4. PŘÍJEM LÁTEK DO BUŇKY
Pro uskutečňování příjmu látek z vnějšího prostředí a pro řízení tohoto procesu se v průběhu evoluce vyvinuly různé mechanismy.
Nejdůležitější jsou:
Difúze
Do buňky mohou vstoupit jen ty látky, pro které je plazmatická membrána volně prostupná. Jsou to především látky o malé molekule, dále jsou to i větší molekuly některých chemických látek, které procházejí proto, že se rozpouštějí ve fosfolipidech membrány.
Transport (přenos) pomocí přenášečů
Některé bílkoviny plazmatické membrány mají schopnost specificky vázat molekuly určité sloučeniny na povrchu buňky a dopravit je na vnitřní stranu plazmatické membrány, kde se tato molekula uvolní do cytoplazmy. Tyto bílkoviny se nazývají transportní proteiny čili přenášeče. Pomocí nich jsou mezi buňkami a okolím vyměňovány i některé ionty, např. ionty sodíku, draslíku. Pomocí nich buňka získává z okolí některé velmi důležité látky, jako jsou jednoduché cukry a aminokyseliny.
Endocytóza
Při endocytóze pohlcuje buňka z okolí látky přestavbou plazmatické membrány: rozlišujeme dvě formy endocytózy: pinocytózu a fagocytózu.Při pinocytóze pohlcuje buňka z okolí roztok v podobě malých kapiček. Pinocytózou se mohou do buňky dostat i makromolekulární látky.
Fagocytózou jsou přijímány do buňky větší částice (bakterie, zbytky buněk). Při fagocytóze vytváří buňka aktivně plazmatické výběžky (panožky), kterými částečku obklopí a uzavře.
Přeměny energie v buňce
Pro většinu základních procesů, které probíhají v buňce, je třeba dodat energii. Souborně se tyto jevy označují jako energetika buňky. Kdyby byl přívod energie do buňky přerušen, buňka by nutně zahynula.Ta část energie, která se při transformaci uvolní a která je schopna konat práci, se nazývá volná energie (Gibbsova energie). Při chemických reakcích se tato energie buď uvolňuje - exergonické reakce - nebo spotřebovává - endergonické reakce. Všechny buňky mohou využít pouze energii vázanou v organických chemických látkách (chemická energie) a některé buňky i energii elektromagnetického záření.
Z tohoto hlediska se dají všechny buňky rozdělit:
A. Heterotrofní - tyto buňky mohou využívat pouze energii vázanou v organických látkách přijatých z okolí.
B. Autotrofní - tyto buňky mají schopnost nejen absorbovat, ale i využívat jiné formy energie, než je energie chemická, hlavně energii světelnou.
Fotoautotrofie - při ní je světelná energie využívána k syntéze glukózy z vody a oxidu uhličitého
Chemoautotrofie - v přírodě málo rozšířená, jako energie potřebná k vazbě oxidu uhličitého do látek se zde využívá energie, která se uvolňuje při oxidaci anorganických nebo jednoduchých organických látek
Příjem látek a energie z okolí
Mezi orgány, které se podílejí na příjmu látek pevných nebo rozpuštěných ve vodě, patří především trávící soustava živočichů a kořenová soustava rostlin Roztoky, jejichž hlavní funkcí je rozvod látek v organismu nazýváme souborně tělní tekutiny. U tkání je to tkáňový mok, u rostlin např. krevní tekutiny, lymfa.
Základní fyziologické předpoklady správné výživy
Úloha výživy:
Nedostatečný příjem potraviny:
Potrava - jediný zdroj získávání energie z organismu
Kvalita potravy - základní živiny (cukry, tuky, bílkoviny), voda, minerální látky, vitamíny.
Příjem vody - nezbytný pro udržení životních procesů v buňkách
Nedostatek vody snášejí živočichové mnohem hůře než hladovění.
Minerální látky - nezbytná složka živé hmoty, množství jednotlivých prvků různé.
Vitamíny - jednoduché organické látky, které vznikají činností bakterií v těle vyšších rostlin. Získáme je buď hotové (v potravě) nebo provitamíny (vytváří). Nejsou zdrojem energie, jsou složkami enzymů, množství závisí na pohlaví, věku, intenzitě metabolismu atd.
Základní živiny:
- cukry 10% energie
- tuky - alespoň malé množství nenasycených mastných kyselin olejů
- bílkoviny - člověk potřebuje asi z dvaceti aminokyselin alespoň 8 - 10. Jestliže chybí jediná nepostradatelná aminokyselina, nastává porucha v tvorbě bílkovin.
Barální metabolismus - nejmenší množství energie nutné pro zachování živin v úplném klidu závisí na: druhu organismu, velikosti, hmotnosti, teplotě, potravě, zevním prostředí, stáří pohlaví.Teplota živočichů a člověka jako důsledek a předpoklad metabolických dějů.Metabolismus je závislý na teplotě a teplota na něm.
Živočichové jsou:
Endotermie - živočichové, kteří nejsou závislí na okolním prostředí, udržují svou tělesnou teplotu regulačními prostředky na stálé teplotě. Jsou nezávislí na okolním prostředí (ptáci, savci, člověk)
Ektotermie - živočichové s proměnlivou tělní teplotou, závisí na zevní teplotě, ovlivňuje látkový metabolismus - bezobratlí, z obratlovců: kruhoústí, paryby, ryby, obojživelníci, plazi.
Heterotermie - jakmile poklesne teplota eltodermní (nebo je příliš nízká)
Teplota musí být regulována (ustavičný výdej a tvorba energie) jinak by došlo k přehřátí. Tvorba tepla v těle - chemická termoregulace
Výdej tepla
- fyzikálně (prokrvením organismu - rozšiřování cév)
- fyzikální termoregulace - vedením (styk se studeným předmětem), prouděním, vyzařováním, odpařování, (zejména savci) zrychlené dýchání.
Teplotní zóna - oblast, kde se udržuje stálá teplota. Jádra s minimální tvorbou energie