Stručný obsah
Panely významných tém at Podrobný obsah 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19.
První seznám ení s b u ňkam i Chem ické složení buňky Energie, katalýza a biosyntéza Jak buňky získávají energii z potravy Proteiny: stru k tu ra a funkce DNA Od DNA к proteinu C hrom osom y a regulace genů Genetická rozm anitost DNA-technologie S truktura m em b rán Přenos látek přes m em b rán y Získávání energie v m itochondriích a chloroplastech V nitrobuněčné oddíly a tran sp o rt Kom unikace m ezi buňkam i Cytoskelet Buněčné dělení K ontrola b u n ěčného cyklu a b u n ěčn á sm rt Tkáně
Slovníček základních pojmů. Odpovědi na otázky Rejstřík
xv xvii 1 37 77 107 133 183 211 245 277 313 347 371 407 A 513 547 571 593 G-l A -l 1-1
Podrobný obsah
K apitola 1 P r v n í s e z n á m e n í s b u ň k a m i B uňky p o d m ik ro sk o p em Vynález sv ěteln éh o m ikroskopu vedl к objevu b u n ěk
1 2
Buňky, organely a d o k o n ce m olekuly lze pozorovat p o d m ikroskopem
3
E u k ary o n tn í b u ň k a
9
Jádro je in fo rm ačn ím c e n tre m buňky
9
V šechny d n e šn í b u ň k y se zřejm ě vyvinuly ze stejn éh o předka
21
B akterie jso u n e jm e n ší a n e jje d n o d u šší buňky
22
M olekulární biologové se zam ěřili n a E. coli
25
Giardia m ůže představovat p řech o d n ý stav v evoluci eu k ary o n tn ích buněk
25
Pekařská kvasinka je obyčejnou eu k ary o n tn í buň k o u
26
M itocho n d rie získávají energii z potravy
10
C hloroplasty zachycují energii ze slu n e č n íh o světla
Je d n o b u n ě čn é organism y m o h o u být velké, složité a dravé: Prvoci
27
12
A rabidopsis byla vyb rán a z 300 000 d ru h ů jako m odelová rostlina
28
Svět živočichů rep rezen tu jí m oucha, červ, m yš a člověk
29
V nitřní m e m b rá n y vytvářejí v n itro b u n ě č n é oddíly s rů zn ý m i funkcem i Cytosol je k o n cen tro v an ý v o d n ý gel m alých a velkých m olekul
13
C ytoskelet zo d p o v íd á za b u n ě č n é pohyby
15 16
Buňky stejn éh o m n o h o b u n ě č n é h o o rg an ism u se m o h o u zn ač n ě lišit
31
Jed n o tn o st a rozdíln o st b u n ě k
17
Buňky se z n a č n ě liší svým tvarem a funkcí
19
Z ák lad n í s h rn u tí O tázky
34 35
V šechny živé b u ň k y m ají p o d o b n ý chem ický základ
21
K ap ito la 2
C h e m ic k é s lo ž e n í b u ň k y
C h e m ic k é vazb y Buňky jsou složeny je n z několika d ru h ů a to m ů V nější elek tro n y určují reaktivitu a to m ů Iontové vazby vznikají ziskem n e b o ztrá to u elektronů K ovalentní vazby vznikají sdílením elektronů Existují rů z n é typy kovalentních vazeb Voda je n ejh o jn ější látkou v b u ň k ách N ěkteré p o lá rn í m olekuly tvoří ve vodě kyseliny a zásady
37 38 39 42 43 45 48 49
M o lek u ly v b u ň k á c h
52
Buňky jsou vytvořeny ze slo u čen in uhlíku
52
Buňky o b sah u jí čtyři hlavní skupiny m alých organických m olekul
52
Sacharidy jso u zdrojem energie p ro buňky a tvoří podjed n o tk y polysacharidů
53
M astné kyseliny jso u složkam i b u n ěčn ý ch m e m b rá n N ukleotidy jsou p o d jed n o tk am i DNA a RNA
55 60 64
M akrom olekuly o b sah u jí specifické sekvence po d jed n o tek
65
A m inokyseliny jso u p o d jed n o tk am i p ro tein ů
N ekovalentní vazby u rču jí p ře sn ý tv ar m akrom olekuly N ekovalentní vazby u m o ž ň u jí m akrom olekule vázat d alší v y brané m olekuly
K ap ito la 3
69
Z á k la d n í s h r n u tí O tá z k y
73 74
72
E n e r g ie , k a ta lý z a a b io s y n té z a
K atalý za a v y u ž ití e n e rg ie b u ň k a m i
79
Biologický p o řá d e k je u m o žň o v án uvolňováním te p e ln é energie z b u n ě k
79
Fotosyntetické o rg an ism y využívají slu n ečn í světlo к syntéze organických m olekul
A k tiv o v an é n o sič o v é m o le k u ly a b io s y n té z a
94
T vorba aktivovaného no siče je sp řažena s energeticky v ý h o d n o u reakcí
95
82
ATP je nejčastěji užívanou nosičovou m olekulou
96
Buňky získávají energii oxidací organických m olekul
83
Energie u lo žen á v ATP se ča sto využívá ke sp o je n í dvou m olekul
97
Oxidace a redu k ce z a h rn u je p řen o sy elektronů
84
NADH a NADPH jso u důležité p řen ašeče elektronů
98
85
V b u ň k ách existuje m n o h o dalších aktivovaných p řenašečových m olekul
100
Jak enzym y n a ch ázejí své substráty: d ů ležito st rychlé difúze 86
Syntéza biologických po ly m erů vyžaduje p řísu n energie
103
Enzym y o b ch ázejí bariéry, k teré b rá n í p rů b ě h u chem ických reakcí
Z m ěn a vo ln é energ ie p ři reakci určuje, z d a reakce m ůže p ro b ě h n o u t 89 Na ДG m á vliv k o n cen trace reak tan tů
89
Pro n ásle d n é reakce se h o d n o ty AG° sčítají
93
K ap ito la 4
Z á k la d n í s h r n u tí O tázk y
105 105
Jak b u ň k y z ís k á v a jí e n e r g ii z p o tr a v y
O d b o u r á n í c u k rů a tu k ů
108
T ran sp o rt elek tro n ů p o h á n í sy ntézu ATP ve v ětšině b u n ě k
124
M olekuly p o trav y jso u odbouráv án y ve tře c h fázích a dávají ta k v zn ik n o u t ATP
108
U k lá d á n í a z u ž itk o v á n í p o tra v y
125
Glykolýza j e ú stře d n í d rá h o u tvorby ATP
110
O rganism y ukládají m olekuly potravy ve sp eciáln ích záso b árn ách
125
M noho biosyntetických d ra h začín á glykolýzou n eb o citrátovým cyklem
127 128
F erm en tace u m o žň u je p ro d u k ci ATP za n e p říto m n o sti kyslíku
114
Glykolýza je přík lad em enzym ového sp řažen í oxidace s u k lád án ím energ ie
114
M etabolism us je organizován a regulován
Cukry i tu k y se o d b o u ráv ají n a acetyl-CoA v m ito c h o n d riíc h
118
Cyklus kyseliny citrónové vytváří NADH oxidací acetylových sk u p in n a C 0 2
Z á k la d n í s h r n u tí O tázk y
119
K ap ito la 5
129 130
P r o te in y : s tr u k tu r a a fu n k c e
T v a r a s tr u k tu r a p r o te in ů T var p ro te in u je d á n p o řa d ím jeh o am inokyselin Proteiny se skládají d o konform ace s nejn ižší energií
134 134 139
P roteiny se skládají d o celé řady kom plikovaných tvarů
140
Běžným i stru k tu rn ím i m otivy jsou a-šro u b o v ice а ß -stru k tu ra
141
P roteiny m ají několik různ ý ch ú rovní organizace
145
Jen několik z m n o h a m o žných polypeptidových řetězců b u d e u žitečných
Lysozym ilustruje práci enzym u
167
147
Ú činnost en zy m u vyjadřují k o n sta n ty ц іт a Km
169
P rotein y lze rozdělit d o rodin
147
M olekuly v ětších p ro te in ů často o b sah u jí více n e ž je d e n p olypeptidový řetězec
Pevně vázan é m alé m olekuly přidávají p ro te in ů m d alší funkce
171
148
Katalytická aktivita enzym ů je regulována
172
P rotein y se m o h o u sdružovat d o vláken, listů či kuliček
149
A llosterické enzym y m ají dvě v azebná m ísta, která interagují
173
Šroubovice je běžn ý m m o tiv em v biologických stru k tu rá c h
152
K onform ační zm ěn a m ůže být vyvolána fosforylací p ro tein u
174
N ěkteré d ru h y p ro te in ů m ají p o d o b u d lo u h ý ch vláken
152
P roteiny vázající GTP m o h o u po d stu p o v at rozsáhlé k o n fo rm ač n í zm ěny
176
E xtracelulární p ro tein y jso u často stabilizovány kovalen tn ím zesíťováním
154
M otorové p ro tein y g enerují rozsáhlé pohyby v b u ň ce
176
P roteiny často vytvářejí velké komplexy, které fungují jako proteinové stroje
178
Jak p r o te in y p ra c u jí
154
P rotein y se vážou к jiným m olekulám
155
V azebná m ísta protilátek jso u zvláště ro zm an itá
156
M ěřítkem pevn o sti vazby je rovnovážná k o n sta n ta
157
E nzym y jso u m o c n é a vysoce specifické katalyzátory
167
K ap ito la 6
Z á k la d n í s h r n u tí O tázk y
179 180
O p ra v a DNA
197
DNA
S tru k tu ra a fu n k c e DNA
184 184
Z m ěny v DNA jso u p říč in o u m u ta c í
198
DNA je slo žen a ze d v ou k o m p le m e n tá rn íc h řetězců n u k leo tid ů
185
Systém opravy ch y b n é h o p árování bází n apravuje chyby, které unikly rep likačním u a p a rá tu
200
S truktura DNA u m o žň u je zach o v án í d ěd ičn o sti
188
DNA v b u ň k á ch p o d lé h á k o n tin u áln ím u poškozování
201
Stabilita g e n ů je závislá n a oprav ách DNA
202
Díky vysoké p řesnosti, s jakou je DNA uchovávána, m ají blízce p říb u z n é d ru h y pro tein y s velm i p o d o b n ý m i sekvencem i
205
G eny jso u tvořeny DNA
R ep lik ace DNA
189
Syntéza DNA začín á v replikačních počátcích
190
К syntéze DNA d o ch ází v replikačních vidličkách
191
Replikační vidlička je asym etrická
193
D N A -polym eráza o p rav u je své chyby
194
O ligoribonukleotidy jsou p oužívány jako prim ery p ro sy n tézu DNA
194
P rotein y v rep lik ačn í vidličce tvoří replikační a p a rá t
196
K ap ito la 7
Z á k la d n í s h r n u tí O tázk y
206 207
O d DNA к p r o te in u
O d DNA к RNA Části DNA jso u p řepisovány do RNA
212 212
T ranskripcí vzniká RNA k o m p le m e n tá rn í к je d n o m u řetězci DNA
213
V b u ň c e vzniká několik typů RNA
215
Signály v DNA říkají RNA-polymeráze, kde m á začít a kde skončit přepis
216
E ukaryontní RNA p o d léh ají v já d ře ú p ra v ám
218
E ukaryontní geny jso u přerušovány nekódujícím i sekvencem i
219
In tro n y jso u z RNA o d stra n ě n y se střih e m
220
Proteiny jso u syntetizovány n a poly rib o so m ech
M olekuly RNA jsou v b u ň ce nakonec degradovány
223
P rap ů v o d n í b u ňky p rav d ě p o d o b n ě obsahovaly ve svých g en ech in tro n y
223
P řísně regulovaná deg rad ace p ro tein ů u m o žň u je b u ň ce určovat m nožství každého p ro te in u
233
Je tře b a m n o h a kroků, n e ž z DNA vznikne p ro te in
234
O d RNA к p ro te in u mRNA je d ek ó d o v án a po trojicích n u k leo tid ů
224 225
RNA a p ů v o d ž iv o ta
232
235
226
Jed n o d u ch é biologické m olekuly m ohly vzniknout za prebiotických p o d m ín ek
235
Specifické enzym y p řip o ju jí správné am inokyseliny к jej ich tRNA
227
RNA m ůže uchovávat inform aci i katalyzovat chem ické reakce
237
mRNA je d ek ó d o v án a n a rib o so m ech
229
RNA v evoluci p rav d ěp o d o b n ě p řed ch á zela DNA
239
Kodony v mRNA signalizují, kde m á začít a kde sk o n čit sy n téza p ro te in u
231
Z á k la d n í s h r n u tí O tá z k y
M olekuly tRNA přiřazu jí am inokyseliny ke k o d o n ů m v mRNA
K ap ito la 8
240 241
C h r o m o s o m y a r e g u la c e g e n ů
S tru k tu ra e u k a r y o n tn íc h c h r o m o s o m ů
246
R epresory vypínají gen y a aktivátory je zap ín ají
261
E ukaryon tn í DNA je sb a le n a do c h ro m o so m ů
246
Stav c h ro m o so m ů se m ě n í b ě h e m b u n ě č n é h o cyklu
Iniciace tran sk rip ce u eu k aryot je kom plexní p roces
263
247
Specializované sekvence DNA zajišťují ú č in n o u replikaci c h ro m o so m ů
E ukaryontní RN A -polym eráza vyžaduje o b ecn é tran sk rip čn í faktory
264
249
N ukleosom y jso u zák ladn í s tru k tu rn í jed n o tk y c h ro m a tin u
E ukaryontní regulační p ro te in y kontrolují expresi gen u ze zn ač n é vzdálenosti
265
250
S balení p ro m o to ro v é DNA d o nu k leo so m u m ůže ovlivňovat iniciaci tran sk rip ce
266
DNA v c h ro m o so m e c h je k o n d en zo v án a n a několika ú ro v n ích
252
Interfázové c h ro m o so m y o b sa h u jí k o n d en zo v an é i rozv o ln ěn é form y c h ro m a tin u
E ukaryontní geny jso u regulovány kom binacem i p ro te in ů
267
253
Exprese různ ý ch g e n ů m ůže být řízen a jed n ím p ro te in e m
268
256
K om binační kontrola m ů že d á t vznik různým b u n ě čn ý m ty p ů m
269
256
V d ceřiných b u ň k á c h m o h o u být exprim ovány stejn é geny jako v m ateřsk é b u ň c e
271
T vorba celéh o o rg án u m ů že b ý t sp u ště n a je d n ím regulačním p ro te in e m
273
Polohový efekt, ovlivňující genovou expresi, odhalil odlišnosti v k o n d en zaci interfázových ch ro m o so m ů Interfázové c h ro m o so m y jso u v jád ře organizovány
R eg u lace g e n ů
257
Buňky regulují expresi svých g en ů
258
T ranskripce je regulována proteiny, které se v ážo u n a reg u lačn í sekvence DNA
259
K ap ito la 9
Z á k la d n í s h r n u tí O tá z k y
274 275
G e n e tic k á r o z m a n it o s t
G e n e tic k á r o z m a n ito s t u b a k te r ií
278
B akteriální buňky m o h o u získávat geny od jin ý ch b ak terií
281
Rychlé d ě le n í b ak terií zn a m e n á , že se m u tace objeví v krátké d o b ě
279
M utace u b ak terií m o h o u být selektovány zm ě n o u p o d m ín e k p ro stře d í
B akteriální geny m o h o u být p ře n ášen y procesem zvaným bakteriáln í konjugace
282
280
B akterie m o h o u přijím at DNA ze svého okolí
284
Mezi dv ěm a m olekulam i DNA s o b d o b n o u nuk leo tid o v o u sekvencí m ů že p ro b íh at h o m o lo g n í rek o m b in ace B akteriální viry m o h o u p ře n á še t geny m ezi bak teriem i T ran sp o n o v ateln é elem en ty vytvářejí genetickou ro z m a n ito st
Z d ro je g e n e tic k ý c h z m ě n v e u k a ry o n tn íc h g e n o m e c h N áhodn ý m i dup lik acem i DNA vznikají rodiny p říb u z n ý c h g en ů G eny kódující nové p ro te in y m o h o u být vytvořeny re k o m b in ací ex o n ů Velká č á st DNA m n o h o b u n ě č n ý c h eukaryot je tv o řen a opakujícím i se n ekódujícím i sekvencem i
285 288 289
291
Viry jso u p ln ě m o b iln í genetické elem enty, které m o h o u o p u stit buňky
297
Retroviry ob racejí n o rm á ln í to k genetické inform ace
300
Retroviry, které získaly hostitelské geny, m o h o u m ě n it b u ň k y v nádorové
302
P o h la v n í ro z m n o ž o v á n í a re o rg a n iz a c e g e n ů
304
292
Pohlavní ro zm nožování udílí o rganism ům výhody v ko n k u ren čn ím , nepřed v íd ateln ě se m ěn íc ím p ro střed í
304
293
Pro p o h lav n í rozm nožování je tře b a d ip lo id n ích i h ap lo id n ích buněk
305
V p ro c e su m eiozy jso u h a p lo id n í b u ň k y tvořeny z d ip loidních
306
M eiozou se vytváří velká genetická ro zm an ito st
307
294
Přibližně 10 % lidského g e n o m u je tvořeno dvěm a ro d in am i tran sp o n o v ateln ý ch sekvencí
295
Evoluce g en o m ů byla u ry ch len a tran sp o n o v ateln ý m i e le m e n ty
296
Z á k la d n í s h r n u tí O tázk y
309 310
K ap ito la 10 D N A -te c h n o lo g ie Jak se m o le k u ly DNA a n a ly z u jí R eštrikční en d o n u k leázy ště p í DNA ve specifických m ístech
315 315
Gelová elektroforéza d ělí frag m en ty DNA pod le velikosti
317
Stanovení nukleotidové sek vence DNA
320
H y b rid iz a c e n u le o v ý c h k y se lin
320
H ybridizace DNA u m o ž ň u je p re n a tá ln í diag n o stik u genetických ch o ro b
321
Lidské geny se izolují klonováním DNA
327
K nihovny cDNA rep rezen tu jí mRNA vznikající v určité tkáni
329
H ybridizace u m o žň u je identifikaci i vzdáleně p říb u zn ý c h gen ů
331
Polym erázovou řetězovou reakcí lze am plifikovat vybrané sekvence DNA
332
G en o v é in ž e n ý rstv í
335
Je m o žn é vytvořit zcela nové m olekuly DNA K lonováním DNA m ů žem e získat vzácné b u n ě č n é p ro tein y ve velkém m nožství
337
RNA m ůže vznikat tra n sk rip c í in vitro
338
324
M u ta n tn í organism y nejlépe od rážejí funkci stu d o v an éh o gen u
339
DNA-ligáza sp o ju je dva frag m en ty za vzniku re k o m b in a n tn í m olekuly DNA
325
T ransgenní živočichové o b sa h u jí geneticky p o z m ě n ě n é geny
340
B akteriální p lasm id y m o h o u b ý t využity p ro klonování DNA
326
Z á k la d n í s h r n u tí O tázk y
H ybridizací in situ lze u rč it p o lo h u sekvencí nukleových kyselin v b u ň k á c h n eb o n a c h ro m o so m e c h
K lo n o v án í DNA
323
342 343
K ap ito la 11 S tr u k tu r a m e m b r á n L ip id o v á d v o jn á v rs tv a
348
Polypeptidový řetězec obvykle prochází dvojnou vrstvou jako a-šroubovice
358
M em bránové lipidy tvoří ve v o d ě d vojné vrstvy
349
Lipidová vrstva je d v o u ro zm ěrn o u te k u tin o u
352
M em bránové p ro tein y m o h o u být solubilizovány d e terg e n tem a p řečištěny
360
Tekutost lipidové dvo jn é vrstvy závisí n a jejím složení
353
Ú plná stru k tu ra je z n á m a je n u několika m álo m em b rán o v ý ch p ro tein ů
361
Lipidová dvo jn á vrstva je asym etrická
354
A sym etrie lipidů se rodí u v n itř b u ň k y
355
P lasm atická m e m b rá n a je zesílena b u n ěčn ý m kortexem
362
Lipidové dvo jn é vrstvy jso u n e p ro p u stn é pro n e n a b ité m olekuly i p ro ion ty
Povrch b u n ě k je vybaven p láštěm sach arid ů
364
356
Buňky m o h o u om ezit pohyb m em bránových p ro tein ů
365
M e m b rá n o v é p r o te in y M em bránové p ro te in y aso ciu jí s lipidovou dvojnou v rstvou různým i zp ů so b y
357 358
Z á k la d n í s h r n u tí O tá 2 k y
368 368
K ap ito la 12 P ř e n o s lá te k p ř e s m e m b r á n y K oncentrace io n tů u v n itř b u ň k y a v jejím okolí se m o h o u z n a č n ě lišit
P ře n a š e č o v é p ro te in y a je jic h fu n k c e R ozpuštěn é látky se p řes m e m b rá n u dostávají aktivním n e b o p asivním tra n sp o rte m Pasivní tra n sp o rt m ů že být p o h á n ě n jak k o n c e n tra č n ím g ra d ie n te m tak elektrickým i silam i
372
373 375
375
Aktivní tra n sp o rt p o h á n í ro z p u ště n é látky proti g ra d ie n tu jejich (elektro)chem ického n o ten ciálu
377
Živočišné b u ň k y využívají к o d straň o v án í Na* energii hydrolýzy ATP
378
Na*7K+-ATPáza je p o h á n ě n a p ře c h o d n o u adicí fosforylové sku p in y Živočišné b u ň k y využívají к p o h o n u aktivního tra n sp o rtu živin g ra d ie n t Na*
379 380
Io n to v é k a n á ly a m e m b rá n o v ý p o te n c iá l
385
Iontové kanály jso u iontově selektivní a uzavíratelné
386
Iontové kanály se n á h o d n ě otevírají a zavírají
388
Iontové kanály uzavíratelné n a p ě tím reagují n a zm ě n y m em b rán o v éh o p o tenciálu
389
M em bránový p o te n ciá l je řízen p ro p u stn o stí m e m b rá n y pro specifické ionty
391
Io n to v é k a n á ly a sig n a liz a c e v n erv o v ý c h b u ň k á c h
394
Akční p o tenciály přispívají к rychlé kom unikaci n a d lo u h é vzdálenosti
394
Akční p o tenciály jso u obvykle zprostředkovány so d n ý m i kanály ovládaným i n ap ě tím
395
N apětím ovládané Ca2t-kanály p ře m ěň u jí v nervových zak o n čen ích elektrické signály v chem ické
397
398
S o d n o -d raseln á p u m p a p o m á h á u držovat o sm o tick o u rovnováhu v živočišných b u ň k ách
381
K oncentrace Ca2t u v n itř b u ň k y jso u udržovány nízké s p o m o c í Ca2+-p u m p
383
C hem icky regulované kanály v cílových b u ň k ác h převádějí chem ické signály z p ě t d o elektrické podoby
384
N eurony dostávají ja k excitační tak inhibiční p o d n ěty
400
Synaptické spoje n á m u m o žň u jí m yslet, jed n at a v zp o m ín at
401
G radient H + se využívá к p o h o n u m em b rán o v éh o tra n s p o rtu u rostlin, h u b a b akterií
Z á k la d n í s h r n u tí O tázk y
404 405
K ap ito la 13 Z ísk á v á n í e n e r g ie v m it o c h o n d r iíc h a c h lo r o p la s t e c h Buňky získávají v ětšin u své energie m e c h a n ism e m vázan ý m n a m e m b rá n y 409
P rotony jso u če rp án y p řes m e m b rá n u třem i d ý chacím i enzym ovým i kom plexy
427
M ito c h o n d rie a o x id a č n í fo sfo ry lace
410
D ýchání je o b d iv u h o d n ě ú č in n é
429
M itocho n d rie o b sa h u je dva m e m b rán o v é oddíly
411
C h lo ro p la s ty a fo to s y n té z a
430
V ysokoenergetické elektrony jso u generovány v cyklu kyseliny citrónové
413
C hloroplasty p řip o m ín a jí m itochondrie, ale o b sah u jí je d e n oddíl navíc
430
Elektrony jso u p ře n á še n y v řetězci p ro tein ů ve v n itřn í m e m b rá n ě m ito ch o n d rie
414
C hloroplasty zachycují energii slu n ečn íh o světla a s její p o m o c í vážou uhlík
432
P řenos e lek tro n ů dává vznik p ro to n o v ém u g rad ie n tu p řes m e m b rá n u
415
Excitované m olekuly chlorofylu fungují jako nálevka a svádějí energii d o reakčního centra
433
Protonový g rad ien t p o h á n í sy n tézu ATP
417
Světelná energie p o h á n í syntézu ATP a NADPH
434
Fixace uhlíku je katalyzována ribulosabisfosfátkarboxylázou
436
Fixací uhlíku v chlo ro p lastech se tvoří sach aro sa a škrob
438
G enetický a p a rá t m ito c h o n d rií a chloroplastů o d ráží jejich p ro k ary o n tn í původ
438
Spřažený tra n sp o rt p řes v n itřn í m ito c h o n d riá ln í m e m b rá n u je p o h á n ě n g rad ien tem elek tro ch em ick éh o p o te n c iá lu p ro to n ů
419
P rotonové g rad ien ty vytvářejí v ětšin u b u n ě č n é h o ATP
419
Rychlá p ře m ě n a ADP n a ATP v m ito ch o n d riích u d rž u je v b u ň c e vysoký p o m ě r ATP:ADP
421
E le k tr o n tr a n s p o r tn í ře tě z c e a č e r p á n í e le k tro n ů
421
Protony se s n a d n o p o h y b u jí v d ů sled k u p ře n o su elek tro n ů
422
R edoxní p o ten ciál je m ě řítk e m elektronové afinity
422
P řenosem e lek tro n ů se uvolňuje velké m n o žstv í energ ie
423
N aši je d n o b u n ě č n í p řed k o v é
439
Sekvence RNA vydávají svědectví o p rů b ě h u evoluce
439
D ávné b u ň k y zřejm ě vznikly v h o rk ém p ro stře d í
440
M ethanococcus žije v te m n o tě a živí se p o uze anorganickým i látkam i
441
Z á k la d n í s h r n u tí O tázk y
443 444
Kovy vázan é n a p ro te in y tvoří n ejrů zn ější p řen ašeče elek tro n ů 425
K ap ito la 14 V n itr o b u n ě č n é o d d íly a tr a n s p o r t M e m b rá n o v é o rg a n e ly
448
P ři v stu p u d o m ito c h o n d rií a ch lo ro p lastů se p ro tein y rozvinou
457
E ukaryo n tn í b u ň k y o b sa h u jí zák lad n í sadu m em b rán o v ý ch organel
449
M em bránové o rganely se vyvíjely různým i cestam i
P roteiny v stu p u jí do en d o p lasm atick éh o retikula u ž b ě h e m své sy ntézy
458
450
R ozpustné p ro te in y se uvolňují d o lu m e n ER
459
Iniciační a te rm in a č n í signál urču jí u sp o řá d á n í tran sm em b rán o v éh o p ro te in u v dvojné vrstvě lip id ů
461
T říd ě n í p r o te in ů
452
P roteiny se dostáv ají do o rganel třem i m ech an ism y
453
V e z ik u lá rn í t r a n s p o r t
Adresová sekvence sm ě ru je p ro tein y do sp rá v n é h o o ddílu
453
Proteiny v stu p u jí d o já d ra ja d e rn ý m i p ó ry
454
T ran sp o rtn í váčky přep rav u jí ro z p u stn é p ro tein y a m e m b rá n y m ezi jednotlivým i oddíly b u ň k y
462 462
P učení váčků je p o h á n ě n o skládáním pro tein o v éh o p láště
463
Specializované fagocytotické b u ň k y pohlcují velké částice
472
Specifita n a v á d ě n í váčků к jejich cílům závisí na SNA RE-proteinech
464
K apaliny a m akrom olekuly jso u přijím ány pinocytozou
473
E ndocytoza zpro střed k o v an á recep to ry poskytuje specifickou ce stu do živočišných buněk
474
S e k re č n í d rá h y
466
Většina p ro te in ů je k ovalentně m odifikována v ER
467
E ndocytované m akrom olekuly jso u tříd ěn y v e n d o so m e ch
475
Kvalita p ro te in ů je zajištěn a k ontrolou p ři výstu p u z ER
468
Lyzosom y jso u základním i m ísty vnitrob u n ě č n é h o trávení
476
P roteiny jso u dále ch em icky upravovány a tříd ě n y v Golgiho a p a rá tu
469
Sekreční p ro tein y se z b u ň k y u v o lň u jí exocytozou
470
Z á k la d n í s h r n u tí O tázk y
E n d o c y to tic k é d rá h y
478 479
472
K ap ito la 15 K o m u n ik a c e m e z i b u ň k a m i O b e c n é p rin c ip y b u n ě č n é sig n a liz a c e Signály m o h o u p ů so b it n a d lo u h o u nebo krátkou vzdálenost Každá b u ň k a o d p o v íd á n a o m ezen ý so u b o r signálů R eceptory p ředávají signály po v n itro b u n ěčn ý ch signálních d ra h á c h N ěkteré sig n áln í m olekuly m o h o u p ro stu p o v at plasm atick o u m em b rá n o u
482
N ěkteré G -proteiny regulují iontové kanály
495
482
N ěkteré G -proteiny aktivují enzym y vázané v m em b rá n ě
496
484
D ráha cyklického AMP m ůže aktivovat enzym y a z a p ín a t geny
497
486
D rá h a přes fosfolipázu С vede ke vzrůstu h lad in y Ca2* u v nitř buňky
499
Ca2+-signál sp o u ští řa d u biologických dějů
501
Signální kaskády u v nitř b u ň k y m o h o u být velm i rychlé rychlé, citlivé a přizpůsobivé: fo to recep to ry v očn í sítnici
502
488
Oxid d u sn a tý m ů že v stupovat d o b u n ě k a aktivovat enzym y p řím o 489
R e c e p to ry s p o je n é s e n z y m y
Existují tři hlav n í třídy recep to rů n a povrchu bu n ě k
490
R eceptory sp o je n é s iontovým i kanály převádějí chem ick é signály n a elektrické
491
Signální kaskády u v n itř b u ň k y fungují jak o řad a m olekulových p řep ín ačů
492
R e c e p to ry s p o je n é s G -p ro te in y Stim ulace recep to rů spo jen ý ch s G -proteiny aktivuje G -proteinové p o d jed n o tk y
493 493
504
Aktivované receptorové tyrosinkinázy vytvářejí kom plex in tracelu lárn ích signálních p ro tein ů
505
R eceptorové tyrosinkinázy aktivují GTP-vázající p ro te in Ras
506
Síťě p ro tein k in áz integrují in fo rm ace p ro řízení složitého ch o v án í b u n ě k
508
Z á k la d n í s h r n u tí O tázk y
510 511
M ik ro tu b u ly
518
K ap ito la 16 C y to sk e le t S tře d n í fila m e n ta S třední filam en ta jso u p e v n á a o d o ln á Díky stře d n ím fila m e n tů m jso u buň k y o dolné vůči m e c h a n ic k ém u n a m á h á n í
514 515 515
M ikrotubuly jso u d u té tru b ice se stru k tu rn ě odlišným i konci
519
M ikrotubuly u d rž u je rovnováha m ezi jejich rů ste m a ro zpadem
519
C entrosom je v živočišných b u ň k ách hlavním cen trem , které organizuje m ikrotubuly
520
Rostoucí m ik ro tu b u ly vykazují dynam ickou n estab ilitu
521
Ř ada p ro te in ů se váže к aktinu a m ě n í jeh o vlastnosti
532
M ikrotubuly organizují v n itřek b u ňky
523
M olekulové m o to ry p o h á n ě jí v n itro b u n ěčn ý tra n sp o rt
Většina eu k a ry o n tn ích b u n ě k m á po d p lasm atickou m e m b rá n o u b u n ě čn ý kortex
533
524
Pohyb b u ň k y závisí n a ak tin u
533
O rganely se p o h y b u jí p o d él m ik ro tu b u lů
525
Aktin se spojuje s m y o sin em a vytváří kontraktilní stru k tu ry
536
B ěhem svalového sta h u se aktinová vlákna p o su n u jí p ro ti m yosinovým v láknům
538 539
Řasinky a bičíky o b sah u jí stab iln í m ikrotubuly, jim iž p o h y b u je d ynein
A k tin o v á v lá k n a
527
529
Aktinová vlákna jsou te n k á a p ru ž n á
530
Svalový stah je za p ín á n náhlým v zrů stem k o n cen trace Ca2+
M echan ism u s p o ly m erace a k tin u a tu b u lin u je p o d o b n ý
530
Z á k la d n í s h r n u tí O tázk y
543 544
C y to k in eze
560
K ap ito la
17
B u n ě č n é d ě le n í
P ře h le d b u n ě č n é h o cyklu
549
E ukaryontní b u n ě č n ý cyklus je rozdělen do čty ř fází
549
Cytoskelet se ú č a stn í m itozy i cytokineze
551
N ěkteré o rganely se v p rů b ě h u m itozy dělí
551
M itoza
552
M itotické v řeténko se začín á sk lád at v profázi
552
C h rom o so m y se p řip o ju jí n a m ito tick é v řeténko v pro m etafázi
553
V m etafázi se c h ro m o so m y řad í v ekvatoriální rovině v řeténka
557
К segregaci d ceřin ý ch c h ro m o so m ů d o ch ází v anafázi
557
Jadern ý o b al znovu vzniká v telofázi
559
M itotické vřeténko určuje rovinu dělení cytoplasm y
560
K ontraktilní p rste n e c živočišných b u n ěk je tvořen ak tin em a m y osinem
561
Cytokineze u ro stlin n ý ch b u n ě k z ah rn u je tv orbu nové b u n ě č n é stěn y
562
M eio za
563
H om ologní ch ro m o so m y se v p rů b ě h u m eiozy rozcházejí
563
V m eioze dochází ke dvěm a b u n ě čn ý m dělením m ísto jed n o h o
564
Z á k la d n í s h r n u tí O tázk y
567 568
K apitola 18 K o n tr o la b u n ě č n é h o c y k lu a b u n ě č n á sm r t S y stém re g u la c e b u n ě č n é h o cy k lu
572
R ůzné kom plexy cyklin-C dk sp o u ště jí rů z n é kroky b u n ě č n é h o cyklu
578
C entráln í regulační systém sp o u ští hlav n í procesy b u n ě č n é h o cyklu
572
Systém regulace b u n ě č n é h o cyklu je založen n a cyklicky aktivovaných p ro tein k in ázách
B uněčný cyklus m ů že b ý t zastav en v G pfázi C dk-inhibičním i p ro tein y
579
574
MPF je kom plex cyklin-Cdk, který k ontroluje v stu p do M -fáze
Buňky m o h o u o d b o u ra t svůj regulační systém a u n ik n o u t tak z b u n ě č n é h o cyklu
581
575
R eg u lace p o č tu b u n ě k u m n o h o b u n ě č n ý c h o rg a n is m ů
C yk lin -d ep en d en tn í p ro tein k in ázy jso u regulovány ak u m u lací a d eg rad ací cyklinu 576 Aktivita C dk-kináz je dále regulována jejich fosforylací a defosforylací
577
B u něčná proliferace je závislá n a signálech o d o sta tn íc h b u n ě k
582 582
Živočišné b u ň k y m a jí v n itřn ě lim itovaný p o čet b u n ě č n ý c h d ělení, kterým i m o h o u projít
584
Živočišné buňky vyžadují signály od okolních buněk, aby se vyhnuly program ované b u n ě č n é sm rti
584
P rogram ovaná b u n ě č n á sm rt je realizována intracelu lárn í p roteolytickou kaskádou
586
Rakovinné b u ň k y se n e říd í regulačním i signály b u n ěč n éh o d ělen í a přežívání, pocházejícím i z b u n ě č n é h o společenství
587
Z á k la d n í s h r n u tí O tázk y
589 590
U d rž o v á n í a o b n o v a tk á n ě a je jí d e z in te g ra c e p ř i ra k o v in ě
613
K ap ito la 19 T k á n ě E x tra c e lu lá rn í m a tr ix a p o jiv o v é tk á n ě
594
R ostlinné b u ň k y m ají p ev n é vnější stěny
595
Vlákna celulosy udílejí ro stlin n é b u n ě č n é stě n ě její p e v n o st v ta h u
596
Pojivové tk án ě živočichů jso u přev ážn ě tvořeny ex tracelu lárn í m atrix
600
Kolagen poskytuje pojivovým tk án ím živočichů pev n o st v ta h u
600
Buňky u sp o řád áv ají kolagen, který secern u jí
602
Integriny spo ju jí m atrix vně buň k y s cytoskeletem u v n itř buň k y
603
Gely z p o ly sach arid ů a p ro te in ů vyplňují p ro sto ry a zajišťují o d o ln o st vůči tlaku
604
E p itely a m e z ib u n ě č n é sp o je
R ůzné tk án ě jso u obnovovány rů z n o u rychlostí
615
K m enové b u ň k y n eu stá le pro d u k u jí term in áln ě diferencované buňky
615
M utace v je d n é dělící se b u ň c e m o h o u způsobit n a ru še n í n o rm á ln í kontroly té to buňky i jejího p o to m stv a
618
Rakovina je násled k em m u tac e a p řiro zen éh o výběru v po p u laci bu n ěk , které tvoří tělo
619
Pro vznik rakoviny je tře b a ak u m u lace m u tací
620
Vývoj 605
621
Program ovaný pohyb b u n ěk vytváří p lá n těla živočichů
622 622
Epitely jso p u polarizovány a spočívají n a b azáln i m em b rá n ě
606
Buňky zap ín ají odlišné sady gen ů podle své po lo h y a historie
T ěsné sp o je z a ru č u jí ep itelu n e p ro p u stn o st a o d d ělu jí jeh o ap ik áln í a b azáln i povrch
607
D ifuzní signály m o h o u b u ň k á m po sk y tn o u t polohovou inform aci
624
S tudie drosofily poskytly klíč к p o ro zu m ěn í vývoji obratlovců
626
P o dobné gen y jso u využívány v celé živočišné říši, aby poskytovaly b u ň k á m v n itřn í záznam o jejich poloze
627
Spoje p ro p o je n é s cytoskeletem p ev n ě vážou epiteliáln í b u ň k y nav zájem a p řip o ju jí je k b azáln i m e m b rá n ě
609
M ezerové sp o je u m o ž ň u jí v ým ěnu io n tů a m alých m olekul m ezi b u ň k a m i
612
Z á k la d n í s h r n u tí O tázk y
628 629
