Živočišná buňka

Tohle je zvíře. Tohle je také zvíře. Zvíře. Zvíře. Maso ze zvířete. Zvíře. Další maso. Zase zvíře. To, co mají všichni společné je, že jsou tvořeny ze stejných stavebních kamenů, z živočišných buněk. (hudba) Zvířata jsou tvořena z obyčejných eukaryotických buněk. Eukaryotické v řečtině znamená "pravé jádro". Jádro obsahuje DNA a ovládá zbytek buňky, kde je spousta jiných organel. Jsou zde skupiny různých druhů organel, každá má vlastní specifickou funkci. Všechno je to obklopeno buněčnou membránou. Rostliny jsou také eukaryota, ale jejich organizace je odlišná. Mají organely, které jim umožňují tvorbu vlastních živin, což je super. Takové my nemáme. Jejich buněčná stěna je tvořena celulózou. Je pevná, proto rostliny neumí netančit. O rostlinných buňkách mám celé jedno video, tady na něj můžeš kliknout. Pokud už je online, což být nemusí. Hodně věcí v tomhle videu platí pro všechny typy eukaryotických buněk, včetně rostlin, hub a prvoků. Pevná buněčná stěna je bezva, ale jeden z důvodů proč jsou živočichové tak úspěšní je flexibilní membrána, díky které můžou třeba tančit, dává zvířatům schopnost tvořit různé typy buněk, orgánů, tkání, což by nebylo u rostlin nikdy možné. Buněčná stěna, která chrání rostliny a určují jejich tvar, jim brání ve tvorbě složitých nervů a svalů, díky kterým živočichové mohou jíst tolik rostlinné stravy. Živočichové se hýbají, hledají si přístřeší a jídlo, můžou si hledat přátele. Na schopnost pohybu pomocí specializovaných svalových tkání má ochrannou značku živošičná říše. "A co prvoci?" Skvělý postřeh. A co prvoci? Ti nemají žádné specializované tkáně. Pohybují se pomocí brv a bičíků. Kdysi dávno v roce 1665, britský vědec Robert Hook objevil buňku pomocí jeho tak trochu neohrabané beta verze mikroskopu. Nazval je buňky, protože vypadaly jako holé, spartánské mnišské cely, ve kterých se nic moc neděje. Hook byl chytrý chlapík, ale nemohl se víc splést v tom, co se děje v buňce. Děje se tam toho totiž spoustu. Je to spíš město než cela. A proč se na to nepodívat? Buňka je jako město. Je ohraničená, má svou vládu, továrny, cesty, čističky, policii, průmysl a všechny vymoženosti, které vzkvétající metropole potřebuje. Ale tohle město nemá žádnou hippie vládu, kde může každý volit, diskutovat při jednáních a tyhle hlouposti. Vážně ne. Vemte si fašistickou Itálii okolo roku 1938. Nebo Kim Jong-Ilovu, teda Unovu Severní Koreu. Tím se přiblížíte tomu, jak to vypadá v eukaryotické buňce Začneme s vyhláškami. Když se přiblížíte městu Eukaryopolis, máte velkou šanci, že uvidíte něco, co jen tak ledajaké město nemá, třeba brvy nebo bičíky. Některá eukaryota mají buď jedno, nebo druhé. Brvy vypadají jako svazek malinkých mávajících ručiček, bičík jako jeden dlouhý úzký ocásek. Některé buňky nemají nic. Například spermie mají bičík a buňky v plicích a v krku mají brvy, které nás zbavují hlenu. Brvy a bičíky jsou z bílkovinných vláken, tzv. mikrotubulů a mají tedy stejnou strukturu : devět párů mikrotubulů v kruhu okolo dvou centrálních mikrotubulů, tomu se říká struktura 9+2. Říkám to proto, abyste si dali pozor na brvy a bičíky až se budete blížit k Eukaryopolis. Pokud se dostanete přes brvy, potkáte měkkou cytoplazmatickou membránu (CM), (není zdaleka tak pevná jako bunečná stěna rostlinné buňky), která odděluje Eukaryopolis a její obsah od okolí. Taky má na starosit sledovat to, co přichází a odchází do buňky a z buňky, tak trochu jako pohraniční stráž. CM má selektivní propustnost, to znamená, že si může vybrat molekuly, které jdou dovnitř a ven. O tom jsem natočil celé video, můžete si to hned ověřit. Krajina v Eukaryopolis stojí za zmínku, je vhká a rozměklá, trochu jako bažina. Každý eukarota je naplněna roztokem vody a živin, dohromady tomu říkáme cytoplazma. V cytoplazmě je něco jako lešení, zvané cytoskelet. Je to svazek bílkoviných vláken, které zpevňují buňku. Zvláštní částí cytoskeletu jsou centrozomy. Jsou z mikrotubulů, bílkovin, které fungují jako ocelové vazníky držící všechna města pohromadě. Cytoplazma vytváří systém potřebný pro všechnu super práci organel, až na jádro, které má svou vlastní cytoplazmu, nukleoplazmu, luxusní prostředí pro milovaného buněčného vůdce. K tomu se za moment dostaneme. Pojďme k buněčné dopravě. Endoplazmatické retikulum (ER) je organela, která tvoří síť membrán, které roznášejí věci po buňce. ER je z fosfolipidové dvouvrstvy jako CM. Známe dva druhy ER. Drsné a hladké; trošku se liší tvarem a jinak fungují. Drsné ER je hrbolaté kvůli ribozomům, hladké ER je naopak hladké a vytváří systém trubic. Hladké ER je takový buněčný sklad. Má enzymy, které vytvářejí důležité tuky, které si pamatujete z videa o biologických molekulách, např. fosfolipidy a steroidy, což jsou vlastně pohlavní hormony. Další enzymy v hladkém ER se soustředí na detoxikaci škodlivých látek z drog a alkoholu upravených pomocí přidání karboxylové skupiny, díky čemuž se rozpouští ve vodě. A nakonec, hladké ER skladuje v roztocích ionty, které buňka může později potřebovat. Např. sodíkové ionty pro práci svalových buněk. Hladké ER vytváří tuky, zatímco drsné ER se účastní tvorby a úpravy bílkovin. Tyto bílkoviny jsou tvořeny jinými organelami, ribozomy. Ribozomy jsou buď volně v cytoplazmě, nebo jsou připojeny k jadernému obalu, protože se vytvářejí v jádře. Shromažďují aminokyseliny (AMK) do polypeptidů. Jakmile ribozom vytvoří řetězec AMK, řetězec je poslán dovnitř ER. Když je bílkovinný řetězec hotový, ER ho pošle pryč do Golgiho aparátu (GA). V Eukaryopolis představuje GA poštu, která bílkoviny upraví a zabalí předtím, než je pošle tam, kam patří. Říkat tomu aparát trochu zavání představou složitého přístroje, což je vlastně pravda, protože GA se skládá ze stohů membránových vrstvev, kterým říkáme Golgiho tělíska. Golgiho tělíska umí rozstříhat dlouhé proteiny do menších hormonů a taky umí z různých proteinů se sacharidy vytvářet jiné molekuly. Třeba nudle z nosu. Tělíska tyhle molekuly zabalí do pytlíku, vezikulu, který má fosfolipidovou stěnu (stejně jako CM). Potom je pošle buď do jiných částí buňky, nebo z buňky ven. O tom, jak vezikuly pracují, se dozvíte v dalším díle. Golgiho tělíska dělají poslední úpravy při výrobě lysozomů. Lysozomy jsou v podstatě čističky odpadů a recyklárna. Jsou to váčky plné enzymů, které likvidují buněčný odpad a odpad z okolí buňky. Přetvářejí to do jednoduchých sloučenin, které se pak přenášejí do cytoplazmy jako stavební materiál pro buňku. A teď se konečně dostáváme k jádru, našemu milovanému vůdci. Jádro je velmi specializovaná organela, která si žije ve svém dvoumembránovém, vysoce střeženém sídle se svým kámošem jadérkem. Jádro v buňce velí téměř všemu, protože obsahuje buněčnou DNA. V DNA je všechno, co buňka potřebuje ke svému fungování. Jádro vydává povely pro celou buňku a velí všem organelám. Říká jim, jak a kdy mají růst, co strávit a co ne, jaké proteiny vyrábět, jak a kdy se dělit. Jádro používá informaci uloženou v DNA k výrobě proteinů, díky kterým se uskuteční konkrétní úkol. Například 1.ledna 2012 potřebuje jaterní buňka odbourat celou lahev šampaňského. Jádro v této jaterní buňce by nařídilo buňce, aby vyrobila alkohol dehydrogenázu, což je enzym odbourávající alkohol. Tahle syntéza je docela fuška. Naštěstí pro Vás, tohle celé video je o tom, jak to funguje. Jádro má v sobě drahocennou DNA omotanou okolo proteinů, které s DNA tvoří strukturu chromatin. Když se má buňka dělit, chromatin vytvoří spiralizované chromozomy. Každý z chromozomů je tvořen DNA. Různé druhy zvířat mají různý počet chromozomů. My jich máme 46. Octomilka 8. Ježci, kteří jsou sice roztomilí, ale méně složití než člověk, jich mají 90. Jadérko, najdeme ho uvnitř jádra, je jediná organela bez mebrány. Je tvořeno různými částmi jádra. Jadérko tvoří ribosomální RNA, tedy rRNA, která se pak spojí s proteiny, aby vznikly podjednotky ribozomu. Jakmile jsou základní jednotky hotové, jadérko je pošle pryč z jádra. Podjednotky se pak spojí do ribozomů. Jádro pak ribozomům posílá zprávy ve formě mediátorové RNA (mRNA). Ribozomy jsou přisluhovači, kteří dělají všechny úkoly ve zbytku buňky. To, jak to ribozomy vůbec dělají, je ohromně složité a ohromně zajímavé, tak moc, že tomu věnuji celý díl Crash Course. Teď se dostáváme k té nejvíc cool části živočišné buňky. K buněčné elektrárně, mitochondrii, hladké podlouhlé organele, kde se odehrává superdůležitý dýchací proces. Tady se ze sacharidů, tuků a jiných látek získává energie, která se pak mění na adenosintrifosfát (ATP), což je hlavní měna v celé Eukaryopolis. Více se dozvíte v epizodě o ATP a dýchání. Některé buňky, například svalové nebo nervové potřebují o dost více energie než nějaké průměrná buňka. Proto mají mnohem více mitochondrií. Nejzajímavější věc o mitochondriích je to, že kdysi dávno je živočišné buňky neměly. Byly to v podstatě bakteriální buňky. Jednou se stalo, že skončily uvnitř živočišné buňky, která se pramitochondrii snažila sníst. Místo toho, aby ji snědla, si všimla, že tahle mitochondrie je hrozně chytrá a že umí měnit potravu na energii a tak si ji nechala. Tak tam ta mitochodrie zůstala. Do té doby se mitochondrie chovaly jako samostatný organismus. Tak se chovají v buňce i dnes. Umí se replikovat. Také mají svou vlastní DNA. A co je ještě lepší, mitochondrie jsou ve vajíčku při oplodnění. Tyhle mitochondrie mají svou DNA. Jelikož se mitochondrie umí replikovat samostatně, nemůže se stát, že by se jejich DNA pomíchala s DNA otce. Zůstane jenom mateřská mitDNA. To znamená, že moje i Vaše mitDNA je úplně stejná jako mitDNA našich matek. A protože je mitDNA takto izolovaná, vědci mohou sledovat mitDNA až k jediné mitochondriální Evě, která prý žila před 200 000 lety v Africe. Tyto úžasné, tajemné a složité věci se právě dějí v buňkách vašeho těla. Je to sice složité, ale stojí za to tomu porozumět.