i

Aktuální číslo:

2024/6

Téma měsíce:

Éčka

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

Genová terapie ALS: jsme na začátku naděje

Genová terapie ALS: jsme na začátku naděje

Je to krutá a zatím nevyléčitelná nemoc. Amyotrofická laterální skleróza. Americká léková agentura FDA však nedávno schválila pro medicínskou...
(Ne)umělá sladidla

(Ne)umělá sladidla uzamčeno

Adam Obr  |  3. 6. 2024
Když loni v létě zařadilo WHO aspartam na seznam látek, které mají potenciál způsobovat rakovinu, dosáhla diskuse o škodlivosti nekalorických...
Příběhy řasových éček

Příběhy řasových éček

Richard Lhotský  |  3. 6. 2024
Přídatné látky v potravinách, familiárně přezdívané pro svůj kód éčka, vzbuzují u řady lidí obavy a strach. Přesto se mezi nimi najdou i látky...