytoplazmou, jadrom a prostredím obklopujúcim bunku. Okrem toho sú v jadrovom obale póry, cez ktoré je jadro spojené aj s cytoplazmou. Vnútri je jadro naplnené jadrovou šťavou, ktorá obsahuje zhluky chromatínu, jadierko a ribozómy. Chromatín sa skladá z proteínu a DNA. Ide o materiálny substrát, ktorý sa pred delením buniek formuje do chromozómov viditeľných vo svetelnom mikroskope.

Chromozómy sú konštantné v počte a tvare, identické pre všetky organizmy daného druhu. Vyššie uvedené funkcie jadra sú primárne spojené s chromozómami alebo presnejšie s DNA, ktorá je ich súčasťou.

V jadre nedeliacej sa bunky je prítomné jedno alebo viac jadierok a sú jasne viditeľné vo svetelnom mikroskope. V momente bunkového delenia zaniká. Nedávno sa to objasnilo obrovskú úlohu jadierko: tvoria sa v ňom ribozómy, ktoré sa potom z jadra dostávajú do cytoplazmy a tam uskutočňujú syntézu bielkovín.

Všetko vyššie uvedené platí rovnako pre živočíšne bunky a rastlinné bunky. Vzhľadom na špecifickosť metabolizmu, rastu a vývoja rastlín a zvierat existujú v štruktúre buniek oboch ďalšie štruktúrne znaky, ktoré odlišujú rastlinné bunky od živočíšnych.

Živočíšne bunky, okrem uvedených zložiek, majú v štruktúre bunky špeciálne formácie - lyzozómy. Ide o ultramikroskopické vezikuly v cytoplazme naplnené tekutými tráviacimi enzýmami. Lyzozómy vykonávajú funkciu štiepenia potravinových látok na jednoduchšie chemické látky. Existujú určité náznaky, že lyzozómy sa nachádzajú aj v rastlinných bunkách.

Najcharakteristickejšími štrukturálnymi prvkami rastlinných buniek (okrem tých bežných, ktoré sú vlastné všetkým bunkám) sú plastidy. Existujú v troch formách: zelené chloroplasty, červeno-oranžovo-žlté chromoplasty a bezfarebné leukoplasty. Za určitých podmienok sa leukoplasty môžu zmeniť na chloroplasty (zelenanie zemiakových hľúz) a z chloroplastov zase chromoplasty (jesenné žltnutie listov).

Chloroplasty sú „továreň“ na primárnu syntézu organických látok z anorganických pomocou slnečnej energie. Sú to malé telá pomerne rozmanitých tvarov, vždy zelenej farby kvôli prítomnosti chlorofylu. Štruktúra chloroplastov v bunke: majú vnútornú štruktúru, ktorá zabezpečuje maximálny rozvoj voľných plôch. Tieto povrchy sú tvorené početnými tenkými doskami, ktorých zhluky sa nachádzajú vo vnútri chloroplastu.

Na povrchu je chloroplast, podobne ako ostatné štruktúrne prvky cytoplazmy, pokrytý dvojitou membránou. Každý z nich je zasa trojvrstvový, ako vonkajšia membrána bunky.

Chromoplasty sú svojou povahou blízke chloroplastom, ale obsahujú žlté, oranžové a iné pigmenty blízke chlorofylu, ktoré určujú farbu plodov a kvetov v rastlinách.

Rastliny rastú na rozdiel od zvierat po celý život. K tomu dochádza jednak zvýšením počtu buniek delením, jednak zvýšením veľkosti samotných buniek. V tomto prípade je väčšina štruktúry bunkového tela obsadená vakuolami. Vakuoly sú rozšírené lúmeny tubulov v endoplazmatickom retikule, naplnené bunkovou šťavou.

Štruktúru obalu rastlinných buniek okrem vonkajšej membrány navyše tvorí vlákno (celulóza), ktoré tvorí na obvode vonkajšej membrány hrubú celulózovú stenu. V špecializovaných bunkách tieto steny často získavajú špecifické štrukturálne komplikácie.