Достатъчно е само да погледнем сладко кученце или прекрасно растение, за да им се възхитим. Ако обаче искаме да се възхищаваме на тези организми, трябва да се вгледаме много по-дълбоко в тях; как са структурирани клетките им и как е оптимизирана функцията им.
Това може да звучи като все по-философски, но хората не се замислят често за сложността на живия организъм . Освен може би в час по биология, замисляли ли сте се някога за милиардите клетки, от които е съставено тялото ви, и как всички те работят заедно като компоненти на един-единствен, голям организъм?
И можем ли да кажем, че нещо е наистина живо, когато животът зависи от продължаващото здраве и активност на клетките?
Добре, може би това е малко прекалено дълбоко. Какво ще кажете да изследваме растителните и животинските клетки сега, за да можем да се възхищаваме на това как са направени тези миниатюрни единици?
| Ключова характеристика | Значение |
|---|---|
| И животинските, и растителните клетки са еукариотни. | Те имат истинско ядро и мембранно-обвити органели. |
| Те споделят много общи характеристики, като наличието на ядро и органели със сходни функции. | И двата типа клетки извършват основни жизнени процеси като дишане, синтез на белтъци и клетъчно делене. |
| Животинските клетки образуват много видове тъкани, докато растителните образуват само няколко основни типа тъкани. | Това позволява на животните да развиват по-голямо разнообразие от специализирани органи и системи. |
| Растителните клетки нямат същата структурна опора и защита, на която се радват животинските клетки. | Вместо това те разчитат главно на клетъчната стена и тургорното налягане за поддържане на формата си. |
| Само растителните клетки съдържат хлоропласти; животинските клетки не. | Хлоропластите извършват фотосинтеза, чрез която растенията произвеждат собствена храна от слънчева енергия. |
Основни факти за клетките
Клетките са основната единица на живота . Те съдържат всички структури и компоненти и - най-важното - генетична информация, за да осигурят оцеляването и продължаването на организма.
Съществуват две основни категории клетки: прокариотни и еукариотни. Растенията и животните, сложни същества, каквито са, имат еукариотни клетки . Това означава, че всяка растителна и животинска клетка съдържа ядро, цитоплазма - течността, изпълваща клетките, и мембрана.
Можете да сравните клетъчната мембрана с кожата ни; тя напълно съдържа всичко вътре в клетката
Ядрото на клетката съдържа цялата ѝ генетична информация и нейната ДНК. Двойна мембрана държи тази информация отделно от цитоплазмата; този двоен защитен слой се нарича ядрена обвивка .
От вътрешността на ядрената обвивка се издават инструкции за клетъчен растеж, делене, метаболизъм и производство на протеини.
Тя е пълна с органели - областите, където протичат жизненоважни химични реакции за поддържане на хомеостазата. Цитоплазмата се състои от вода, сол и други молекули; тя се нарича вътреклетъчна течност .
Течността извън клетката се нарича извънклетъчна течност.
Органелите поставят началото на дивергенцията между структурите на животинските и растителните клетки. Например, докато всички клетки, растителни или животински, съдържат митохондрии и рибозоми - и двете органели, само растителните клетки съдържат хлоропласти; различен вид органели.
С всяка сесия, преподавателят по биология може да превърне гъстата гора от клетъчни процеси в добре ориентирана карта, правейки ученето толкова естествено, колкото дишането. И така, след като вече сме запознати с основните факти за клетките, нека да разгледаме по-конкретно клетъчните структури.
Структури на животински клетки
Всички животни са многоклетъчни; много различни видове клетки изграждат организма. Някои животни са просто устроени, докато други - например хората - са изключително сложни.
Сложните организми имат кръвни клетки, мускулни клетки и нервни клетки; мозъчни клетки, чревни клетки, чернодробни клетки и, най-важното от всичко, стволови клетки; това са основно празни шаблони, чакащи инструкции за това какъв тип клетка да се превърнат. И това е само частичен списък с видовете клетки, които сложните организми могат да имат.
Разнообразието от клетки, които едно животно може да има, и различните функции, които те изпълняват, означават, че не всяка животинска клетка е снабдена с един и същ набор от органели. Въпреки това, много такива мини-органи се появяват в широкия спектър от клетъчни типове. Прочетете повече и за клетъчната биология.
Те установяват последователността на аминокиселините в полипептидните вериги съгласно инструкциите, предоставени от информационната РНК (иРНК) на клетката. Рибозомите могат да бъдат навсякъде в цитоплазмата, но често са свързани с ендоплазмения ретикулум (ЕР) .
ЕР сглобява и транспортира дългите вериги от аминокиселини, произведени от рибозомите. Всяка клетка има два вида ЕР: гладък и грапав. Грапавият тип има прикрепени рибозоми; гладките не. Най-важната функция на гладкия ЕР е да отстранява токсините от клетките.
Голджиевото тяло сгъва протеините, изпратени от ендоплазмичния ретикулум; сортира ги и ги пакетира във везикули. Тъй като рибозомите са производственият отдел, Голджиевият апарат е отговорен за транспортирането на „продукта“ навън.
Лизозомите съдържат храносмилателни ензими; те разграждат големи молекули в клетката, така че техните съставни части могат да бъдат използвани повторно.
Митохондриалните органели произвеждат енергия; те са енергийната станция на клетките, където се осъществява клетъчното дишане. Това е мястото, където мазнините и захарите се разграждат, за да се освободи АТФ.
Всички тези компоненти са суспендирани в цитоплазмата и се съдържат в плазмената мембрана .
В цялата цитоплазма е разположен цитоскелетът, който помага за стабилизирането и закрепването на органелите; той също така помага на клетките да запазят формата си. Цитоскелетът играе роля в клетъчната сигнализация - както предава съобщения на други клетки, така и изпраща инструкции в клетката. Микрофиламентите, микротубулите и междинните филаменти са трите вида филаменти, които изграждат цитоскелета.
Структура на растителните клетки
Три основни характеристики отличават растителните клетки от животинските: клетъчна стена, вакуола и хлоропласти. Освен тях има и други, по-малки разлики.
Докато животинските клетки разчитат на глюкоза и кислород за своето оцеляване - молекули, които поглъщат и вдишват, растителните клетки фотосинтезират храната си. За тази цел органелите, наречени хлоропласти, са жизненоважни.
Растенията се считат за фотоавтотрофни, защото използват светлинна енергия, за да произвеждат захарите, които ги поддържат. За разлика от тях, животните са хетеротрофни, защото се хранят с други животни и растения.
Растителните клетки нямат структурната защита и сигурност, които имат животинските клетки, така че те имат различни механизми за защита на ядрата си и поддържане на формата си. Централно разположената вакуола и клетъчна стена правят клетъчната структура по-твърда и издръжлива.
Вакуолата работи като мехур, задържайки вода , така че тя да се издува към стените на клетките. Това причинява тургорно налягане - ефектът от притискането на натоварените с вода клетки една към друга. Тургорното налягане изпълнява същата функция като скелетите при животните, осигурявайки на растението твърдостта, от която се нуждае, за да расте нагоре, към повече слънчева светлина.
За да издържат на тургора, както и на вътрешното налягане, създавано от вакуолите, растителните клетки имат здрави стени. Тези здрави клетъчни стени от своя страна придават здравина на растението. Клетъчните стени са изградени предимно от целулоза, с няколко други молекули, сред които пектин и лигнин.
Целулозата представлява храносмилателни предизвикателства за организми, които не произвеждат естествено ензима целулаза. Много тревопасни животни произвеждат този ензим, но други животни, включително хората, често имат негов дефицит.
Външната мембрана на тези дисковидни органели образува тяхната външна повърхност; тя е сравнително пропусклива в сравнение с вътрешната мембрана, която не пропуска толкова много молекули.
Хлоропластите са пълни с течност, наречена строма - донякъде подобна на цитоплазмата. Вътре в стромата се намират струпвания от тилакоиди. Всяко от тези отделения с форма на монета съдържа високи нива на каротеноиди и хлорофил, два пигмента, особено способни да улавят светлина.
Тилакоидните купчини се наричат грана (единствено число: granum). Те са свързани чрез интергранни тилакоиди; по същество един диск, чиито страни са вградени в две съседни грани.
Подобно на други еукариотни клетки, растителните клетки съдържат ядро, където се съхранява генетичният материал на клетката (ДНК). И отново - както в животинските клетки, протеините се произвеждат в рибозомите и се обработват в ендоплазмения ретикулум (ЕР). Те се сгъват и пакетират във везикули в апарата на Голджи.
Растителните клетки също имат митохондрии, но те функционират малко по-различно при растенията, отколкото при животните. Например, докато и двете участват в клетъчното дишане и производството на АТФ, митохондриите при животните разграждат погълнатите хранителни вещества и извличат това, от което се нуждаят, докато растителните митохондрии получават захарите си отвътре, синтезирани от самото растение.
И накрая, докато животинските клетки образуват много различни видове тъкани, растителните клетки образуват само пет. Паренхимните, склеренхимните и коленхимните тъкани се считат за прости - съставени само от един вид клетки . За разлика от тях, флоемата и ксилемата се считат за сложни тъкани, защото са съставени от повече от един вид клетки. Прочетете повече и за процесите при осмоза.
Сравняване на животински и растителни клетки
Тъй като имат ясно определено ядро и мембранно свързани органели, както растителните, така и животинските клетки са еукариотни. Бактериите и археите, тъй като нямат ядро - тяхната ДНК се помещава в тяло, наречено нуклеоид, се класифицират като прокариотни.
Тъй като бактериите са едноклетъчни организми, а растенията и животните са многоклетъчни, ще изключим бактериите от нашия анализ, за да се съсредоточим върху организми, чиито множество клетки работят заедно.
Въпреки общата им класификация като еукариоти и малкото прилики, животинските и растителните клетки са коренно различни.
Растителните клетки имат стени, които защитават деликатните им ядра; животинските клетки нямат. Това е така, защото животните са сложни организми, които имат много повече поддържащи инструменти за своите органи и тъкани:
- кости
- връзки
- сухожилия
- хрущял
- асортимент от извънклетъчни течности
- заставка
- трансклетъчен
- интраваскуларно
- цереброспинален
С такава обширна поддържаща система е ясно защо животинските клетки не се нуждаят от допълнителната защита, която имат растителните клетки. Растителните клетки обаче са богати на хлоропласти, органелите, които ги правят зелени и позволяват фотосинтезата.
Много малко животни - главно бактерии и амеби, и само едно гръбначно, петнистият саламандър, имат хлоропласти. Те ги абсорбират от растенията, с които се хранят.
| Характеристика | Растителни клетки | Животински клетки |
|---|---|---|
| Тип клетка | Еукариотна | Еукариотна |
| Ядро | Имат ясно обособено ядро | Имат ясно обособено ядро |
| Клетъчна стена | Налична, осигурява защита и опора | Липсва |
| Хлоропласти | Налични, извършват фотосинтеза | Липсва |
| Вакуола | Една голяма централна вакуола | Малки вакуоли или липсват |
| Съхранение на вода | Централната вакуола съхранява вода и поддържа тургорното налягане | Няма специализирана структура за тази функция |
| Получаване на енергия | Могат да произвеждат собствена храна чрез фотосинтеза | Получават енергия чрез хранене с други организми |
| Структурна опора | Основно чрез клетъчната стена и тургорното налягане | Чрез кости, хрущяли, сухожилия, връзки и други поддържащи структури |
| Осмоза | Играе важна роля за поддържането на тургорното налягане | Участва в регулирането на водния баланс на клетката |
Освен това, растителните клетки имат голяма централна вакуола ; животинските клетки нямат. Тази централна вакуола съдържа вода и поддържа тургорното налягане на клетките. Тъй като растителните клетки приемат вода чрез осмоза и имат сравнително малко защитни сили, е жизненоважно те да имат място, където да съхраняват тези молекули.
Обърнете внимание, че клетките на някои животни имат малки вакуоли, които съхраняват молекулярни частици, по-големи от водата. Тогава е ясно, че тези молекули се подпомагат в клетките чрез улеснена дифузия .
Обобщи с помощта на AI
Хареса ли Ви статията? Оставете отзив!
Loading...
