• Co je to prokaryotická buňka?
• Mechanismy výživy
• Typy prokaryotických buněk
• Části a funkce prokaryotické buňky
• Eukaryotická buňka

Vysvětlíme, co je to prokaryotická buňka, její součásti a jejich funkce. Také jak se liší od eukaryotické buňky.

Prokaryotické organismy jsou evolučně před eukaryoty.

Co je to prokaryotická buňka?

Prokaryotické nebo prokaryotické buňky tvoří živé jednobuněčné organismy, patřící do superříše nebo říše Prokaryota nebo do domén Archaea a Bakterie, v závislosti na preferované biologické klasifikaci.

Hlavní charakteristikou prokaryotických buněk je, že nemají membránu, která by vymezovala buněčného jádra a místo toho prezentují své genetický materiál rozptýlené v cytoplazma, právě se shromáždili v oblasti zvané nukleoid.

Prokaryotické organismy (pro- znamená „před“ a karyo který se odkazuje na "jádro") jsou evolučně před eukaryoty, tedy těmi, které mají buněčné jádro. Ačkoli prokaryotické buňky vznikly ve velmi vzdálené minulosti, neznamená to, že z ní zmizely Země. Ve skutečnosti jsou nejjednoduššími formami života stále prokaryotické organismy, jako např bakterie a oblouky.

Tato jednoduchost, která charakterizuje prokaryotické organismy, umožnila jejich velkou diverzifikaci, která se promítá do metabolismy extrémně rozmanité (ne totéž s eukaryoty) a obrovské rozmanitosti, pokud jde o přizpůsobení různým prostředí, typy výživa nebo dokonce buněčnou strukturu.

Mechanismy výživy

Prokaryotické buňky mohou být autotrofní (vytvářejí své vlastní jídlo) nebo heterotrofní (živí se organickou hmotou produkovanou jinou živou bytostí), aerobní (k životu potřebují kyslík) i anaerobní (nepotřebují k životu kyslík), což se promítá do několika mechanismů výživy:

• Fotosyntéza. Jako rostlinyNěkterá prokaryota mohou využívat energii sluneční světlo syntetizovat organický materiál z anorganický materiáljak v přítomnosti, tak v nepřítomnosti kyslíku. Existují dva typy fotosyntézy: kyslíková fotosyntéza (která produkuje kyslík) a anoxygenní fotosyntéza (neprodukuje kyslík).
• Chemosyntéza. Podobný fotosyntézabuňky provádějí oxidaci anorganické hmoty jako mechanismus pro získání jejich energie a získání vlastní organické hmoty pro růst. Chemosyntéza se od fotosyntézy liší tím, že fotosyntéza využívá jako zdroj energie sluneční světlo.
• Saprofytická výživa. Je založen na rozkladu organické hmoty zanechané jinými živé bytosti, buď po smrti, nebo jako zbytky jejich vlastních krmení.
• Symbiotická výživa. Některá prokaryota se spojují s jinými živými bytostmi, získávají z nich svou organickou hmotu, aby mohla existovat, a vzniká vzájemný prospěch.
• Parazitární výživa. Existují prokaryotické organismy (paraziti), které se živí organickou hmotou jiného většího (hostitele nebo hostitele), kterému při tom škodí (ač ho přímo nezabijí).

Konečně, reprodukce prokaryotických buněk může být dvou typů: asexuální (mechanismem mitóza) nebo parasexuální (do výměny a začlenění změn do genetického materiálu zasahují tři procesy: konjugace, transdukce a transformace DNA).

Typy prokaryotických buněk

Kokosové bakterie mají víceméně kulovitý a jednotný tvar.

Prokaryotické buňky mohou mít mnoho různých tvarů a často i stejné druh může nabývat měnících se forem, což se nazývá pleomorfismus. Lze však rozlišit tři hlavní typy morfologie:

• Kokosový ořech. Jde o typický morfologický typ bakterií, který má víceméně kulovitý a jednotný tvar. Bakterie se také mohou vyskytovat u koků ve skupinách po dvou (diplokok), koky ve skupinách po čtyřech (tetrakoky), koky v řetízcích (streptococcus) a koky v nepravidelných nebo shlucích skupin (stafylokok). Například: Streptococcus pneumoniae, jeden z původců bakteriální pneumonie.
• Bacil. Tyčinkovitý tvar se zaoblenými konci, zahrnuje širokou škálu bakterií a dalších volně žijících saprofytických organismů. Bacily lze také nalézt ve skupinách po dvou nebo ve vláknech. Například: Escherichia coli a Clostridium botulinum.
• Spirilum Šroubovitého tvaru jsou obvykle velmi malé a pohybují se od patogenních po autotrofní bakterie. Například: druhy rodu Campylobacter, jako Campylobacter jejuni, alimentární patogen, který způsobuje kampylobakteriózu.
• Spirochaete. Mají také šroubovité tvary, ale jsou velmi protáhlé a pružné. Například: druhy rodu Leptospira, které způsobují leptospirózu.
• Vibriony Jsou to tyčinky ve tvaru čárky. Do této skupiny patří ty vibrio typu, rod proteobakterií odpovědných za většinu infekčních onemocnění u člověka a vyšších zvířat, zejména těch typických pro trávicí trakt. Nejznámější je Vibrio cholerae, původce cholery.
• Variantami těchto forem jsou kokobacily (ovály) a koryneformní bakterie, nepravidelné bacily s rozšířeným koncem.

Části a funkce prokaryotické buňky

Prokaryotická buňka má následující struktury:

• Plazmatická membrána. Je to hranice, která rozděluje interiér a exteriér buňka a který slouží jako filtr umožňující vstup a/nebo výstup látek (jako je zabudování živin nebo vypouštění odpadu).
• Buněčná stěna. Skládá se ze silné a tuhé vrstvy, která je mimo buněčnou membránu, což buňce dodává definovaný tvar a další vrstvu ochrany. Přítomnost buněčné stěny je vlastnost sdílená mezi rostlinami, řasami a houby, i když složení této buněčné struktury je u každé z těchto skupin organismů jiné.
• Cytoplazma. Je to velmi jemná koloidní látka, která tvoří „tělo“ buňky a nachází se uvnitř buňky.
• Nukleoidy. Nestává se jádrem, je to velmi rozptýlená oblast, která je součástí cytoplazmy, kde je obvykle jediná kruhová molekula DNA, která může být spojena s malým množstvím RNA a nehistonické proteiny Tato molekula DNA je nezbytná pro reprodukce.
• Ribozomy. Jsou to komplexy protein a kousky RNA, které umožňují expresi a translaci Genetické informaceJinými slovy, syntetizují proteiny požadované buňkou v jejích různých biologických procesech, jak je stanoveno v DNA.
• Prokaryotické oddíly. Jsou jedinečné pro prokaryotické buňky. Liší se podle typu organismu a mají velmi specifické funkce ve vašem metabolismu. Některé příklady jsou: chlorosomy (nezbytné pro fotosyntézu), karboxylomy (k fixaci oxid uhličitý (CO2), fykobilisomy (molekulární pigmenty ke sběru slunečního záření), magnetosomy (umožňují orientaci podle magnetického pole Země) atd.

Kromě toho mohou tyto buňky prezentovat další struktury, jako jsou:

• Bičíkovec. Je to bičíkovitá organela používaná k mobilizaci buňky jako hnací ocas.
• Vnější membrána. Je to další buněčná bariéra, která charakterizuje gramnegativní bakterie.
• Kapsle. Je to vrstva tvořená polymery organický, který se ukládá mimo buněčnou stěnu. Má ochrannou funkci a slouží také jako sklad potravin a místo pro likvidaci odpadu.
• Periplazma. Je to prostor, který obklopuje cytoplazmu a odděluje ji od vnějších membrán, což umožňuje větší efektivitu při různých typech výměny energie.
• Plazmidy Jsou to formy nechromozomální DNA kruhového tvaru, které u určitých bakterií doprovázejí bakteriální DNA a nezávisle se replikují, což jim dává základní vlastnosti pro větší adaptabilitu na životní prostředí.

Eukaryotická buňka

Eukaryotické buňky se liší od prokaryotických buněk tím, že mají definované jádro ve své cytoplazmě (kde je obsažena většina buněčné DNA) a tím, že mají přítomnost membránových organel (které mají v buňce specifické funkce, např. mitochondrie a chloroplasty).

Ačkoli se tento rozdíl může zdát nepatrný, je základem gigantické změny v reprodukci a dalších životně důležitých procesech, které vedly k vyšší úrovni buněčné složitosti, bez níž by se mnohobuněčné bytosti se složitými a nadřazenými organizacemi nemohly vyvíjet.