cytologia

CYTOLÓGIA

Základná stavebná a funkčná jednotka živých sústav

Ultraštruktúra eukaryotickej bunky

Bunka je základnou a

stavebnou funkčnou jednotkou väčšiny živých sústav. Zabezpečená

organelamy, vlastnej existencii a

pre funkcie v

rámci mnohobunkového systému.

Jednotlivé súčasti a funkčné štruktúry bunky majú všeobecne podobnú až zhodnú stavbu jak
pri rastlinných a živočíšnych tak aj pri bunkách húb.

1. Cytoplazmatická (plazmatická) membrána

-možno sledovať hlavne pri živočíšnej bunke už svetelným mikroskopom, ale aj
ultraštruktúrou iba elektrónového mikroskopu. Od stavby cytoplazmatickej membrány
závisí celá skupina jej špecifických vlastností. Hlavné funkcie cytoplazmatickej
membrány sú:
a) v cytoplazmatickej membráne sú receptory (súčasťou ktorých sú proteíny alebo
glykoproteíny) a druhou súčasťou je enzým, ktorý katylyzuje tvorbou druhotného
mediátora, ktoré sa uplatňujú pri príjme signálov z prostredia.
b) je sektívnou bariérou a rozhoduje o prepúšťtaní alebo výdají látok prostredníctvom
pasívneho uľahčeného alebo aktívneho transportu látok.
-cez membrány prenikajú i veľké molekuly alebo čiastočky: pinocitózou, fagocytózou
a)pinocitózou bunka príjma koloidné roztoky bielkovín – vzniká pinocytózna vačok
b) príjma veľké čiastočky často i celé bunky
Cytoplazmatická membrána môže mať veľmi rozmanitý tvar a súvisí s funkciou ktoré
vykonáva bunka. Výbežky cytoplazmy-mikroklky- zväčšujú povrch bunky-
intercelulárne kanáliky, koreňové vlásky- riziny, výbežky krycieho pletiva zväčšujú
resorbčnú podmienku koreňov rastlín.

2. Endoplazmatické retikulum

-vo všetkých bunkách. Tvorí ho systém kanálikov, vačkov a plochých cisterien, ktoré
sú navzájom pospájané a ohraničené jednotkovou membránou. Časti- môžu sa
izolovať a byť prítomné izolované endoplazmatické retikulum. Môže chýbať
v špecializovaných bunkách(erytrocyty cicavcov). V elektronickom mikroskope
možno rozoznať:
a) drsné endoplazmatické retikulum
b) hladké endoplazmatické retikulum
- V bunke buď oba typy súčasne a 1 typ môže prechádzať druhý. Na povrchu
vonkajšej steny drsného endoplazmatického retikula sú ribozómy v ktorých prebieha
syntéza bielkovín. V drsnom endoplazmatickom retikulu prebieha aj syntéza lipidov
a cukrov.Túto funkciu však plní hladké retikulum , ktoré súčasne syntetizuje steroidné
hormóny. Endoplazmatické retikulum ukladá a transportuje produkty syntetyzované
v bunke. Drsné endoplazmatické retikulum je spojené sústavou kanálikov
v zmyslových bunkách, v bunkách priečne pruhovaného svalstva, nevyúsťuje do

perinukleárneho priestoru a nemá ribozómy a netvorí cisterny. Predpokladá sa, že
endoplazmatické retikulum vzniká z vonkajšej membrány jadra pri delení bunky.
Endoplazmatické retikulum však je schopné samosyntetizovať zložky membrán, čím
sa stáva zdrojom celého membránového systému v bunke vrátane plazmatickej
membrány.
3. Golgiho komplex
- súbor zvyčajne zhluk kosáčikových cisterien prepojených kanáliki a vláknami a je
uložený pri 1 póle bunky.
- GK však vo väčšine bunky rastlinných a v bunke bezstavovca býva rozptýlený
v cytoplazme, v podobe zŕn, tyčiniek, prstencov = DIKTIOZOMY
Golgiho komplex sa stavbou podobá endoplazmatickému retikulu, ale nikdy nenesie
ribozómy v Golgiho komplexe prebieha úprava produktov syntetizovaných na
robozómoch endoplazmatického retikula a ich transport po bunke vo forme
odškrtených vačkov Golgiho komplexu. Medzi endoplazmatické retikulu, Golgiho
komplex a cytoplazmatickou membránou je veľmi úzky súvis. Pri rastlinnách sa
Golgiho komplex podieľa na tvorbe bunkovej steny.
4.Lyzozómy
- vačky guľatého tvaru uzatvorené jednotkovou membránou. Obsahujú kyslé
hydrolázy, ktoré hydrolyzujú bielkoviny, NK, cukry, lipidy atď. Majú vzťah
k vnútrobunkovému tráveniu pričom trávený materiál môže byť extracelulárneho
alebo intracelulárneho pôvodu. Jednotky membrán bráni úniku hydroláz do bunky
a tak k jej zničeniu. Lyzozómy vznikajú buď priamo v endoplazmatickom retikulu
alebo Golgiho komplexu, prímarne útvary sa volajú primárne lyzozómy, ak splynú
s vakuolou, ktorá obsahuje material na trávenie, vzniká sekundárny lyzozóm =
FAGOLYZ. V sekundárnych lyzozómoch často možno pozorovať zbytky
nestráveného materialu- Reziduálne telieska. Lyzozómy sa tiež podieľajú trávenia
vlastných bunkových štruktúr (autofagia- autofágne vakuoly). V rastlinnej bunke
lyzozómy spravidla nie sú prítomné, ich funkciu aspoň s časti preberajú vakuoly.
5.Cytozómy
Vznikajú podobne ako lyzozómy v membráne endoplazmatického retikula alebo
Golgiho komplexu. Podškrcujú sa ako vačky a uzatvárajú určité typy enzýmov.
Rozoznávame:
1. Poferoxyzómy (obsahujú katalázy a peroxidázy – zúčastňujú sa fotoesprir.)
2. Blyoxyzómy (enzýmy glyoxalátového cyklu, v semene olejnatých rastlín sa

zúčastňujú premeny tukov)

3. Uribozómy (obsahujú urikázy)
4. Hydrogenozómy- majú bičíkovce

6.Mitochondrie

Organely, ktoré sú viditeľné už svetelným mikroskopom sú oválneho alebou
vláknitého tvaru. Veľkosť od 0,1-10mm. Aj množstvo materialu v bunke je rôzne,
zvyčajne závisí od biochemickej aktivity bunky. Napríklad v bunke pečene cicavca je
ich 2500, vo veľkých bunkách -300 000, veľké meňavky – 500 000. Mitochondrový
priestor je obklopený 2 jednotkovými membránami medzi vonkajšími a vnútornými

jednotkami membrán a je široký priestor (5-8mikrometrov)-
PERIMITOCHONORIALNY P.

Vnútorná membrána sa vchlipuje do vnútra a tvorí neúplné prepážky (cristae
mitochondriales) tieto môžu mať ešte aj tvar trubíc- tubuly mitochondriales alebo
majú tvar vačkov- sacculi mitochondriales. Vnútro mitochondrie je vyplnený
mitochondriálnou MATRIX. Mitochondria má bohatý obsah enzýmov. Vnútorná
membrána je vyplnená enzýmami dýchacieho reťazca – enzýmy tvorby ATP. Vo
vnútri ( v MATRIX) sa nachádzajú enzýmy ykseliny citrónovej a katabolyzou
(rozkladu) mastných kyselín. Základná funkcia mitochondrí je v oxidácií a fosforylácií
základných živín čím sa získava energia, ktorá je akumulovaná do energeticky
bohatých fosfátových väzieb. Elektráreň, výrobňa energie.

7. Plastidy

Charakteristické pre bunky zelených rastlín. Od cytoplazmatidov sú rozdelené
dvojitou jednotkovou membránou. Vnútornú membránu tvorí vo vnútri plastid viac
alebo menej zložitú štruktúru. Plastidy podľa pigmentov a vzťahu k fotosyntézy:

a)bezfarebné (leukoplasty)

b)farebné – fotosynteticky aktívne(chloroplasty, rodoplasty, feoplasty)

fotosynteticky neaktívne(chromoplasty – žlté –červené)

Leukoplasty sú v heteroxofných pletivách (korene) zásobných pletivách. Rozdelenie
leukoplastov:

-

Amiloplasty

-

Elajoplasty (uskladnenie tukovej kvapky)

-

Proteoplasty(bielkovinové kryštáliky)

Chromoplasty sú iba u vašších rastlín, obsahujú farbivá, ktoré spôsobujú žlté,
oranžové, červené sfarbenie kvetov, plodov(karotén, lipopén – rajčina, kapsantín –
paprika, žltý violaxantín – narcis). Chromoplasty môžu vznikať rozkladom chlorofylu.
Význam chromoplastov – ekologický- atrakčná funkcia, ochrana bunky pred
intenzívnym žiarením.

Chloroplasty – fotosynteticky aktívne plastidy obsahujúce chlorofyl.

Feoplasty hnedých rias obsahujú fukoxantín + chlorofyly, červení rastliny červených
rias- fykoeritrín, fykocyár.

V chloroplaste sa okrem chlorofylu nachádzajú aj karotenoidné farbivá.

Ultraštruktúra chloroplastu – vonkajšia membrána je hladká.

-vnútorná membrána tvorí zložité vychlípeniny do vnútra,
ktoré sa nazývajú tylakoidy- u vyšších rastlín zhlukujú alebo združujú do zŕn –
GRANUM.

Rozlišujeme tylakoidy:

Granálne

Stromatálne – netvoria zrná.

U rastlín tzv. C1 typu viazania CO2 sa stretávame z 2 typmi chloroplastov
(dimorfizmus chloroplastov). Fotosyntetické pigmenty sú zabudované v membránach
tylakoidov spolu s enzýmami primárnej reakcie fotos. Vnútorný priestor chloroplastov
tvorí matrix, kde sa nachádza systém viazania CO2 a dochádza k syntéze škrobu
z cukornatých produktov fotosyntézy. V riasach namiesto chloroplastu –chromatofony
tvoria guľaté telieska- pyrenoidy –zásobný škrob na povrchu. Tvar a počet
chloroplastov je variabilný. Plastidy vznikajú z protoplastidov, ktoré sa menia
v heterotrofných orgánoch na leukoplasty, na svetle sa diferencujú chloroplasty a pri
nedostatku svetla- etyloplasty. Starnutím chloroplastov vznikajú chromoplasty.
Plastidy a mitochondrie vznikajú delením, sú to organely so značnou autonómiou.
V matrix obsahujú DNA a ribozómy, ktoré sa odlišujú od ribozómov eukryotickej
bunky – mitochondria + plastid = mimojadrová dedičnosť.

8.Cytoskelet

- cytoskelet všetkých buniek je sieť trubicovitých a vláknitých útvarov, ktoré sú
tvorené bielkovinovými polymérmi. Majú úlohu opornú a

zabezpečujú pohyb.

Trubicovité útvary sú mikrotubuly. Vláknité útvary sú mikrofilamenty
a intermedialne mikrofilamenty. Veľmi dobrý cytoskelet majú prvoky.
Mikrofilamenty sú vlákna tvorené bielkovinou aktín, myozín, tropomyozín, fylamín.
Mikrofilamenty sú zodpovedné za zmenu tvaru bunky. Intermediálne filamenty sú
útvary hrubé 7-11 mm, predpokladá sa, že majú hlavne štrukturálnu funkciu ako
vnútrobunková kostra. Mikrotubuly sú prítomné vo všetkých bunkách v povrchovej
vrstve cytoplazmy, kde určujú tvar bunky odlišný od guľatého. Do cytoskeletu patrí aj
centriola – útvar zložený z 2 útvarov ležiacich kolmo na seba, plášť tvorí 9 sád po 3
mikrotubulách a na obvode sú 2 vence granulárneho materiálu (satelity), je stálou
bunkovou štruktúrou , ale nie v bunkách nižších rastlín. Táto štruktúra je blízko jadra.
Okolo centrioly sa nachádza nyallína cytoplazma, ktorá s centiolonou tvorí celok
centrozóm – v čase mitózy majú úlohu organizovať organizovanie deliaceho
vretienka, potom sa utvorí astrosféra, monaster, diaster. Riasinky a bičíky(flagellum)
– slúžia sa pohyb. Mikrotubuly z riasiniek alebo bičíkov prenikajú pod úroveń
povrchu a končia tzv. bazálnou dostičkou alebo v cytoplazme bazálnym telieskom-
kiretozóm. Na bunku býva obyčajne 1 bičík, bičíky môžu tvoriť indulujúcu
membránu.

9.Paraplazma

Pojmom paraplazma alebo inklúzie sa označujú látky, ktoré vznikajú metabolitickou
aktivitov bunky, hromadia sa v cytoplazme, dostávajú sa zvonka. Môže ísť o zásobné
látky, odpad, výlučky. Paraplazma môže byť rozptýlená alebo vo vakuolách, vačkoch
alebo tvoriť kvapôčky alebo kryštáliky.

Paraplazma(ergastické produkty) rastlinnej bunky

-paraplazmu rastlinnej bunky tvoria zásobné látky, konečných produktov metabolizmu
(mŕtve látky) a metabolizovateľné produkty. Tie sú potom buď odpadom, alebo tvoria
štruktúrnu funkciu - celulóza, fyziologická funkcia – kutikula, alebo ekologickú
funkciu. Môžu tvoriť vonkajší skelet bunky. Metabolické rezervy, štruktúra rastlinnej
bunky sú látky obsiahnuté vo forme roztokov alebo čisté vo forme kvapalín alebo
kryštálikov. Cukry vo forme monosacharidov alebo polysacharidov sú vo vákuolách
vo veľmi vysokej koncentrácií. Ako zásobná látka sa škrob uskladňuje
v leukoplastoch. Bielkoviny sa ako zásobné látky vyskytujú vo vakuolách.

Vakuola

-rastlinná je väčšia ako u živočíchov. Súbor vakuol –vákuum. Jednobunkové
organizmy môžu mať kontraktilné vakuoly. Jednobunkové organizmy majú tieto
kontraktilné vakuoly preto, že majú funkciu prenášať zásobné látky k lyzozómu
a poskytnúť ju k metabolizmu. Vznik vakuol sa predpokladá z endoplazmatického
retikula a Golgiho komplexu a vchlípením cytoplazmatickej membrány. Od
cytoplazmy je oddelená jednoduchou membránou (tonoplastom). Vodný obsah
vakuoly sa označuje ako bunková štava. Vakuola rastlín svojou činnosťou nahradzuje
funkciu lyzozómov detoxikačná funkcia, zásobná funkcia, tráviaca funkcia –
vnútrobunkové trávenie, ekologická funkcia (farbivá rozpustné vo vode). Bunková
stena rastlinnej bunky-paraplazmatický útvar. Rastlinné bunky, ktoré nemajú bunkovú
stenu – nahé rastliny. Bunkovú stenu nemajú niektoré bičíkovce a huby, nahradzuje
ich elastická ektoplazma. Bunkovú stenu zabezpečuje mechanická pevnosť
a osmotické vlastnosti bunky. Počas ontogenézy bunky sa mení aj bunková stena.
Rozdelením bunky vznikajú 2 dcérske bunky medzi ktorými je peptínová lamela,
potom vzniká primárna bunková stena – prikladaním ďalšieho stavebného
materiálu(apozíciou) bunková stena hrubne. Bunkovú stenu tvoria pektíny, celulóza,
hemicelulóza. Molekuly celulózy vytvárajú micely. Pri diferenciácií bunky sa začne
tvoriť sekundárna stena, prikladá sa sekundárna lamela –bunka už nerastie. Do
bunkovej steny sa môžu ukladať anorganické látky – inkustačné a organické látky –
impregnácia – vplyvom dochádza k jej lignifikácií(drevnateniu)
rubenizácií(korkovateniu) alebo kutirizácií(ukladá sa kutín). I napriek silnej bunkovej
stene protoplasty buniek pletiva zostávajú spojené kanálikmi alebo plazmatickými
vláknami. Tieto útvary sa označujú ako plazmodermy. Zabezpečujú vzájomnú
komunikáciu a výmenu látok.

Kryštály- v cytoplazme sa môžu nachádzať kryštáliky štavelanu vápenatého. Éterické
oleje + iné môžu byť syntetizované v plastidoch.

Paraplazma živočíšnej bunky

-predstavuje metabolickú rezervu, pigmenty, revituálne teliesko, žĺtkové rezervy.
Glykogén v živočíšnej bunke predstavuje rezervu, ukladá sa v bunke, veľa je ho
v bunkách pečene dobre živených zvierat.Tukové a kryštalické inklúzie –
v špeciálnych bunkách na ukladanie tukov. Inklúzie tvoria bielkoviny, pigmenty, sú
v cytoplazme ako granula alebo v rozpustenom stave.

10.Základná cytoplazma

-spája všetky štruktúry bunky vrátane inklúzie a plazmatických membrán. Je
prostredím v ktorom sa bunkovej štruktúre nachádzajú. K rozvojom mikroskopu sa
názory zloženia cytoplazmy zmenili. Dnes vieme, že v základnej hmote je
prítomnosťpriestorová sieť, mikrotraktul –spája všetky štruktúry bunky vrátane
plazmatickej membrány. Systém mikrotraktul možno do istej miery považovať tiež za
cytoskelet. Medzi mikrotraktulami sa nachádza tekutá fáza enzýmy atď.

11.Bunkové jadro(nukleus)

-je stálou a typickou zložkou eukaryotickej bunky. Homogénne vnútro predstavuje
kyryoplazma, pri farbení preparátov sa v nedeliacom sa jadre objavý heterotromatín
(predstavuje neaktívny genetický material – sfarbené hrudky a špiralovitované úseky
chromozómov) Euchromatín( despiralizovane eukaryoty)

V karyoplazme je vidno aj jadierko(1 alebo 2 alebo viac). Od cytoplazmy je jadro
oddelené 2 jednotlivými membránami a je medzi nimi perinukleárny priestor. Jadrová
molekula je perforovaná pravidelne rozmiestneným pórmy( skrútenie okrajov pórov
PRSTENCE ANNULI). Vonkajšia membrána je spojená s endoplazmatickým
retikulom s perinukleárnym priestorom. Jadierko (nukleotus) je prítomné vo väčšine
jadier. Nie je ohraničené membránou. Po chemickej stránke jadierko je tvorené,
zahustené ribonukleoproteínmi. Chromozóm sa v

jadre vyskytuje v

určitom počte,

ktorý je stály a

charakterický pre všetky somatické bunky druhu. Somatické bunky

majú diploidnú radu chromozómov (2n).