Organizácia bunky

Telo všetkých organizmov je zložené z jednej alebo viacerých základných morfologických a funkčných jednotiek - buniek. Bunka predstavuje autonómny celistvý živý systém, ktorý môže samostatne existovať a rozmnožovať sa. Je to samostatný mikrosvet s ťažko vymedziteľnými hranicami, vnútri ktorých prebieha neustála chemická aktivita a nepretržitý tok hmoty a energie.

V prípade mnohobunkového organizmu musíme ešte brať do úvahy jeden veľmi dôležitý fakt - vzájomnú komunikáciu buniek, ktorá do istej miery obmedzuje ich samostatnosť. Strata individuality v prospech celku má však významné miesto v evolúcii živých organizmov.

Bunku možno študovať na viacerých úrovniach. Mikroskopickú štruktúru odhaľujú svetelné mikroskopy, ktorými možno pozorovať samostatné bunky (napr. jednobunkovce, krvné bunky) alebo histologické preparáty (bunky v rámci tkanív a pletív). Svetelným mikroskopom možno študovať ich tvar, veľkosť, bunkový cyklus a po cytologickom zafarbení aj niektoré organely. Rozlíšenie svetelných mikroskopov je niekoľko mikrometrov (µm). Pri použití elektrónového mikroskopu možno skúmať detailnejšiu štruktúru bunky a organel. Vtedy hovoríme o ultraštruktúre alebo o submikroskopickej štruktúre bunky. Rozlíšenie elektrónových mikroskopov je niekoľko nanometrov (nm). Nevýhodou elektrónovej mikroskopie je použitie fixných preparátov, tzn. že nemôžeme pozorovať natívne (živé) preparáty.

Bunka sa počas fylogenézy vyvíjala z hľadiska svojej organizácie dvoma odlišnými smermi:

  1. Jednoduchší organizačný stupeň bunky dosiahli prvobunkové organizmy. Ich druhý názov - prokaryotické organizmy - vychádza zo štruktúry ich jadra, ktoré nevytvára samostanú membránovú organelu. Nazýva sa aj nepravé jadro alebo prokaryon (gr. pro = pred; gr. karyon = orech, jadro), u baktérií sa môžeme stretúť s pojmom bakteriálny chromozóm. So samotnou organizáciou prokaryotických buniek súvisí aj jednoduchší proteosyntetický aparát (prokaryotické bunky nemajú endoplazmatické retikulum ani Golgiho aparát) a odlišný spôsob delenia (priečne rozdelenie bunky). Bunky takéhoto typu nevytvárajú mnohobunkové organizmy, i keď niektoré sinice môžu tvoriť akési organizovanejšie zhluky buniek (napr. váľač - Volvox). K prokaryotickým organizmom radíme baktérie, sinice a archeóny.
  2. Zložitejšiu organizáciu bunky dosiahli vo fylogenéze pravé bunkové organizmy, nazývané tiež eukaryotické organizmy (gr. eu = správny, pravý), ktoré majú jadro od cytoplazmy oddelené jadrovou membránou. Najpravdepodobnejší vznik eukaryotickej bunky opisuje endosymbiotická teória, ktorá tvrdí, že fagocytózou pohltené fototrofné baktérie typu siníc (chloroplasty) a baktérie s dokonalejším energetickým metabolizmom (mitochondrie) neboli v bunke strávené, ale začali s ňou nažívať v symbióze, čo postupne viedlo k zmene ich štruktúry a prenosu na potomstvo deliacej sa bunky. Tieto organely majú vlastné ribozómy a genetickú informáciu, ktorá kóduje niekoľko štruktúrnych a funkčných proteínov. Zatiaľ sa nepodarilo dokázať, že by bičíky obsahovali vlastnú DNA. Eukaryotické organizmy sú všetky ostatné organizmy, vrátane húb, rastlín a živočíchov.
Vírusy nemajú bunkovú štruktúru, preto patria medzi tzv. nebunkové organizmy. Majú však nukleovú kyselinu, ktorá nesie ich genetickú informáciu.

Eukaryotická bunka je charakteristická množstvom membránových štruktúr, v ktorých prebiehajú špecifické enzymatické reakcie. Toto špecializovanie bunkového priestoru sa nazýva vnútrobunková kompartmentácia. V bunke možno rozlíšiť tieto štruktúrne súčasti:

  1. základná cytoplazma
  2. bunkové povrchy
  3. bunkové organely
  4. cytoplazmatické inklúzie
Tab. Rozdiely medzi prokaryotickou bunkou a rôznymi typmi eukaryotických buniek
znak/štruktúraprokaryotická bunkarastlinná bunkaživočíšna bunkabunka huby
cytoplazmatická membránaánoánoánoáno
bunková stenaáno
(peptidoglykán)
áno
(celulóza)
nieáno
(chitín)
jadrová membránanieánoánoáno
chromozómyDNADNA + histónyDNA + histónyDNA + históny
ribozómyáno (70S)áno (80S)áno (80S)áno (80S)
endoplazmatické retikulumnieánoánoáno
Golgiho aparátnieánoánoáno
mitochondrienieánoánoáno
fotosyntetický aparátnie
(môžu mať chlorofyl)
áno
(chlorofyl v chloroplastoch)
nienie
bičíkymôžu byť,
nemajú štruktúru 9+2
môžu byť, majú štruktúru 9+2môžu byť, majú štruktúru 9+2môžu byť, majú štruktúru 9+2
zásobné látkyglykogén, poly-β-hydroxymaslová kys.škrob, tukyglykogén, tukyglykogén, tuky
deleniejednoduchémitotickémitotickémitotické