Buňka je základní strukturální jednotkou všech živých organismů, včetně hub, rostlin a zvířat. Navzdory rozmanitosti forem a funkcí mají buňky těchto organismů mnoho podobností, které svědčí o tom hlavním – jejich společném původu.
Zpočátku jsou buňky hub, rostlin a zvířat syntetizovány v důsledku rozdělení jedné buňky na dvě. Tento proces se nazývá mitózní dělení. V důsledku mitózy se tvoří nové buňky, které jsou prakticky totožné s těmi předchozími. To umožňuje buňkám hub, rostlin a zvířat udržet si svou specifickou organizaci a plnit své funkce.
Buňky hub, rostlin a zvířat mají mnoho společných strukturálních prvků. Všechny mají membránu-tenkou membránu, která odděluje vnitřní a vnější prostředí buňky. Membrána umožňuje buňce vyměňovat si látky s okolím a účastnit se různých biologických procesů. Kromě toho všechny tyto buňky obsahují v cytoplazmě různé intracelulární orgány – organely, které se specializují na provádění určitých funkcí. Například v membráně buněk hub, rostlin a zvířat jsou mitochondrie – organely odpovědné za proces dýchání a tvorbu energie.
Obecná struktura buněk hub, rostlin a zvířat
Buňky hub, rostlin a zvířat mají několik společných strukturálních prvků, existují však také rozdíly mezi nimi.
Všechny buňky mají buněčnou stěnu, což je ochranný obal. Její složení a struktura se však liší u hub, rostlin a zvířat.
Buňky hub se vyznačují přítomností chitinu v buněčné stěně, což jim dává stabilitu a tvar. Buněčná stěna rostlinných buněk se skládá převážně z celulózy, což jim dodává tuhost.
Na rozdíl od hub a rostlin nemají živočišné buňky buněčnou stěnu. Mají tenké membrány, které mohou být pokryty hlenem, aby zajistily ochranu a výživu buňky.
Všechny tyto organismy mají cytoplazmu, která vyplňuje vnitřní prostor buňky. Obsahuje různé organely, jako jsou mitochondrie, ribozomy a jádro.
V cytoplazmě se nacházejí organely odpovědné za různé funkce buňky. Například ribozomy jsou zodpovědné za syntézu proteinů a mitochondrie provádějí proces dýchání a dodávají buňce energii.
V buňkách je také jádro, které obsahuje genetickou informaci a řídí všechny procesy v buňce. U hub a rostlin se však jádro obvykle nachází ve středu buňky a u zvířat se nachází v centrální části buňky.
Rozdíl mezi tvarem a velikostí buněk
Tvar houbových buněk se může pohybovat od zaoblených až po různé větvené a hyfoidní struktury. Rostlinné buňky mají obvykle obdélníkový nebo polygonální tvar. Na druhé straně tvar živočišných buněk může být rozmanitý – od obdélníkového po fasetovaný, od chloupků po rychlý.
Velikost buněk se také může lišit. Buňky hub jsou obvykle větší než buňky rostlin a zvířat. Například houbové hyfy někdy dosahují délky několika centimetrů. Velikost rostlinných a živočišných buněk je obvykle několik mikrometrů.
Tyto rozdíly ve tvaru a velikosti buněk odrážejí přizpůsobení organismů jejich prostředí. Například forma houbových buněk může usnadnit procesy absorpce živin z prostředí. Tvar rostlinných buněk může podporovat zadržování vody nebo provádění procesu fotosyntézy. Tvar a velikost živočišných buněk lze definovat jejich funkcemi-pro pohyb, ochranu nebo provádění metabolismu.
Struktura buněčné membrány a její funkce
U hub se buněčná membrána skládá ze dvou vrstev-plazmalemmy a glykokalexu. Plazmalemma je tenká membrána složená z lipidových dvojvrstv, do které jsou zabudovány různé proteiny. Glykokalex je vnější vrstva složená z polysacharidů. Buněčná membrána hub plní funkci podpory buňky a její ochrany před vlivy prostředí.
U rostlin má buněčná membrána složitější strukturu. Skládá se ze tří vrstev – plazmalemmy, buněčné stěny a středního laminu. Plasmalemma rostlinné buňky je podobné plasmalemmu hub. Buněčná stěna je vnější vrstva složená převážně z celulózy a dalších polysacharidů. Střední lamina se nachází mezi buněčnou stěnou a plazmalemmou a skládá se z pektinu. Buněčná membrána rostlinné buňky poskytuje podporu, ochranu a posílení buňky.
U zvířat se buněčná membrána skládá pouze z plazmalemmy-tenké membrány, do které jsou zabudovány různé proteiny. Plní ochranné funkce a řídí pronikání látek dovnitř a ven buňky.
Struktura buněčné membrány a její funkce se tedy mohou u různých organismů lišit. Obecně však buněčná membrána poskytuje ochranu, podporu a regulaci metabolismu v buňce.
Podobnost buněčných membrán
Jednou z hlavních podobností buněčných membrán všech tří království je jejich lipidová struktura. Skládají se ze dvou vrstev lipidů umístěných tak, že hydrofilní "hlavy" lipidů směřují k vnějšímu a vnitřnímu prostředí, zatímco hydrofobní "ocasy" tvoří bariéru nepropustnou pro vodu.
Všechny membrány také obsahují proteiny, které plní různé funkce v buňce. Podílejí se například na transportu látek přes membránu, recepci signálů a antigenním rozpoznávání. Přítomnost proteinů v membráně je další podobností mezi buňkami hub, rostlin a zvířat.
Kromě toho buněčné membrány všech tří království obsahují sacharidy. Jsou spojeny s lipidy a proteiny a plní funkce, jako je buněčné rozpoznávání, buněčná adheze a ochrana.
Ačkoli tedy buňky hub, rostlin a zvířat vykazují určité rozdíly, podobnost membrán a jejich složek naznačuje celkovou evoluční vazbu a podobné mechanismy fungování.
Vlastnosti buněčného jádra
Jedním z hlavních rysů buněčného jádra je jeho skořápka. Je to dvojitá membrána, která odděluje jádro od cytoplazmy. Mezi membránami je prostor zvaný perinukleární prostor. Skořápka jádra má mnoho otvorů nazývaných jádrové póry, kterými se provádí metabolismus mezi jádrem a cytoplazmou.
Uvnitř buněčného jádra je chromatin-komplex DNA a proteinů. Chromatin je specificky uspořádán do chromozomů. Chromozomy obsahují informace o dědičnosti a zaujímají viditelnou formu pouze během dělení buňky. V interfáze-období mezi dělením chromozomových buněk není tak explicitně vyjádřeno a rozptýleno a vytváří síť malých vláken chromatinu.
Některé rysy buněčného jádra lze také vidět pod mikroskopem. Například jádro je malá struktura, která se nachází uvnitř jádra. Hraje důležitou roli při syntéze ribozomů a je místem tvorby ribozomální RNA. V jádře jsou také jadérková tělesa, která obsahují komponenty potřebné k sestavení ribozomů. Tyto organely pomáhají zajistit proces syntézy bílkovin-jednu ze základních funkcí buňky.
Přítomnost nebo nepřítomnost chloroplastů
Rostlinné buňky mají obvykle chloroplasty obsahující chlorofyly, pigmenty potřebné pro fotosyntézu. Chloroplasty mají dvojitou membránu a vnitřní systém membrán - tilakoidy, na kterých jsou umístěny pigmenty. Přítomnost chloroplastů činí rostlinné buňky schopné nezávislé syntézy organických látek z anorganických.
V buňkách hub chloroplasty obvykle chybí. Houby jsou heterotrofní, to znamená, že pro vlastní výživu používají organické látky z vnějšího prostředí. Některé druhy hub však mohou obsahovat symbiotické řasy nebo sinice, které plní funkci chloroplastů a pomáhají houbám při syntéze organických látek.
U zvířat buňky ve většině případů neobsahují chloroplasty. Zvířata získávají organické látky z rostlinné potravy nebo jiných živých organismů, které již tyto látky syntetizovaly fotosyntézou. Některá primitivní zvířata však mohou obsahovat symbiotické zelené řasy nebo jiné organismy, které jim poskytují chloroplasty pro vlastní syntézu organických látek.
Přítomnost nebo nepřítomnost chloroplastů je tedy jedním z hlavních rozdílů mezi buňkami hub, rostlin a zvířat. Určuje schopnost buněk fotosyntézou a nezávislou syntézou organických látek, což se odráží na jejich chování a místě v biologickém systému.