Buňka (lat. cellula) je nejmenší samostatně životaschopná jednotka, která tvoří všechny živé organismy, včetně člověka. Téměř všechny buňky (kromě některých výjimek, např. bezjaderných červených krvinek) mají tři hlavní části: buněčnou membránu, jádro a cytoplazmu. V cytoplazmě se nacházejí různé organely. Základní stavba živočišné (a tedy i lidské) buňky lze zjistit z schematických nákresů, kde jsou tučnými popisky zvýrazněny tři hlavní součásti: buněčná membrána, cytoplazma a jádro. Z buněk se skládají živé organismy a jednobuněčné organismy tvoří jediná buňka, zatímco mnohobuněčné organismy mají velké množství buněk, které musejí navzájem spolupracovat.
Buňky lze obvykle sledovat pod mikroskopem a jejich stavbu si nelze vždy snadno představit. Znalost struktury a funkce buněk nám však pomůže pochopit podstatu toho, jak se organismy projevují navenek. Proč vypadám jinak než můj kamarád? Proč jíme a dýcháme? - Aby součásti buněk zvané mitochondrie za účasti kyslíku mohly uvolňovat energii ze živin. Proč jsou rostliny zelené? - Obsahují chloroplasty, které provádějí fotosyntézu. Představu o stavbě a funkci buněk lze získat v tématu buňka obecně.
Rozhodovačka a procvičování: buňky, buněčný cyklus a další související pojmy se objevují i v rámci didaktických cvičení, která zajišťují rychlou orientaci v tématu. Součástí výkladu je i popis procesu endocytózy, tedy příjmu materiálu z okolního prostředí do buňky, o kterém se ukazuje, že je regulovaný a závisí na řadě bílkovin, zejména AP2 a klatrinu. Receptory jsou pohlceny prostřednictvím měchýřků obklopených membránou, které vznikají na povrchu buňky. Tento proces zabalení receptoru, který se nazývá endocytóza, koordinovaně zajišťují desítky různých bílkovin.
Endocytóza má velký význam pro porozumění základním fyziologickým procesům v těle. Po dlouhou dobu byl názor, že endocytóza probíhá spontánně, ale výzkum ukázal, že je regulovaná. Studium endocytózy bylo podpořeno pokrokem v analytických technikách včetně pokročilé TIRFM mikroskopie. Výzkum zkusmo ukazuje, jak endocytóza umožňuje buňce přijímat látky z prostředí a jaké bílkoviny se při tom aktivují.
Buňka vybavena buněčnou membránou reguluje tok potravy a ochranu proti virům či mikroorganismům. Endocytóza tak představuje mechanismus, kterým buňka získává potravu a signály z okolí, a je klíčová pro udržení metabolismu a komunikaci s okolím. Při endocytóze dochází k zabalení molekul do vesikul, které se následně oddělí od membrány a putují do vnitřních oddílů buňky ke zpracování.
V kontextu vývoje živočišných buněk se zmiňuje, že buňky vznikají z jedné buňky a jejich diferenciace vede k tvorbě různých tkání, které spolupracují. Při embryonálním vývoji se buňky diferencují a shluky stejně vyprofilovaných buněk vytvářejí zárodky budoucích tkání. Zárodečné listy - ektoderm, entoderm, mezoderm - a mezenchym vymezují vývojové cesty, které vedou k vznikům tkání a orgánů.
Mezenchymové buňky během embryonálního vývoje vycestovávají z některého ze zárodečných listů a vtlačují se mezi listy, kdy zpočátku tvoří řídkou síť; epitelová tkáň vzniká ze všech zárodečných listů a je charakterizována těsným spojením buněk a malou velikostí mezibuněčné matrix. Krycí epitely a žlázové epitely tvoří vrstvy, které plní bariérové a sekreční funkce. Epitely se dělí podle vrstev a tvaru buněk, a jejich vlastnosti ovlivňují chov, krmný režim a výchovu mláďat.
Živočišné buňky se vyznačují tenkou membránou a vnitřní strukturou vyztuženou pevnostními vlákny, zatímco rostlinné buňky mají pevnou buněčnou stěnu z celulózy a ligninu. Tkáně bývají spojeny extracelulární matrix, což je hmota vyplňující prostor mezi buňkami a poskytuje mechanickou pevnost. V epiteli jsou buňky propojeny prostřednictvím výběžků a mezibuněčných spojení; v epithelech probíhá migrace a diferenciace buněk.
Na úrovni buněk hraje roli cytoskelet, který zpevňuje buňku, a organely jako mitochondrie, endoplazmatické retikulum, Golgiho aparát, lysozomy, peroxisomy a ribosomy. Mitochondrie jsou továrnou na energii. Endoplazmatické retikulum (drsné a hladké) produkuje proteiny a lipidy; Golgiho aparát modifikuje proteiny a zabaluje je do vesikul. Ribosomy syntetizují proteiny. Lysosomy a peroxisomy se podílejí na trávení a detoxikaci. Melanosomy ukládají pigment melanin.
Celkově lze říci, že buňka je základní stavební a funkční jednotka všech mnohobuněčných organismů; je vybavena jádrem a cytoplazmou a je obklopena membránou, která reguluje vstup a výstup látek. Genom v DNA, uložený v jádře, určuje vývoj a fungování buňky a organely plní roli výrobních a montážních nástrojů v podle návodu z genomu. Dělení buněk, růst a smrt buněk jsou součástí života těla a buňky spolu navzájem komunikují prostřednictvím signálů.
- Buňka je základní stavební jednotkou života a má buněčnou membránu, cytoplazmu a jádro.
- Endocytóza je regulovaný proces příjmu materiálu z okolí buňky.
- Embryonální vývoj zahrnuje diferenciaci buněk do tkání a orgánů prostřednictvím zárodečných listů.
- Živočišné a rostlinné buňky se liší v buněčné stěně a membránových strukturách.
Podívejme se na vizuální doplnění:
