Loading

4. Buněčná teorie

historický přehled:
• Hooke 1665 – zavedl termín cell = buňka
• Leeuwenhoek – pozorování jednobuněčných organismů
• Schleiden 1838 – popsal buňky rostlin
• Schwann 1839 – popsal buňky živočichů
• Virchow – omnis cellula e cellula

- buněčná teorie do dnešní doby dotvářena 120 let
- J. E. Purkyně 1825 – chybný koncept vzniku buněk de novo (tvrdil, že buňky vznikají z nebuněčné hmoty)
- buňka je morfologická a fyziologická jednotka všech živých organismů, dále nedělitelná na jednodušší složky, které by měly základní znaky živé soustavy tzn. nejsou schopny se samy udržovat....
- buňka – minimální jednotka strukturní, funkční, reprodukční
- lze rozbít na menší jednotky
- dělení buněk je jedinou formou reprodukce živých soustav

- všechny buňky mají podobný
• genetický program
• buněčné membrány
• metabolickou mašinérii
• biosyntetickou mašinérii

Buňka jako systém
- výměna látek, energie a informace = otevřený systém
– udržuje stacionární stav = entropie se nemění – mohou existovat v čase
- existence buněk je determinována vnitřní pamětí, ale zajištěna tokem látek, energie, informace
a) tok látek – tok = příjem, přeměna, výdej
- uplatnění zákona zachování hmoty
- přijaté látky přeměňuje v jiné chemické sloučeniny, nepotřebné látky – vylučuje
- přicházející látky musí obsahovat biogenní prvky
- některé látky musí přijímat z okolí již „hotové“

b) tok energie – všechny procesy v buňce spojeny s transformací energie
- pro buňky je upotřebitelná pouze G volná energie – ta jediná koná práci
- při transformaci energie se uvolňuje i tepelná energie – ta nekoná práci a zvyšuje entropii při hromadění v buňce
- nutnost odvodu energie do okolí – nutné k udržení termodynamického stacionárního stavu

c) tok informace – informace ve vnitřní paměti je od buňky mateřské, přesto musí buňka přijímat i informace z okolí – tím usměrňuje své chování
- buňky mnohobuněčného organismu přijímají info o tom jak se chovat, aby byla zaručena integrita organismu

Základní stavební jednotkou živých systémů a života vůbec je buňka, ať představuje jednobuněčné jedince nebo subsystém jedinců mnohobuněčných.
Poznatky, že všechny životní děje probíhají pouze v buňkách nebo jsou realizo-vány interakcemi mezi buňkami jsou shrnuty v buněčné teorii. Její základy byly po-loženy ve 40. letech 19. století, i když pojem “cell” pochází již z roku 1665 od Rober-ta Hooka, který pozoroval buňky korku, jež se mu jevily jako prázdná místa. Buněčná teorie je spojována se jménem Jana Evangelisty Purkyně (1837), který poprvé vy-slovil myšlenku analogie ve stavbě živočichů a rostlin. Sám však mezi nimi určité rozdíly viděl, pro strukturální elementy živočichů používal označení “zrníčka”. Z to-hoto důvodu za skutečné zakladatele buněčné teorie jsou považováni až botanik Schleiden (1838) a zoolog Schwann (1839), kteří v knize Mikroskopická studia o shodě ve struktuře a růstu živočichů a rostlin obšírně zdůvodnili představu o princi-piální analogii ve struktuře rostlinného a živočišného těla.

Druhým základním poznatkem buněčné teorie bylo konstatování Virchowa (1858), že nové buňky vznikají pouze dělením již existujících buněk; známé “Omnis cellula e cellula”.
Konec 19. a počátek 20. století obohatil buněčnou teorii o poznání, že i chemic-ké složení a biochemické procesy probíhající v buňkách jsou totožné nebo velmi po-dobné. To vedlo k potvrzení názoru, že buňka je morfologickou a funkční jednotkou všech živých organismů a zároveň že buňka je nejmenší nedělitelnou jednotkou ži-vota. V 50. letech 20. století pak byla objevena i univerzálnost genetického kódu, což znamená, že všechny buňky mají stejný princip zápisu své vnitřní paměti.

K dnešnímu chápání buněčné teorie přispěl v posledních 20 letech i princip evo-luční. Pomohl v pochopení shod a rozdílů mezi pro- a eukaryontními buňkami. Víme, že prokaryontní buňky jsou evolučně primární a relativně jednoduché, z nich se tepr-ve vyvinuly buňky eukaryontní, a to asi před 1,7 miliardami let.

Z tohoto krátkého historického přehledu vyplývá, že do dnešní podoby se buněč-ná teorie formovala zhruba asi 150 let. Je třeba si však uvědomit, že buněčná teorie byla formulována více méně pro buňky eukaryontní. Rozdíly mezi nimi tj. mezi buňkami rostlinnými a živočišnými se nepovažují za podstatné.

Jak do této buněčné teorie zapadají viry? Viry se označují jako nebuněčné for-my živých soustav. Protože však mají svůj genetický program i princip genetického kódu a syntézy proteinů stejný jako u buněk, řadí se k živým systémům. Některé jed-noduché a malé viry, tzv. viroidy, tvořené pouze molekulou NK bez bílkovinné kap-sidy, nebo dokonce tzv. priony, které jsou tvořeny pouze proteinem bez přítomnosti NK, jsou však již na hranici, zda je považovat ještě za živé či již za neživé soustavy. I ve vědeckých kruzích se o tom vedou spory. Z evolučního hlediska je však jisté, že viry se musely vyvinout později, až když existovaly buňky. Z dnešního pohledu virus není schopen se rozmnožovat bez využití metabolické a biosyntetické mašinérie buňky.

Žádné komentáře:

Okomentovat