Základní funkce buňky - Metabolismus, Rozmnožování

U jednobuněčných organismů a buněk všeobecně zahrnujeme do základních životních funkcí:
A)  Metabolismus
B) Příjem látek, energie (tj. výživu) a jejich výdej
C)  Řízení všech dějů v buňce (autoregulace)
D)  Pohyb buněk
E) Rozmnožování

A) Metabolismus
Obecně rozlišujeme dva základní druhy metabolismu:
heterotrofní
-  buňky přijímají ze svého okolí organické látky a kyslík
-  některé organické látky se v buňce dále odbourávají pomocí kyslíku na látky s nízkým obsahem energie (oxid uhličitý a voda) a navíc buňka získává nezbytné množství  energie, celý tento proces = katabolismus
-  takto získaná energie slouží k zajištění základních životních funkcí (např. syntézu nových buněčných struktur) = anabolismus
autotrofní
-  ze svého okolí přijímají buňky oxid uhličitý (tj. zdroj uhlíku) a anorganické látky
-  energie se tímto typem metabolismu získává různě:
a) oxidací anorganických látek (např. chemolitotrofní baktérie)
b) ve formě světelné energie ( např. zelené rostliny, fototrofní baktérie = tedy všechny fotoautotrofní organismy, které jsou nejdůležitějšími producenty organických látek na zemi)
 
-  Pod pojem metabolismu patří přeměny jednotlivých látek v buňkách. Tyto změny se uskutečňují pomocí soustav reakcí, které na sebe vzájemně navazují = metabolické dráhy (produkt jedné reakce je substrátem pro reakci následující). O podmínkách uskutečnění dané reakce rozhoduje několik faktorů:
-  vlastnosti prostředí
-  přítomnost základních látek (substrátů)
-  přítomnost enzymu v aktivní formě
-  existence aktivátoru enzymů (tj. některých iontů, metabolitů)
/podrobněji: otázka č. 13 a otázka č.15/
 
B)  Příjem a výdej látek
-  Příjem a výdej látek do buňky se uskutečňuje pomocí membránového transportu = přenosu jednotlivých látek přes buněčnou membránu. Ionty a malé molekuly jsou přenášeny dvěma způsoby:
1) pasivně = nedochází ke spotřebě energie
- prostou difuzí
- zprostředkovanou difuzí (látky se váží na specifický přenašeč, který je součástí membrány)
2)  aktivně = za pomoci přenašečů a spotřebou metabolicky získané energie (tz.. látka může být přenesena z místa s nížší koncentrací do místa s vyšší koncentrací)
  Makromolekuly a molekulární komplexy se dostávají přes buněčnou membránu
  Pomocí  cytózy (tj. pomocí membránových váčků), kde rozlišujeme:
1)  formu přenášených částic
-  fagocytóza = pohlcování tuhých částic
-  pinocytóza = pohlcování kapének tekutin
2)  směr přenosu částic
-  exocytóza = průnik látek membránou z buňky
-  endocytóza = průnik látek membránou do buňky
 
-  Zvláštním druhem buněčného transportu je pronikání molekul vody membránou.Pro látky rozpustné ve vodě je buněčná membrána:
-  propustná (permeabilní)
-  polopropustná (semipermeabilní)
-  osmóza  =  průchod vody; prostupuje k místům s vyšší  koncentrací látek
-  izotonické prostředí - vyrovnaná konc., nedochází k přesunům
-  hypertonické prostředí - vyšší konc.venku, voda se přesouvá z buňky  do vnějšího prostředí.
-  hypotonické prostředí - opačně; voda do buňky, zvyšuje se nitrobuněčný tlak - turgor, buňka může i prasknout - plasmolýza (u červ. krvinek = hemolýza) 
 
C)  Autoregulace
-  Všechny procesy, které se v buňce odehrávají, jsou regulovány. Jedná se o složitý systém různě propojených dějů.
1) typy regulace
-  fyziologické = udržení stálých podmínek pro buňku nebo organismus
-  metabolické = řízení průběhu reakcí látkové výměny
-  genetická regulace = prostřednictvím aplikace genetické informace
-  buněčného cyklu = kontrola všech podmínek nezbytných k buněčnému dělení

2) regulační faktory
a) vnitřní = endogenní
-  patří k nim všechny děje odehrávající se uvnitř buňky
b) vnější = exogenní
-  patří k nim všechny děje odehrávající se mimo buňku
-  Oba tyto typy faktorů ještě můžeme rozdělit na faktory chemické (tedy inhibiční, excitační, toxické  látky) a fyzické (např. teplo, záření)
D)   Pohyby buněk
-  O buněčných pohybech lze hovořit ve dvojím smyslu. V prvním případě jde o přemístění samotné buňky, v druhém o pohyby uvnitř buňky samotné.

1) přemisťování buněk
-  tyto pohyby jsou úzce spojeny s pohyby vnitrobuněčnými
a) pohyb pomocí bičíků nebo řasinek
b) pohyb améboidní

2) vnitrobuněčné pohyby
a) Browneův pohyb drobných částic – je způsobený náhodnými nárazy molekul,  které se řídí pouze fyzikálními zákony
b) skákavý pohyb větších částic – přesný mechanismus tohoto pohybu není znám
c) pohyby vázané na vnitřní buněčné struktury ( mikrofubuly, mikrofilamenta) – může se jednat o pohyby mitotické či o proudění cytoplazmy
d) pohyby svalového typu –  tedy interakce mezi aktinovými a myozinovými vlákny vyšších organismů