Základy cytologie

Definice buňky

Buňka je základní stavební jednotkou živé hmoty, schopná všech základních životních projevů:

• pohybu
• látkové přeměny
• dráždivosti
• přizpůsobení (adaptace)
• růstu
• rozmnožování

Všechny uvedené životní projevy obstarává sama buňka pouze u jednobuněčných organismů. Tyto buňky jsou schopné samostatného života. Lidské tělo je mnohobuněčný organismus. Počet buněk, které se na jeho stavbě podílejí, lze těžko určit. Odhaduje se, že jich je asi 45 biliónů. Studiem buňky se zabývá cytologie.

Velikost a tvar buněk

Buňky lidského těla lze vidět pouze pod mikroskopem. Jednou z nejmenších buněk je červená krvinka, která má průměr 7,5 µm. Průměrně jsou buňky velké asi 20 µm. Mezi velké buňky patří např. motorické buňky v šedé hmotě míšní, které měří až 100 µm. Největší buňkou lidského těla je ženská pohlavní buňka (vajíčko), která dosahuje velikosti 300 µm. Tvar buněk je přizpůsoben funkci, kterou zastávají. Buňky, které jsou v řidším prostředí nebo jsou volně uložené, mívají tvar mnohostěnů. Některé buňky jsou protáhlé nebo rozvětvené, s výběžky. Téměř všechny buňky mají stálý tvar, který je pro daný buněčný typ charakteristický. Bílé krvinky mají proměnlivý tvar. Některé vysílají ze svého těla výběžky, jimiž se pohybují.

Stavba buňky

Na povrchu buňky je tenká buněčná membrána. Uvnitř buňky je cytoplazma, jádro s jadérkem a pomocné orgány. Cytoplazma je bezbarvá průhledná polotekutá hmota, která obsahuje především bílkoviny, dále nukleová kyseliny, cukry, tuky, různé minerální látky a vodu. Při velkém zvětšení buňky je v cytoplazmě vidět drobné útvary, označované jako pomocné orgány buňky (organely). Organely mají v buňce různé funkce. Mitochondrie jsou krátké tyčinky, které se účastní metabolismu buňky. Golgiho aparát je systém jemných kanálků kolem buněčného jádra, v němž se shromažďují některé produkty buňky. Vakuoly jsou drobné dutinky, které obsahují látky určené k vyměšování nebo látky právě vstřebané. Centriol je tělísko v blízkosti jádra, jež se uplatňuje při buněčném dělení. V cytoplazmě se kromě uvedených struktur mohou objevit útvary, vzniklé buněčnou sekrecí, exkrecí nebo střádáním (tuk, glykogen, pigmenty atd.)

Délka života buněk

Během lidského života se buňky stále dělí a vznikají tak buňky nové. Nové buňky vykonávají svoji funkci, stárnou a opět zanikají. Schopnost dělení není u všech buněk stejná - buňky krvetvorných orgánů se dělí po celý život, nervové buňky jen do období krátce po narození. Schopnost dělení buněk souvisí s délkou jejich funkčního období, které je u různých buněk různě dlouhé. Bylo odhadnuto, že přibližně každých 7 let se postupně vymění veškerá tělesná hmota. Výjimkou jsou nervové buňky, které se během života nedělí.

Dělení buněk

Dělení buněk probíhá dvojím způsobem:

1. přímé dělení (amitóza)
2. nepřímé dělení (mitóza)

Přímé dělení je u buněk lidského těla výjimečné. Většinou se buňky člověka dělí nepřímo. Nepřímé dělení spočívá v tom, že se nejdříve složitým způsobem rozdělí jádro a jeho struktury na 2 jádra a pak se rozdělí hmota celé buňky na 2 nové buňky. Tak z jedné mateřské buňky vzniknou 2 zcela shodné dceřinné buňky.

Mitóza

Mitóza má 4 fáze, které na sebe plynule navazují:

• 1. Profáze

Na začátku mitózy se rozdělí nejdříve centriol na dvě stejné poloviny, jež se začnou pohybovat podél jádra k jeho opačným pólům. Z povrchu jádra mezitím zmizí jaderná membrána a centrioly se spojí jemnými, vřetenovitě uspořádanými vlákny dělicího vřeténka. Z hrudek chromatinové hmoty, která byla v klidu rozptýlena v buněčném jádře, se nyní tvoří stužkovité útvary - chromozómy. Počet chromozómů v buněčném jádře každé buňky člověka je 46 (23 párů), označuje se jako dvojnásobný (diploidní) počet.

• 2. Metafáze

Chromozómy se uspořádají uprostřed dělicího vřeténka do jedné roviny.

• 3. Anafáze

V této fázi se každý chromozóm podélně rozdělí na 2 stejné části, které se od sebe oddálí a začnou se rozcházet k pólům dělicího vřeténka.

• 4. Telofáze

Dceřinné chromozómy se shluknou u obou buněčných pólů. Dělicí vřeténko zaniká. Kolem obou shluků chromozómů se vytvoří jaderná membrána dvou dceřinných jader, v nichž se chromozómy rozpadnou na hrudky chromatinové hmoty. Na rozdělení jádra navazuje bezprostředně i rozdělení celé buňky, takže vzniknou dvě buňky dceřinné. Nově vzniklé buňky se nacházejí po dobu, kdy se nedělí, v interfázi.

Meióza

Pohlavní buňky (spermie a vajíčka) vznikají redukčním dělením (maiózou), jehož cílem je snížení počtu chromozómů na jednoduchý (haploidní) počet (23 ch.). V první etapě tohoto dělení nedochází k podélnému rozdělení chromozómů, nýbrž nerozdělené párové chromozómy se od sebe rozcházejí k opačným buněčným pólům. Tímto způsobem se počet chromozómů redukuje na polovinu. V druhé etapě prohěne mitotické dělení. Při splynutí dvou pohlavních buněk (spermie a vajíčka) se opět počet chromozómů v oplozeném vajíčku doplní na diploidní počet (46 ch.).

Zdroje

• MACHOVÁ, J. Biologie člověka pro speciální pedagogy. 2. vyd. Praha : Karolinum, 1994. 263 s. ISBN 80-7066-980-2