Přeskočit na obsah

Organela

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Schéma živočišné buňky. Organely: (1)jadérko,(2)jádro,(3)ribosom,(4)transportní váček,(5) drsnéendoplasmatické retikulum(ER), (6)Golgiho aparát,(7)cytoskelet,(8) hladkéER,(9)mitochondrie,(10)vakuola,(11)cytoplazma,(12)lysozom,(13)centriola

Organelyjsou drobné mikroskopické útvary uvnitřbuněk,se specifickou funkcí, které jsou funkční obdobouorgánůu živočichů. Nejde však o skutečné orgány, ty jsou totiž tvořenytkáněmi(uživočichů) nebopletivy(urostlin), složenými z jednotlivých buněk. Buňka je rozčleněna (kompartmentována) na mnoho takových organel, které mají vždy svou specifickou úlohu. Organely jsou dle převažující definice takové buněčné struktury, které jsou obalené vlastní membránou.

Organely jsou dle takové definice převážně výsadou tzv.eukaryotických buněk,což jsou buňky tvořící těloživočichů,rostlin,hubaprvoků.Naopakbakterieaarchebakterieobvykle membránové útvary uvnitř svých buněk nemají (tzv.mesozomyjsou zřejměartefaktyvzniklé při přípravě buněk naelektronovou mikroskopii,[1]určitými výjimkami mohou být neobvyklékarboxyzomy,[2]magnetozomy[3]a jádra připomínající útvarplanktomycet[4]).

Definice[editovat|editovat zdroj]

Prvním vědcem, který použil slovo „organela “(zdrobnělina ze slovaorgán,jakoby „malý orgán “) pro označení buněčných struktur, byl pravděpodobně německý zoologKarl August Möbius[5][6][7](používá výraz „organula “jako množné číslo odlat.„organulum “).[8]Z kontextu je zřejmé, že tento výraz používá pro rozmnožovací útvary v buňkách jednobuněčnýchprvoků(aby tak zdůraznil rozdíl mezi orgány mnohobuněčných a organelami jednobuněčných). Trvalo několik let, než se termínorganulumuchytil pro subcelulární (podbuněčné, menší než buňka) struktury i v buňkách mnohobuněčných organismů, například v lidských buňkách. Knihy napsané kolem roku 1900 stále používají označení „buněčné orgány “.[9][10][11]V následujících letech se postupně organela stávala známějším a známějším označením[12]a kolem roku 1920 už takto byly označovány struktury umožňující pohyb (např.bičík) a další struktury na buňkách např.nálevníků.[13][14]V této době použilAlfred Kühnoznačení „organela “také procentriolu.[15]

Současná definice organely vykrystalizovala až poměrně pozdě,[16][17][18][19]načež byly za organely považovány ty buněčné struktury, které jsou obklopenymembránou.Některé práce však stále používají starší definici, podle níž je organela jakákoliv funkční jednotka uvnitř buněk.[20][21]

Organely s DNA[editovat|editovat zdroj]

Organely sDNAnebolisemiautonomní organelyv širším slova smyslu jsou obklopeny dvěma nebo více membránami. V současné době se obecně uznává jejich vznik procesemendosymbiózya existují pozorování nově vznikajících semiautonomních organel, například nový vznik chloroplastů uprvokaPaulinella chromatophora[22]činitroplastůuřasyBraarudosphaera bigelowii.[23]

Jádro[editovat|editovat zdroj]

Jádro(karyon, nucleus) je řídící organela. Je kryto dvouvrstvou jadernoumembránou,spórytvořenými speciálnímibílkovinami.Mají za úkol usnadnit transportmakromolekul(zejménaRNA). V jádře je uloženchromatin(DNA) – v dobědělení buňkyse organizuje do formychromozomů,dálejadérko,ribozomyakaryolymfa.Jeho funkcí je tedy uchovánígenetickéinformace a na jejím základě řízení funkcí buňky. Jádro lze najít pouze ueukaryot.Lze v něm najítjadérko,jehož funkcí je tvorbarRNA(ribozomální RNA) a účast na regulacibuněčného dělení.

Semiautonomní organely[editovat|editovat zdroj]

Související informace naleznete také v článcíchSemiautonomní organelaaEndosymbiotická teorie.
1 – interní membrána,
2 – externí membrána,
3 – mezimembránový prostor,
4 – matrix

Semiautonomní organely v užším smyslu jsou buněčné kompartmenty s vlastnígenetickou informací,a to ve formě DNAprokaryotníhouspořádání (DNA v kruhovém uspořádání a vplazmidech). Na základěendosymbiotické teoriese v současnosti má za to, že tyto organely jsou přímými potomky bakterií (mitochondrie) asinic(chloroplasty a ostatní plastidy), které prošly intenzivní symbiózou s hostitelskou buňkou (pravděpodobněarchea) a staly se na buňce plně závislou strukturou.

Semiautonomními jsou nazývány, protože jejich existence již není možná mimo prostředí buňky, s jejímižsignálními drahamiinteragují a jimiž jsou usměrňovány, ale zachovaly si ještě velkou část původní genetické informace, jejíž realizace je pro existenci a funkci této organely stále nezbytná. Semiautonomní organely nalezneme pouze u eukaryot a jejich získání představuje základní krok v evoluci odprokaryotkeukaryotám.

Pro každou semiautonomní organelu je také typické, že je obklopena dvojitoumembránou.Každá membrána je tvořena tzvlipidovou dvouvrstvou,jde tedy o dvojici takovýchto již „dvojitých “membrán (předpokládá se, že vnitřní membrána z dvojice představuje původnícytoplazmatickou membránupohlcené bakterie a vnější membrána představuje původnícytoplazmatickou membránuhostitelské buňky, která obklopila pronikající bakterii přiendocytóze– průniku bakterie dovnitř host. buňky). Obě membrány mají částečně odlišné vlastnosti, ať v již zastoupenímembránových proteinů,zastoupení odlišnýchlipidůa často také odlišnou hodnotou gradienturedoxního potenciálu.

  • Mitochondrieje zdrojem velké většiny buněčnéhoATPa představuje tak základní zdrojenergieeukaryotické buňky. V mitochondriích probíhá oxidativnífosforylace– velmi efektivní způsob získáváníenergieštěpením cukrů až naoxid uhličitýavodu.Vnitřní membrána je místem vlastníoxidacea je všelijak zprohýbaná vkristya tvoří tak oddělené prostory (kompartmenty) pro různéchemické reakcea zároveň tím zvětšuje svou reakční plochu. Vnitřní prostor se nazývámatrix.
    Mitochondrie jsou přítomné v buňkách většiny eukaryotních organismů.
    Stejnou funkci jako mitochondrie plní u některých eukaryothydrogenozomy,mající i obdobné strukturní součásti. Předpokládá se, že se vyvinuly z mitochondrií.
vývoj chloroplastu (anglicky)
A–B – proplastid
C–D – chloroplast
  • Plastidy,stejně jako mitochondrie mají dvojvrstvou membránu a vlastní DNA. Předpokládá se, že pravděpodobně vznikly z endosymbiotickýchsinic.[24]Sinice jsou eubakterie schopné využít energie světla v procesu fotosyntézy, symbiózou a pozdějším přisvojením si sinic tak eukaryotní buňky mohly získat schopnost vlastnífotosyntézya mohly se orientovat na zásadně odlišnou strategii získávání energie a následně i odlišnou životní strategii.
    Plastidy se vyskytují u organismů náležejících do skupinyArchaeplastida(tedy rostliny v širším slova smyslu), která obsahuje tři linie fotosyntetizujících eukaryot:glaukofyty,červené řasy,zelené řasya ze zelených řas vyvinuvší serostliny (Plantae sensu stricto).Na základěbioinformatickéhorozboru plastidové DNA se usuzuje, že plastidy obsažené v jakémkoliv z eukaryotních organismů (mimo rostlin jsou plastidy přítomné také v buňkách všech typůřas) jsou jednoho původu.[24]Mimo výše zmíněných linií však existují ještě některé řasy, jejichž plastidy vznikly sekundární endosymbiózou (Rhizaria,Excavata). Hostitelská buňka v tomto případě pohltila jednobuněčnou řasu již i s plastidem,[25]tyto plastidy pak mohou mít tři i čtyři membrány.
    U zelených řas se v buňce vyskytuje jen jediný plastid, uvyšších rostlinpočet plastidů na buňku není vázaný, dělí se nezávisle nabuněčném dělenía bývá jich v jediné buňce mnoho. Plastidy prodělávají po rozdělení různý vývoj a můžeme je proto dále dělit na:
    • Chloroplasty– Jsou plastidy s plně vyvinutým fotosyntetickým aparátem, představují jedinou strukturu eukaryotní buňky, v níž můžefotosyntézaprobíhat, jsou zelené, dávají barvu celé rostlině.
    • Proplastidy– dosud nedozrálé plastidy
    • Chromoplasty– Obsahují nechlorofylová barviva, mají různé barvy, obvykle ochrannou funkci a také zabarvují rostlinu (např. podzimní listí).
    • Leukoplasty– Mají zásobní funkci, obsahují předevšímškrob.

Další membránové útvary[editovat|editovat zdroj]

Související informace naleznete také v článkuEndomembránový systém.

Jako membránové útvary se označují další buněčné kompartmenty, které jsou ohraničené a od svého okolí oddělenébuněčnou membránou,a sama vnější cytoplazmatická membrána buňky. Na rozdíl od semiautonomních organel, které jsou vždy obklopeny dvojicí membrán, tyto kompartmenty mají vždy jen jednu membránovou vrstvu. Komplikovanější vnitřní membránové struktury jsou charakteristické pro evolučně rozvinutějšíeukaryotickébuňky,prokaryotamá svou vnitřní strukturu prostou, membránami dále již nečleněnou.

  • Cytoplazmatická membrána(téžplazmalemanebo plasmalema;plazmatická membrána,zkr.PM)jesemipermeabilní(polopropustná)membránauzavírající obsah buňky. Zprostředkovává kontakt buňky s okolím (ať už aktivním transportem, čiosmózou) a zároveň ji před okolím chrání. Je tvořenalipidovou dvouvrstvou,do které jsou zabudovány různé bílkoviny. Je nezbytnou součástí buněk všech typů.
  • Endoplazmatické retikulum(ER)je složitá membránová struktura obvykle v blízkosti jádra. Lze rozlišit dva typy – hladké endoplazmatické retikulum (bez přisedlých ribozómů), jehož funkcí jesyntézatukůaglykogenu,a hrubé endoplazmatické retikulum (s přisedlými ribozómy), jehož funkcí je syntéza bílkovin. Nachází se pouze ueukaryot.
  • Golgiho aparát(GA)je složitá membránová struktura, jejíž funkcí je shromažďovat a dále zpracovávat produkty endoplazmatického retikula, se kterým sousedí a probíhá mezi nimi váčkový –vezikulární transport.Nachází se pouze u eukaryot.
  • Vakuolunalezneme především u rostlin, plní zde funkci zásobního orgánu, obvykle u dospělých buněk vyplňuje velkou většinu buněčného obsahu. Rovněž některáprotistamají vyvinutou vakuolu, která může plnit mnoho funkcí (potravní, pulsující…).
  • Thylakoidyjsou jednoduché membránové váčky v prokaryotických buňkách a semiautonomních organelách.

Odkazy[editovat|editovat zdroj]

Reference[editovat|editovat zdroj]

V tomto článku byl použitpřekladtextu z článkuOrganellena anglické Wikipedii.

  1. ↑Ryter A. Contribution of new cryomethods to a better knowledge of bacterial anatomy.Ann. Inst. Pasteur Microbiol..1988, s. 33–44.DOI10.1016/0769-2609(88)90095-6.PMID3289587.
  2. ↑Kerfeld CA, Sawaya MR, Tanaka S, Nguyen CV, Phillips M, Beeby M, Yeates TO. Protein structures forming the shell of primitive bacterial organelles.Science.2005, s. 936–8.DOI10.1126/science.1113397.PMID16081736.Bibcode2005Sci...309..936K.
  3. ↑Komeili A, Li Z, Newman DK, Jensen GJ. Magnetosomes are cell membrane invaginations organized by the actin-like protein MamK.Science.2006, s. 242–5.DOI10.1126/science.1123231.PMID16373532.Bibcode2006Sci...311..242K.
  4. ↑Fuerst JA. Intracellular compartmentation in planctomycetes.Annu. Rev. Microbiol..2005, s. 299–328.DOI10.1146/annurev.micro.59.030804.121258.PMID15910279.
  5. ↑BÜTSCHLI, O.Dr. H. G. Bronn's Klassen u. Ordnungen des Thier-Reichs wissenschaftlich dargestellt in Wort und Bild. Erster Band. Protozoa. Dritte Abtheilung: Infusoria und System der Radiolaria..[s.l.]: [s.n.], 1888. S. 1412.
  6. ↑Amer. Naturalist. 23, 1889, S. 183:„It may possibly be of advantage to use the word organula here instead of organ, following a suggestion by Möbius. Functionally differentiated multicellular aggregates in multicellular forms or metazoa are in this sense organs, while, for functionally differentiated portions of unicellular organisms or for such differentiated portions of the unicellular germ-elements of metazoa, the diminutive organula is appropriate. “Cited after: Oxford English Dictionary online, entry for „organelle “.
  7. ↑'Journal de l'anatomie et de la physiologie normales et pathologiques de l'homme et des animaux' at Google Books
  8. ↑MÖBIUS, K.Das Sterben der einzelligen und der vielzelligen Tiere. Vergleichend betrachtet.Biologisches Centralblatt.1884, s. 389–392, 448.Dostupné v archivupořízeném dne 2011-07-18.
  9. ↑HÄCKER, Valentin.Zellen- und Befruchtungslehre.Jena: Verlag von Gustav Fisher, 1899.
  10. ↑WILSON, Edmund B.The cell in Development and Inheritance.second. vyd. New York: The Macmillan Company, 1900.
  11. ↑HERTWIG, Oscar.Allgemeine Biologie. Zweite Auflage des Lehrbuchs "Die Zelle und die Gewebe".Jena: Verlag von Gustav Fischer, 1906.
  12. ↑LIDFORSS, B.Allgemeine Biologie.Redakce Paul Hinneberg. Leipzig, Berlin: Verlag von B.G.Teubner, 1915. Kapitola Protoplasma, s. 227 (218–264).
  13. ↑Kofoid CA,Swezy O. Flagellate Affinities of Trichonympha.Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A..1919, s. 9–16.DOI10.1073/pnas.5.1.9.PMID16576345.Bibcode1919PNAS....5....9K.
  14. ↑Cl. Hamburger, Handwörterbuch der Naturw. Bd. V,.S. 435. Infusorien.cited afterPETERSEN, Hans. Über den Begriff des Lebens und die Stufen der biologischen Begriffsbildung.Archiv für Entwicklungsmechanik der Organismen (now: Development Genes and Evolution).1919, s. 423–442.ISSN1432-041X.DOI10.1007/BF02554406.
  15. ↑KÜHN, Alfred.Untersuchungen zur kausalen Analyse der Zellteilung. I. Teil: Zur Morphologie und Physiologie der Kernteilung von Vahlkampfia bistadialis.Archiv für Entwicklungsmechanik der Organismen (now: Development Genes and Evolution).1920, s. 259–327.DOI10.1007/BF02554424.
  16. ↑Nultsch, Allgemeine Botanik, 11. Aufl. 2001, Thieme Verlag
  17. ↑Wehner/Gehring, Zoologies, 23. Aufl. 1995, Thieme Verlag
  18. ↑Alberts, Bruce et al. (2002).The Molecular Biology of the Cell,4th ed., Garland Science, 2002,ISBN0-8153-3218-1.online via"NCBI-Bookshelf"
  19. ↑Brock, Mikrobiologie, 2. korrigierter Nachdruck (2003), der 1. Aufl. von 2001
  20. ↑StrasburgersLehrbuch der Botanik für Hochschulen, 35. Aufl. (2002), S. 42
  21. ↑Alliegro MC, Alliegro MA, Palazzo RE. Centrosome-associated RNA in surf clam oocytes.Proc. Nat. Acad. Sci. USA.2006, s. 9037–9038.DOI10.1073/pnas.0602859103.PMID16754862.Bibcode2006PNAS..103.9034A.
  22. ↑KEELING, PJ.; ARCHIBALD, JM. Organelle evolution: what's in a name?.Curr Biol.Apr 2008, roč. 18, čís. 8, s. R345-7.DOI10.1016/j.cub.2008.02.065.PMID18430636.
  23. ↑VACHTL, Pavel. Počtvrté v historii Země. Vědci prokázali, že dvě symbiotické formy života splynuly v jeden organismus.Novinky.cz[online].Dostupné online.
  24. ↑abIsao Inouye and Noriko Okamoto: “Changing concepts of a plant: current knowledge on plant diversity and evolution”. Plant Biotechnology, Vol. 22, pp. 505–514 (2005)
  25. ↑S. E. Douglas, Curr. Opin. Genet. Dev. 8, 655 (1998).

Literatura[editovat|editovat zdroj]

  • Alberts, Bruce et al. (2002).The Molecular Biology of the Cell,4th ed., Garland Science, 2002,ISBN0-8153-3218-1.
  • Kerfeld, Cheryl A et al., Protein Structures Forming the Shell of Primitive Bacterial Organelles,Science309:936–938 (5 August 2005)Pubmed

Externí odkazy[editovat|editovat zdroj]

Buněčnéorganelya další struktury
Endomembránový systém
Semiautonomní organely
Cytoskelet
Další vnitřní struktury
Vnější struktury
Citováno z „https://cs.wikipedia.org/w/index.php?title=Organela&oldid=23915263“