Cíle výuky
- Popsat strukturu a funkci buněčné membrány, včetně regulace vstupu a výstupu látek z buňky
- Popsat funkce různých cytoplazmatických organel
- Vysvětlit strukturu a obsah jádra, a proces replikace DNA
- Vysvětlete proces, při kterém buňka vytváří bílkoviny pomocí kódu DNA
- Vyjmenujte popořadě fáze buněčného cyklu, včetně kroků buněčného dělení v obou somatických buňkách
- Diskutujte o tom, jak se buňka diferencuje a specializuje
- Vyjmenujte morfologické a fyziologické charakteristiky některých reprezentativních typů buněk v lidském těle
Obrázek 1. Flourescenčně obarvená buňka probíhající mitózu. Plicní buňka mloka, běžně studovaná pro svou podobnost s lidskými plicními buňkami, je obarvena fluorescenčními barvivy. Zelené barvivo odhaluje mitotická vřeténka, červená je buněčná membrána a část cytoplazmy a struktury, které se jeví světle modře, jsou chromozomy. Tato buňka je v anafázi mitózy. (credit: „Mortadelo2005″/Wikimedia Commons)
Z jediné oplodněné vaječné buňky se vyvinul složitý organismus obsahující biliony buněk, který vidíte při pohledu do zrcadla. Během tohoto vývojového procesu se rané, nediferencované buňky diferencují a stávají se specializovanými ve své struktuře a funkci. Tyto různé typy buněk vytvářejí specializované tkáně, které ve vzájemné součinnosti vykonávají všechny funkce nezbytné pro živý organismus. Buněční a vývojoví biologové studují, jak pokračující dělení jediné buňky vede k takové složitosti a diferenciaci.
Podívejte se na rozdíl mezi strukturální buňkou kůže a nervovou buňkou. Strukturální buňka kůže může mít tvar ploché destičky (skvamózní) a žije jen krátkou dobu, než je vyřazena a nahrazena. Skvamózní kožní buňky, těsně zabalené do řad a desek, poskytují ochrannou bariéru pro buňky a tkáně, které leží pod nimi. Naproti tomu nervová buňka může mít tvar něco jako hvězda, vysílá dlouhé výběžky o délce až jeden metr a může žít po celou dobu života organismu. Díky svým dlouhým vinutým výběžkům mohou nervové buňky komunikovat mezi sebou i s jinými typy tělních buněk a vysílat rychlé signály, které informují organismus o jeho prostředí a umožňují mu s tímto prostředím komunikovat.
Tyto rozdíly ilustrují jedno velmi důležité téma, které se shoduje na všech organizačních úrovních biologie: forma struktury je optimálně přizpůsobena k plnění konkrétních funkcí, které jsou této struktuře přiděleny. Toto téma mějte na paměti při prohlídce vnitřku buňky a při seznamování se s různými typy buněk v těle. Hlavním úkolem každé buňky je přispívat k homeostáze.
Homeostáza je termín používaný v biologii, který označuje dynamický stav rovnováhy v rámci parametrů, které jsou slučitelné se životem. Například živé buňky potřebují ke svému přežití prostředí založené na vodě a existují různé fyzikální (anatomické) a fyziologické mechanismy, které udržují vlhkost všech bilionů živých buněk v lidském těle. To je jeden z aspektů homeostázy. Když se určitý parametr, například krevní tlak nebo obsah kyslíku v krvi, posune dostatečně daleko od homeostázy (obecně se stane příliš vysokým nebo příliš nízkým), nevyhnutelně dojde k nemoci nebo onemocnění – a někdy i ke smrti.
Koncepce buňky začala mikroskopickým pozorováním mrtvé korkové tkáně vědcem Robertem Hookem v roce 1665. Aniž by si uvědomoval jejich funkci nebo význam, vytvořil Hook termín „buňka“ na základě podobnosti malých členění v korku s místnostmi, které obývali mniši a kterým se říkalo buňky. O deset let později se Antonie van Leeuwenhoek stal prvním člověkem, který pozoroval živé a pohybující se buňky pod mikroskopem. V následujícím století se rozvinula teorie, že buňky představují základní jednotku života. V těchto malých váčcích naplněných tekutinou se nacházejí složky odpovědné za tisíce biochemických reakcí, které jsou nezbytné pro růst a přežití organismu. V této kapitole se seznámíte s hlavními složkami a funkcemi prototypové, zobecněné buňky a objevíte některé z různých typů buněk v lidském těle.
.