Biológia rastlín – rastlinná bunka a pletivá

Biológia rastlín – rastlinná bunka a pletivá

Porovnanie prokaryotickej a eukaryotickej bunky:

Prokaryotická bunka

Prokaryotická bunka tvorí vždy iba jednobunkové organizmy, a to baktérie, archeóny a sinice. Veľkosť je veľmi variabilná, najčastejšie má 1–2 µm. Prokaryotická bunka je aj tvarovo veľmi rôznorodá, najčastejší tvar je guľovitý alebo tyčinkovitý. Je fylogeneticky staršia a má jednoduchšiu organizáciu.

V základnej cytoplazme prokaryotickej bunky sa nachádzajú inklúzie a zásobné látky (glykogén, , kvapôčky síry u sírnych baktérií). Cytoplazma je hlavným prostredím pre metabolické deje.

Prokaryoty nemajú membránové štruktúry, okrem plazmatickej membrány. Tá má rovnakú štruktúru a funkciu ako u eukaryotických buniek, ale u prokaryot má aj funkciu metabolickú, lebo obsahuje enzýmy dýchacieho reťazca, enzýmy na syntézu lipidov, príp. aparát na fotosyntézu.

Nad cytoplazmatickou membránou prokaryot sa nachádza bunková stena. Bakteriálna bunková stena sa skladá z mureínu.

Po chemickej stránke je to peptidoglykán (je zložený z peptidov a cukrov) a rozpoznáva ho nešpecifická imunita. Bunková stena je priepustná, pórovitá, dáva bunke tvar a chráni ju pred vysokým osmotickým tlakom, ktorý vytvára vnútorné prostredie bunky. Niektoré prokaryoty majú nad bunkovou stenou vytvorené hlienové puzdrá (kapsuly) pozostávajúce z hydratovanej vrstvy polysacharidov, lipidov a bielkovín. Zvyšujú odolnosť bunky.

Jadro prokaryotickej bunky nie je ohraničené membránou. Je tvorené jednou kruhovou makromolekulou DNA, ktorá je prichytená k vnútornej strane cytoplazmatickej membrány. Iné názvy pre prokaryotické jadro sú nepravé jadro, difúzne jadro, prokaryon alebo nukleoid. Z genetického hľadiska je to chromozóm. Avšak je to len holá DNA, bez histónov a kyslých bielkovín. Je tu uložená genetická informácia. Ak chceme na vyjadrenie genómu prokaryotickej bunky použiť "eukaryotickú" terminológiu, povieme, že prokaryotická bunka je haploidná a má vždy jeden chromozóm.

Okrem chromozómu sa môžu v cytoplazme prokaryotickej bunky vyskytovať malé kruhové molekuly DNA, ktoré sa nazývajú plazmidy. Sú charakteristické hlavne pre baktérie. V bunke sú prítomné v niekoľkých kópiách. Replikujú sa nezávisle od chromozómu. Informácia v nich obsiahnutá je pre bunku doplnková (neesenciálna), obsahujú napríklad gény rezistencie na antibiotiká. Konjugatívne plazmidy prechádzajú z jednej baktérie do druhej procesom konjugácie.

Všetky prokaryotické bunky obsahujú ribozómy. Ich funkcia je rovnaká ako v prípade eukaryotickej bunky, ale od eukaryotických ribozómov sa odlišujú veľkosťou a majú nižšiu sedimentačnú konštantu 70S.

Niektoré prokaryoty majú aj bičík, resp. viac bičíkov. Nikdy nemajú stavbu 9+2 ako bičíkaté štruktúry eukaryot. Bičík je ukotvený v bunke bazálnym telieskom.

V bunkách fotosyntetizujúcich baktérií a siníc sa vytvárajú tylakoidy a tvoria primitívny fotosyntetický aparát. Sú tu viazané fotosyntetické pigmenty (chlorofyl, fykoerytrín, fykocyanín u siníc, bakteriochlorofyl u fotosyntetizujúcich baktérií).

Eukaryotická bunka

Eukaryotická bunka je na rozdiel od prokaryotickej bunky zložitejšia. Všetky jej zložky sa diferencovali v priebehu dlhého fylogenetického vývoja, vyznačujú sa vysokým stupňom morfologickej diferenciácie a funkčnej špecializácie.

Tvar a veľkosť buniek

Pôvodným tvarom bunky je tvar guľovitý (sférický). Vychádza to zo samotnej fyzikálno-chemickej podstaty interakcie lipidovej dvojvrstvy biomembrány s vodným prostredím, ktorá je v stave najnižšej energie vtedy, ak je táto štruktúra guľovitá a rovnomerne obklopená vodou. Aj voľné bunky majú guľovitý tvar (napr. leukocyty v krvi; keď však vystúpia do väziva vysielajú výbežky - pseudopódie, a takto získajú nepravidelný tvar). Ide teda o úsporu energie. Živočíšna bunka sa vyznačuje väčšou tvarovou rozmanitosťou kvôli tomu, že neobsahuje pevnú bunkovú stenu, ktorá u rastlinných buniek a bunkách húb udáva ich tvar.

Bunky sa za fylogenézy a ontogenézy neustále prispôsobujú podmienkam prostredia, čo sa

Veľkosť buniek je tiež veľmi variabilná. Priemerná veľkosť sa pohybuje od 10 do 50 µm. Najväčšiu veľkosť u cicavcov dosahuje vajíčko (ženská pohlavná bunka). Za najmenšie bunky ľudského tela sa považujú malé bunky v mozočku.

Štruktúra eukaryotickej bunky

Všeobecne eukaryotická bunka obsahuje tieto štruktúry:

• základná cytoplazma - tvorí vhodné prostredie pre bunkový metabolizmus
• cytoplazmatická membrána - oddeľuje dve prostredia s odlišným zložením
• bunková stena - udáva tvar bunky a má mechanickú funkciu
• cytoskelet - "oporná a pohybová sústava bunky"
• jadro - koordinačné centrum bunky
• mitochondrie - výroba energie
• endoplazmatické retikulum - syntetické centrum bunky
• Golgiho aparát - postsyntetická úprava biomolekúl
• vakuoly - lyzozóm rastlinnej bunky, zásobáreň dôležitých látok a farbív
• plastidy - fotosyntetický aparát rastlinnej bunky
• lyzozómy - degradácia bunkových a mimobunkových štruktúr
• peroxizómy - katabolické štruktúry bunky
• glyoxyzómy - katabolické štruktúry bunky
• ribozómy - drobné nukleoproteínové častice syntetizujúce bielkoviny
• centrioly - centrá organizácie mikrotubulov
• inklúzie - produkty bunkového metabolizmu

Porovnanie rastlinnej a živočíšnej bunky:

Rastlinná bunka

Rastlinná bunka je charakteristická prítomnosťou bunkovej steny, ktorej hlavnou stavebnou látkou je celulóza. Bunková stena chráni bunku pred mechanickým poškodením a vytvára turgor - akési napätie, ktoré dodáva celému rastlinnému organizmu pevnosť a pružnosť. K tomuto javu dopomáhajú vakuoly, ktoré obsahujú osmoticky aktívnu bunkovú šťavu, čoho následkom je nasávanie vody bunkou. Rastlinné bunky nemajú typické lyzozómy, ale sa predpokladá, že práve vakuola je homologická so sekundárnymi lyzozómami živočíšnej bunky. Najtypickejšou organelou rastlinnej bunky sú samozrejme plastidy, a z nich predovšetkým zelené chloroplasty obsahujúce fotosynteticky aktívne pigmenty. Glyoxyzómy sú taktiež špecifické organely rastlinnej bunky. Rastlinným bunkám chýbajú centrioly a glykokalyx na povrchu plazmatickej membrány.

Živočíšna bunka

Živočíšna bunka nie je na rozdiel od rastlinnej obalená bunkovou stenou (hoci niektoré prvoky ju môžu mať), preto nemá turgor a je variabilnejších tvarov. Na povrchu plazmatickej membrány majú mnohé živočíšne bunky vrstvu glykokalyxu. Majú typické lyzozómy a centrioly, ale nemajú glyoxyzómy ani vakuoly. Chýba im fotosyntetický aparát.