i

Aktuální číslo:

2025/2

Téma měsíce:

Sklo

Obálka čísla

Umělé buňky

Cesta k porozumění životním procesům
 |  3. 6. 2024
 |  Vesmír 103, 360, 2024/6

Organismy jsou složité systémy, skládající se z mnoha druhů molekul a jejich agregátů, tvořících vysoce funkční celky. Pokud ale chceme odhalit vztahy jednotlivých buněčných podsystémů, je přílišná složitost organismů spíše na obtíž. Z tohoto důvodu vědci připravují a zkoumají zjednodušené umělé systémy, které zachycují pouze některé životní procesy. Rychlý rozvoj zaznamenaly v poslední době zvláště modely buněčných membrán, které přinášejí kromě teoretických pokroků i ryze praktické.

Než se zaměříme na to, co vymezuje slovní spojení „umělá buňka“, podívejme se detailněji na klasické buňky, základní kameny života. Buňky představují vysoce optimalizované funkční jednotky, které vykonávají všechny životní procesy. Jednobuněčné organismy i buňky v rámci mnohobuněčného těla jsou vybavené vlastním rozhodovacím systémem, který jim umožňuje pružně reagovat na změny prostředí. Dokážou jednat autonomně i ve spolupráci s dalšími buňkami a jsou schopné se samy opravovat i rozmnožovat. Celou životní „mašinerii“ přitom v strukturní i funkční souhře provozují „neživé“ chemické látky – zejména bílkoviny, nukleové kyseliny, lipidy a sacharidy, ale i malé anorganické molekuly jako ionty, vodíkové protony či molekuly vody.

Aby buněčný organismus zvládl takové množství různorodých funkcí, je vnitřek buněk rozdělený na jednotlivé kompartmenty či přímo organely plnící specifické úlohy. Ty jsou, stejně jako samotná buňka, ohraničené membránami – zjednodušeně řečeno „specificky propustnými“ bariérami o tloušťce 5 až 10 nanometrů. Základem membrán je lipidová dvojvrstva, struktura vznikající i mimo buňky samovolným uspořádáním některých typů lipidů ve vodě.1) Jde o lipidy, jež se vyznačují amfifilním (amfipatickým) charakterem, kdy jedna část molekuly vykazuje afinitu k vodě (je hydrofilní), zatímco druhá část molekuly vodu silně odpuzuje (je hydrofobní).

Nyní vidíte 18 % článku. Co dál:

Jsem předplatitel, mám plný přístup
Jsem návštěvník
Chci si přečíst celé číslo
Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru. Více o předplatném
OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Molekulární biologie, Biologie

O autorech

Jan Sýkora

Piotr Jurkiewicz

Doporučujeme

Probírat se úlovkem hlubokomořských ryb jako pokladem

Probírat se úlovkem hlubokomořských ryb jako pokladem uzamčeno

Eva Bobůrková  |  3. 2. 2025
Přírodovědkyni Zuzaně Musilové učarovaly ryby. A to hlavně podivuhodné ryby hlubokomořské, s obrovskýma očima a strašlivými zuby. Byť mnohé z nich...
Doba skleněná

Doba skleněná uzamčeno

Obliba skla trvá už kolem 5000 let. Díky využití přírodních věd dokážeme prohloubit dosavadní poznání toho, kdy a kde se vyráběly skleněné...
Skleněný zázrak

Skleněný zázrak video

Marek Janáč  |  3. 2. 2025
Jeden z nejunikátnějších sklářských příběhů všech dob odstartovaly dvě rodinné tragédie. Leopoldu Blaschkovi z Českého Dubu zemřela na choleru...