Eukaryotní buňka

Eukaryota obecně

Většinu dnešních organismů (kromě bakterií, archebakterií a sinic) řadíme do podříše Eucaryota. Eukaryotní organismy jsou tvořeny buňkami (nebo buňkou) eukaryotního typu. Ty jsou značně složitější než prokaryotní buňky. Obsahují i membránové organely jako mitochondrie, Golgiho aparát, endoplazmatické retikulum, vakuoly / lyzosomy či plastidy, které u prokaryot nenajdeme. Značně se také liší samotné jádro, jak je popsáno níže.

Jádro

Jádro je většinou největší organelou buňky a je odděleno membránou - karyoplastem (ve skutečnosti je membrána dvojitá a mezi jednotlivými membránami je tzv. perinukleární prostor). Velkou část jeho hmoty tvoří chromatin - hmota složená z nukleozómů, které nejsou nic jiného než DNA a histony (bílkoviny - rozeznáváme 5 typů: H1, H2A, H2B, H3, H4). Rozlišujeme světlý chromatin - euchromatin - dekondenzovaný, je místem aktivní transkripce, a tmavý, kondenzovaný chromatin - heterochromatin.

Dále jádro obsahuje jadérko (nucleolus), které může být zastoupeno i ve více exemplářích. Je tvořeno především RNA a proteiny. Jeho součástí jsou také části DNA z chromosomů tzv. organizátory nukleolu, což jsou sekvence bází, které kódují ribozomální RNA. Dozrávající ribozomy v jadérku tvoří malá granula, která označujeme jako pars granulosa - granulózní část.

Další buněčné organely

Mitochondrie: Mitochondrie jsou kulovité až podlouhlé organely sloužící jako energetické centrum buňky. Probíhají zde významné metabolické pochody jako citrátový cyklus a β-oxidace mastných kyselin. Mitochondrie jsou ohraničeny dvojitou membránou; vnitřní membrána vybíhá v hojné výběžky - kristy. Vnitřní hmotu mitochondrie označujeme jako mitochondriální matrix. Mitochondrie patří mezi tzv. semiautonomní organely - část svých proteinů si díky své kruhové molekule DNA a vlastnímu proteosyntetickému aparátu mohou nasyntetizovat samy. Nejen pro podobnost této kruhové molekuly s genetickou informací bakterií se uvažuje, že mitochondrie jsou z hlediska evoluce heterotrofní bakterie, které nejen přežily uprostřed cytoplasmy jiné buňky, ale dokázaly s ní navázat trvalé soužití (tzv. endosymbióza).
Plastidy: Plastidy jsou organely rostlinných buněk. Taktéž o plastidech se uvažuje, že vznikly procesem endosymbiózy a obsahují vlastní genetickou informaci.
Leukoplasty - neobsahují barviva; zato se v nich ukládají různé zásobní látky.
Chromoplasty - obsahují různé, především žluté, oranžové nebo červené pigmenty - karoteny a xantofyly.
Chloroplasty - mají zelené zbarvení díky pigmentu chlorofylu. Jsou ohraničeny dvojitou membránou; vnitřní membrána vybíhá v ploché váčky - tylakoidy, které jsou uspořádány ve sloupečcích (grana). Hlavní úlohou chloroplastů je samozřejmě fotosyntéza.
Endoplazmatické retikulum: Jde o organelu membránovou, sestávající se ze systému plochých váčků. Rozlišujeme endoplasmatické retikulum drsné (granulární), nazvané podle přítomnosti ribozomů na jeho povrchu, ve kterém dochází především k posttranslační úpravě proteinů, a endoplazmatické retikulum hladké (agranulární), které na povrchu ribozomy nemá, a které se např. hojně zapojuje v metabolických procesech. Přesná funkce endoplazmatického retikula je často typická pro konkrétní buňky (např. v určitém orgánu atd.).
Golgiho aparát: Jde o membránovou organelu, složenou z plochých cisteren a různých váčků. V Golgiho aparátu se dokončuje modifikace produktů syntetizovaných buňkou (přicházejících např. z endoplazmatického retikula), které se potom pomocí transportních váčků dostávají na místo určení (často jde o produkty určené na export z buňky). Organela je strukturně i funkčně polarizována - na jednom pólu vstupují "suroviny" dovnitř, z opačného pólu pak vychází již hotové produkty.
Váčkovité útvary: V eukaryotních buňkách se vyskytuje velké množství stavebně i funkčně různých váčkovitých útvarů. Jde o různě veliké, membránou ohraničené organely, sloužící k transportu nebo uchovávání různých látek, tvořících jejich obsah.
Vakuoly - organely typické zejména pro rostliny, v jejichž buňkách se často vyskytují velké vakuoly se zásobní funkcí. Drobné vakuoly se ovšem vyskytují i u živočichů, např. v tukových tkáních obsahují lipidy.
Lyzosomy - obsahují celou škálu různých hydrolytických enzymů a účastní se tak zejména nitrobuněčného trávení. "Nové" lyzosomy, vznikají odškrcením od Golgiho aparátu a dokud nevstoupí do trávicího procesu, je označujeme jako primární; tudíž lyzosomy, ve kterých již trávicí proces probíhá, označujeme jako sekundární.
Fagozomy - jsou membránovité útvary, které vznikly endocytózou (tedy fagocytózou, ale třeba i pinocytózou) různého materiálu z vnějšího prostředí buňky. Většinou dochází k jejich splynutí s lyzosomy, které přináší potřebné trávicí enzymy, případě látky pro snížení Ph, aby byla aktivita těchto enzymů nejvyšší.
Peroxizomy - slouží k ochraně buňky před škodlivým vlivem peroxidu vodíku pomocí specifických enzymů.
Ribozomy: Ribozomy jsou malé zrnkovité útvary skládající se z proteinů a rRNA. Vyskytují se volně v cytoplazmě, a to osamoceně nebo v nakupeninách (nazývaných polyribozomy) nebo přidruženy ke granulárnímu endoplazmatickému retikulu. Ribozomy eukaryot se skládají ze dvou podjednotek - větší a menší. Menší podjednotka je tvořena asi 33 proteiny a 1 molekulou rRNa (18S rRNA), zatímco větší podjednotka je tvořena asi 49 proteiny a 3 molekulami rRNA (5S rRNA, 5.8S rRNA a 28S rRNA). Ribozomy jsou místem translace, přičemž malá podjednotka se podílí na navázání mRNA a velká podjednotka na vzniku peptidové vazby mezi jednotlivými aminokyselinami.
Cytoskelet: Cytoskelet tvoří jakousi opěrnou a pohybovou soustavu buňky - pomáhá udržovat tvar buňky a podílí se na pohybech organel i celé buňky. Jako složky cytoskeletu označujeme mikrotubuly (trubicovité útvary) a mikrofilamenta (jemné, vláknité útvary).
Řasinky a bičíky - jsou pohyblivé útvary na povrchu buňky, které mohou sloužit k jejímu pohybu nebo k rozkmitání okolního prostředí buňky. Mají stejnou strukturu, kterou je 9 párů mikrotubulů (jsou tak těsně u sebe, že mají společnou část stěny), tvořících kruh okolo centrální dvojice mikrotubulů, která je umístěna ve středu útvaru.
Centrioly - jsou válcovité útvary, vyskytující se v jednom či ve dvou (v dělící se buňce) exemplářích v buňce. Skládají se z 9 trojic mikrotubulů, které jsou uspořádány do tvaru ozubeného kolečka. Před dělením buňky se centriol zdvojí a oba pak putují k opačným pólům buňky, kde se podílejí na vzniku dělícího vřeténka.
Buněčné inkluze: Jde o různé látky, které se nachází rozptýleny volně v cytoplazmě, bez membránového ohraničení. Mohou to být kapénky lipidů, shluky sacharidů nebo třeba různé pigmenty.