Lekce 2-4. Biologie 10-11. třída.
Přednáška 1. Buněčná teorie
Bunka je elementární membránový systém schopný samoregulace, sebezáchovy a samooplodnění.
Struktura a funkce buněk, stejně jako univerzálnost všech buněčných forem, je odrazem buněčné teorie.
První zásada buněčné teorie:
Všechny organismy, kromě virů, se skládají z buněk a produktů jejich životní činnosti. Mezi produkty životní činnosti patří: tkáňová tekutina, lymfa, krev, tedy vnitřní prostředí organismu.

Druhá zásada buněčné teorie:
Všechny buňky mají zásadní podobnosti v oblasti své struktury a funkcí. Například všechny buňky mají PAK neboli povrchový aparát buňky, všechny eukaryotní buňky mají vnitřní membránové organely, jako je Golgiho komplex, ER atd. Pro všechny buňky jsou charakteristické matrixové procesy a anaerobní fáze energetického metabolismu, která se projevuje rozkladem glukózy, nebo glykolýzou. Podobnost struktur a funkcí charakteristická pro buňky naznačuje jejich homologii, tj. společné původ.

Třetí zásada buněčné teorie:
Všechny současné buňky vznikly dělením již existujících buněk (tento předpoklad předložil Rudolf Virchow).
Čtvrtá zásada buněčné teorie:
Aktivita mnohobuněčného organismu je tvořena aktivitami jeho složek, tedy buněk, přičemž je nutné brát v úvahu vzájemné propojení buněk.
Úkoly.
Zapamatujte si zásady buněčné teorie.

Přednáška 2. Stavba biomembrán
Biologické membrány se skládají z proteinových, lipidových a sacharidových složek.

Proteinové a lipidové složky se v membránách nacházejí v hojném množství a nazývají se majoritními. Sacharidová složka se obvykle vyskytuje v menším množství a nazývá se minoritní. Výjimkou jsou rostlinné buňky. Lipidy membrány jsou obvykle zastoupeny fosfolipidy, v menší míře glykolipidy a lipoproteiny. V membráně je obvykle přítomen cholesterol a některé vitamíny rozpustné v tucích. Lipidy hrají důležitou roli, protože tvoří bilipidovou vrstvu, která je strukturální základnou všech biologických membrán. Membrány jsou charakteristické asymetrií lipidů, což zajišťuje základní vlastnosti všech membrán. Tato asymetrie je dosažena tím, že lipidy mohou pohybovat v rámci jednoho monovrstvy a provádět přechody typu "flip-flop", tj. přechody z jedné monovrstvy do druhé. Délka radikálu u mastných kyselin membránových lipidů je prakticky konstantní, tekutost membrán závisí především na nasycení mastných kyselin. Díky přechodům "flip-flop" se v horní monovrstvě koncentrují lipidy s nasycenými radikály mastných kyselin, což jí dodává zvláštní tuhost, zatímco v vnitřní monovrstvě jsou lipidy s nenasycenými radikály. Přechod "flip-flop" vyžaduje velkou spotřebu energie a je katalyzován enzymem flipázou.

Bilipidová vrstva vykonává následující funkce:

  • Strukturová – tuto funkci potvrzují fosfolipázy. Například fosfolipáza A štěpí "ocasy" od lipidů, což vede k lýze buňky; fosfolipáza A se nachází v jedu mnoha hadů. Fosfolipáza C štěpí "hlavy" lipidů, což vede k destrukci bilipidové vrstvy; fosfolipáza C se nachází v toxinu cholery.

  • Izolační – bilipidová vrstva propouští pouze malé nezatížené molekuly (alkoholy, H2O, O2, CO2), protože nabité molekuly zůstávají v oblasti hlav membrány a hydrofobní molekuly ve zóně "ocasů". Tímto způsobem bilipidová vrstva vytváří elektrochemický gradient koncentrace iontů na obou stranách membrány. Rozdíl mezi těmito gradienty se nazývá potenciál, což znamená, že všechny buňky mají tzv. klidový potenciál, kdy na vnější straně membrány vzniká částečně kladný náboj, zatímco na vnitřní straně záporný. Membrána je polarizována a MPP zajišťuje normální tlak v buňce. Pokud je tento tlak narušen, buňka zahyne v důsledku nerovnoměrného toku vody.

  • Membránové lipidy regulují tekutost membrán. U nemléčných živočichů závisí tento parametr na nasycení radikálů mastných kyselin, u savců na cholesterolu. Mnoho membránových proteinů může fungovat pouze v specifickém proteínovém prostředí. Tekutost membrán závisí na mnoha vnějších podmínkách, například teplotě a tlaku; při zvýšení tlaku a snížení teploty se membrána stává tužší, při snížení tlaku a zvýšení teploty se tekutost zvyšuje. Tekutost ovlivňuje prakticky všechny procesy v buňce, protože od ní závisí transport látek do buňky, výměna metabolitů, udržování MPP a osmotického tlaku. Porušení tohoto parametru v nervových buňkách může mít nevratné následky, protože přenos impulzů není možný.

Změna tekutosti membrán může být využita v medicíně. Lokální i celkové anestetika, jako novokain, lidokain a anesthesin, jsou velké hydrofobní molekuly, které se mohou začlenit do bilipidové vrstvy membrány. Tyto látky snižují tekutost membrány, čímž zpomalují přenos nervových impulzů, což vede k anestézii. Celkové anestetika (např. chloroform) zvyšují tekutost membrán, což také znemožňuje přenos nervových impulzů.

Jak rozpoznat nerovnováhu v energetickém systému těla podle východní medicíny?
Jak se prochází palácem, který skrývá tajemství?
Jak se ztrácí cit pro krásu a co s tím dělat?
Jaké identity a strategie prosazuje hnutí Alt-right v USA?
Vliv tradiční lidové kultury na duchovní a morální rozvoj osobnosti mladšího školního věku Vorotyncova I.V.
Co je potřeba vědět při nástupu do 1. třídy
Lidová moudrost a přísloví kozáků
Oznámení o změně textu čtvrtletní zprávy
Škola jako prostor zdraví: Seminář o využívání zdravotně-preventivních technologií ve vzdělávání