A) Metabolismus
B) Příjem látek, energie (tj. výživu) a jejich výdej
C) Řízení všech dějů v buňce (autoregulace)
D) Pohyb buněk
E) Rozmnožování
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/
–
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)
– 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