Чем отличается строение растений и животных
Сходство и различия строения клеток растений и животных
Клетки животных и растений схожи между собой, поскольку они являются эукариотическими клетками, имеющими истинное ядро, которое содержит ДНК и отделено от других клеточных структур ядерной мембраной. Оба типа клеток имеют сходные процессы размножения (деления), которые включают митоз и мейоз.
Животные и растительные клетки получают энергию, используемую ими для роста и поддержания нормального функционирования в процессе клеточного дыхания. Также, характерным для обоих типов клеток является наличие клеточных структур, известных как органеллы, которые специализированы для выполнения конкретных функций, необходимых для нормальной работы. Животные и растительные клетки объединяет наличие ядра, комплекса Гольджи, эндоплазматического ретикулума, рибосом, митохондрий, пероксисом, цитоскелета и клеточной (плазматической) мембраны. Несмотря на схожие характеристики животных и растительных клеток, они также имею множество различий, которые рассмотрены ниже.
Основные различия в клетках животных и растений
Прокариотические клетки
Эукариотические клетки животных и растений также отличаются от прокариотических клеток, таких как бактерии. Прокариоты обычно являются одноклеточными организмами, тогда как животные и растительные клетки обычно многоклеточные. Эукариоты более сложны и больше, чем прокариоты. К клеткам животных и растений относятся многие органеллы, не обнаруженные в прокариотических клетках. Прокариоты не имеют истинного ядра, поскольку ДНК не содержится в мембране, а свернута в области цитоплазмы, называемой нуклеоидом. В то время как животные и растительные клетки размножаются митозом или мейозом, прокариоты чаще всего размножаются с помощью деления или дробления.
Другие эукариотические организмы
Естествознание.ру
Строение клетки
Жизнь — способ существования одних тел за счет выживания других.
Задумывались ли вы, из чего состоят растения, животные и человек? На первый взгляд все вокруг состоит из крупных деталей — частей тела и органов. На самом деле все живое на планете состоит из микроскопических частиц — клеток. Деревья, звери, человек, микробы — все организмы построены из невидимых глазу «кирпичиков». Собранные воедино, они складываются в целостную систему. Но каждая клетка — отдельный микромир со своими свойствами и функциями.
Когда одной клетки достаточно
До 1665 года человечество не подозревало о существовании клеток. Впервые их обнаружил англичанин Роберт Гук. Он разглядывал через увеличительный прибор кору дуба и заметил, что она состоит из множества ячеек. Позднее выяснилось, что это были мертвые оболочки клеток, полые внутри.
В живых клетках растений, в отличие от мертвых, присутствует вязкое вещество — цитоплазма, в которой плавают ядро и вакуоли — пузырьки с клеточным соком. Взгляните на разрезанный помидор или кусочек арбуза. Вы заметите, что спелая мякоть состоит из мельчайших гранул. Это и есть растительные клетки.
Как вы думаете, все ли живые существа состоят из множества клеток, или порой достаточно и одной, чтобы создание могло полноценно жить, питаться и размножаться? Иногда одной клетки хватает для жизни. На Земле есть ничтожно малые существа — одноклеточные, организм которых состоит из одной-единственной клетки.
В 1675 году голландский ученый Антони ван Левенгук начал рассматривать под микроскопом капельки воды. Он заметил, что жидкость кишит микроскопическими созданиями. Каждое из них могло бы с легкостью проплыть сквозь тонкое игольное ушко. Тела этих крошечных существ состояли из одной клетки. Тем не менее, организмы легко реагировали на свет, тепло, химические вещества и механические раздражители. Они были способны самостоятельно питаться, дышать, размножаться, расти и развиваться.
Однажды Роберт Гук (1635-1703 гг. — английский естествоиспытатель и изобретатель) вел наблюдения на старом микроскопе. Он был в виде полуметровой позолоченной вертикальной трубы. Работать на нем приходилось, согнувшись в три погибели. Гук решил усовершенствовать прибор. Для начала он сделал тубус наклонным. Затем биолог установил перед прибором масляную лампу для лучшего освещения. Потом к нему пришла мысль усилить свет за счет солнечных лучей и сконцентрировать его. Так появился большой стеклянный шар, наполненный водой. За ним была установлена специальная линза. Эта оптическая система в сотни раз усиливала яркость освещения.
Ученые сделали вывод: одноклеточные — такие же живые существа, как, к примеру, слон или человек. С тех пор все живое делится на две группы — одноклеточные и многоклеточные.
Строение клетки
Животные и растительные клетки имеют схожее строение. Внутри клетка заполнена цитоплазмой, в которой «плавают» внутренние компоненты.
Главный орган клетки — ядро, покрытое пористой оболочкой. Сквозь поры в ядро и обратно поступают питательные вещества и отходы. Ядро заполнено соком, в котором находятся ниточки молекул ДНК и ядрышко. Ядро — главнокомандующий, оно управляет всеми процессами внутри клетки и заведует важной генетической информацией.
Помимо ядра, вакуолей и цитоплазмы внутри клетки присутствуют и другие органоиды. И в животных, и в растительных клетках есть вакуоли — пузырьки, заполненные клеточным соком. Они отвечают за хранение питательных веществ, обезвреживание ядов и вывод отходов. Митохондрии — производители энергии. Они помогают клетке дышать, размножаться, расти. Аппарат Гольджи отвечает за производство, хранение и доставку веществ в разные части клетки. Рибосомы в ответе за выработку белка — строительного материала. Лизосомы, мешочки с ферментами, которые ускоряют процессы в организме, переваривают пищу. Пероксисомы тоже содержат ферменты. Они нейтрализуют вредные вещества и разрушают жиры.
У растительных и животных клеток есть и отличия
Клетки бывают крупных размеров. Например, клетка стебля льна достигает 40 мм, а клетка мякоти арбуза — 1 мм. Их видно невооруженным глазом.
Митохондрии и хлоропласты
Все клетки нуждаются в питании, которое они получают при помощи митохондрий и хлоропластов.
Митохондрии производят аденозинтрифосфорную кислоту (АТФ). Это своеобразный аналог батарейки, которая вырабатывает, хранит и распределяет между органоидами энергию. Активные клетки расходуют большое количество энергии, и митохондрий в них много. Если внутренние процессы в клетке протекают вяло, избыток энергии ни к чему. В такой клетке митохондрий мало. Митохондрии могут иметь спиралевидную, округлую, чашевидную и нитевидную формы и даже способны трансформироваться. Они передвигаются внутри клетки. Эти частички словно чувствуют, какая часть клетки остро нуждается в энергии, и спешат именно туда.
Хлоропласты — такие же «энергетические фабрики» в клетках зеленых растений. Они достигают в ширину 2-4 микрометров, в длину — 5-10 микрометров. У зеленых водорослей встречаются хроматофоры — гигантские хлоропласты длиной 50 микрометров. Таких хроматофоров может содержаться всего по одному на клетку.
В хлоропластах содержится пигмент хлорофилл, который окрашивает растения в зеленый цвет и участвует в важнейшем процессе — фотосинтезе. При помощи хлорофилла зеленые растения поглощают солнечный свет и перерабатывают его в органические вещества.
Ядро клетки
Самая первая живая клетка зародилась на планете миллионы лет назад. Ученые до сих пор спорят о том, когда и как она появилась: в воде или на суше, из каких частиц, в каких условиях.
В поиске истины ученые выдвинули две теории происхождения клеток: клеточную и теорию биогенеза. Клеточная теория стала основополагающей. В середине XIX века после долгих исследований немецкие ученые Маттиас Шлейден и Теодор Шванн впервые заявили: абсолютно все живые организмы на Земле состоят из клеток. Так появилась клеточная теория. Немногим позднее Рудольф Вирхов высказал мнение о том, что живая клетка может произойти только от живой клетки, а ее спонтанное появление из неживой материи невозможно. Выходит, жизнь была всегда. Вечно. Это стало главным утверждением биогенеза.
Оказывается, не у каждой клетки есть ядро. Да-да, существуют организмы, способные выжить без этого важнейшего компонента. Исходя из этого, современные ученые выделяют два вида клеток: прокариотические и эукариотические. Названия этих групп произошли от древнегреческого языка. Слово «карио» переводится как ядро, приставка «про» — до, «эу» — хорошо. Значит, прокариоты — это организмы, клетки которых не содержат ядра. К доядерным относятся бактерии, сине-зеленые водоросли и археи — древнейшие одноклеточные.
В целом эукариотические клетки отличаются от прокариотов сложностью своей конструкции. Биологи считают, что прокариоты — предки эукариотов, которые в процессе эволюции начали объединяться, образуя многоклеточные организмы.
Симбиогенез. История о том, как съеденная жертва стала звеном эволюции
Между живой клеткой и большинством высокоупорядоченных небиологических систем, таких как кристалл или снежинка, существует пропасть настолько обширная и абсолютная, как только можно представить»
Майкл Дентон, британско-австралийский биохимик
Миллионы лет назад, когда начала зарождаться жизнь, Землю населяли одноклеточные безъядерные создания. Они жили, питались и размножались. Крупные особи пожирали мелких. Однажды кроха, проглоченная «хищником», выжила внутри его организма и поселилась там. Поскольку внутри одноклеточного прокариота была лишь цитоплазма, кроха прижилась в ней. Спустя годы эволюции съеденные микроскопические организмы превратились в митохондрии и хлоропласты. На самом деле все происходило не так быстро, как может показаться.
Эукариоты образовывались в несколько этапов
Сравнение растительной и животной клетки: общее в характеристике, различия, основные составляющие
Сравнение животной и растительной клетки
Клетка является главным структурным, функциональным и воспроизводительным компонентов живого организма, элементарная биологическая система.
В зависимости от строения животной клетки или растительной, а также от определенного набора органоидов клетки, организмы поделены на царства.
Клетка растения или животного является эукариотической и отличается определенными подробностями и различиями.
Чем растительная клетка отличается от животной? Какое строение имеет растительная клетка и животная?
Для начала разберемся, что есть общего у растительной и животной клетки.
Общее в сравнительной характеристике растительной и животной клетки
К общим элементам клетки животной и растительной:
Отличие растительной клетки от животной
Чем растительная клетка отличается от животной?
Строение растительной клетки отличается от строения животной клетки:
Похожесть в функциях и строении животной и растительной клетки — свидетельство общего происхождения и их отношения к эукариотам. Говоря о том, чем отличается растительная клетка от животной, в первую очередь упоминают разные способы питания: автотрофный у растений и гетеротрофный у животных.
Строение клетки животных отличается наличием поверхностного аппарата, цитоплазмы и ядра. Ядро отсутствует лишь у бактериальных клеток и клеток цианобактерий.
Основные составляющие животной и растительной клетки
Поверхностный аппарат клетки
Еще одно отличие животной и растительной клетки — в надмембранной структуре. Строение живой клетки характеризуется наличием гликокаликса как надмембранной структуры, а строение растительной клетки, если кратко — оболочки или клеточной стенки (животной клетки это нехарактерно), которая в большей степени состоит из целлюлозы.
Гликокаликс — образование на поверхности мембраны, которое характерно для животных клеток.
Гликокаликс образуется с помощью молекул полисахаридов, соединенных с белками и липидами мембраны и окружающих ее чем-то наподобие «антенн». Значение гликокаликса заключается в том, что за счет его в процессе образования тканей между клетками появляются контакты. Такое свойство клеток считается базовым в таком явлении как тканевая совместимость.
Основной функцией полисахаридных «антенн» является распознавание сигналов, поступающих из вне.
Чем еще отличается животная клетка от растительной? К примеру, тем, что клеткам растений (но также грибов и бактерий) характерная клеточная оболочка (животной клетке не присуща), которая абсолютно проницаема для газов и воды. Она является мертвым образованием, которое размещается на поверхности плазматической мембраны. Это важное различие растительной и животной клетки.
Из чего состоит оболочка растительной клетки? Это три компонента: целлюлоза, пектин и гемицеллюлоза.
Для клеточной оболочки характерен ряд изменений:
Различия животной и растительной клетки лежат и в основе соединения клеток между собой. Если речь идет о растительной клетке (функциях и строении), то она соединяется с другой при помощи тяжей цитоплазмы, которые называются плазмодесмами.
Основная функция клеточной оболочки — защита содержимого клетки, роль внешнего скелета.
Поверхностный аппарат отделяет внутреннее содержимое клетки, тем самым обеспечивая ее защиту от неблагоприятного влияния окружающей среды, а также обмен веществ между окружающей средой и клеточным содержимым.
Подмембранные клеточные комплексы
К подмембранным комплексам растительных и животных клеток относятся микронити, пеликула и микротрубочки.
Внутренний цитоскелет — важная составляющая цитоплазмы всех животных клеток и растительных, состоящая из микротрабекулярной системы, микротрубочек и микрофиламентов.
Микротрабекулярная система — это сеть тонких фибрилл (или микротрабекул), толщина которых достигает 2-3 нм, пересекающих цитоплазму в различных направлениях и связывающих внутриклеточные компоненты в одно целое.
К таким компонентам относятся микротрубочки, органеллы и цитоплазматическая мембрана.
В состав микротрабекул входят различные белки, объединенные в сложные комплексы. В точках, где они пересекаются или соединяются концами находятся рибосомы.
Есть 2 фазы системы микротрабекул цитоплазмы растительной и животной клетки:
Также все эукариотические клетки содержат микротрубочки — они имеют вид полых неразветвленных цилиндров. Микротрубочки являются достаточно тонкими структурами, внешний диаметр которых не превышает 30 нм, а толщина стенки — 5 нм. Что касается длины, то она достигает несколько микрометров.
Особенность цитоплазматических микротрубочек — в способности распадаться и вновь собираться. Образует микротрубочки глобулярный белок тубулин — две молекулы белка образованы одной субъединицей.
Роль матрицы в процессе образования миктротрубочек отводится центриолям, базальным тельцам ресничек и жгутиков, а также кинетохорам (центромерам). Под последними понимают особые структуры хромосом в месте первичной перетяжки.
Образование микротрубочек осуществляется, если имеются ионы магния, АТФ и кислая среда. Повышение ионов кальция и снижение температуры ведет к ускорению распадения микротрубочек.
Выполняя опорную функцию в клетке миктротрубочки и трабекулярная система определяют форму клетки (в этом различий животной и растительной клетки нет). Также миктротрубочки принимают участие в образовании веретена деления и обеспечивают расхождение хромосом к полюсам клетки. Кроме того, они стимулируют процесс перемещения органелл, которые микротрубочки направляют в нужное место.
Микрофиламенты — тонкие нити, расположенные во всей цитоплазме клетки.
Микрофиламенты размещаются гуще в поверхностном слое цитоплазмы. С их помощью образуется плотная сеть перекрещенных тонких нитей в ложноножках подвижных клеток. Пучки микрофиламентов можно обнаружить также в эпителиальных микроворсинках кишечника.
Белок актин — то, с помощью чего образуются микрофиламенты. Молекулы этого белка полимеризируются в длинную фибриллу: она состоит из двух спиралей, которые закручены относительно одна другой. Клетки содержат от 10 до 15% актина — это процент от общего количества всех белков.
Микрофиламенты содержат также нити сократительного белка миозина, но в меньшем количестве.
Сокращение мышц — результат взаимодействия двух белков: актина и миозина. Актиновые микрофиламенты вступают во взаимодействия с миктротрубочками поверхностного слоя цитоплазмы с плазмолеммой. Это обеспечивает двигательную активность цитоплазмы. Также они принимают участие в образовании перетяжки в ходе деления клеток, в процессе эндоцитоза, в обеспечении амебоидного движения.
Еще один подмембранный компонент — пеликула. Это уплотненный внешний слой цитоплазмы большинства простейших, таких как эвглена, инфузорий и др. Благодаря пеликуле форма клетки сохраняет постоянство, а поверхностный аппарат приобретает прочность.
Цитоплазма
Цитоплазма является обязательной составляющей клетки: это внутренняя полужидкая клеточная среда, которая расположена между ядром и плазматической мембраной.
Цитоплазма отличается довольно постоянным строением, химическим составом и физическими свойствами.
Цитоплазма также является полужидким содержимым клетки с расположенными в нем всеми органоидами.
Цитозоль или растворимая часть цитоплазмы заполняет пространство между органоидами клетки. В цитоплазме можно обнаружить соли, сахара, белки, ионы, аминокислоты, ферменты, АТФ и прочее.
Можно сказать, что цитоплазма выступает в роли матрикса для всех клеточных элементов. Благодаря этому матриксу обеспечивается взаимодействие клеточных структур. Он (то есть, цитоплазма) является местом, где проходят все клеточные химические реакции и перемещение веществ внутри отдельной клетки и между клетками.
Гиалоплазма представляет собой бесцветную коллоидную клеточную систему, которая состоит из полисахаридов, липидов, растворимых белков, РНК и клеточных структур, расположенных определенным образом. К таким структурам относят мембраны, органеллы и включения.
Цитоскелет или внутренний скелет — это система белковых образований, в частности, микронитей и микротрубочек.
К основным функциям цитоскелета относят:
Органеллы являются постоянными клеточными структурами, выполняющими определенные функции, обеспечивающими процессы жизнедеятельности клетки: питание, дыхание, движение, синтез и транспорт органических соединений, сохранение и передача наследственной информации.
Под включениями понимают временные клеточные элементы. Среди них — продукты синтеза и конечные продукты обмена веществ (зерна крахмала и гликогена, капли жира, кристаллы солей).
Мы рассмотрели основные отличия животной клетки от растительной и определенные сходства. Благодаря описанию различий между растительной и животной клеткой, сходств, а также особенностей формируется четкое представление о типах клеток.