Сравнительная характеристика клеток растений животных: Сравнение строения клеток бактерий, растений и животных | Наука

Большинство сходств между Клетки растений и животных связаны со многими общими органеллами.Органеллы, которые существуют как в растительных, так и в животных клетках, помимо того, что оба имеют мембраносвязанные ядра, включают:

• Митохондрии
• Эндоплазматический ретикулум
• Рибосомы
• Аппарат Гольджи
• Цитоплазма

Хлоропласты: Специализированные хлоропласты. присутствует в клетках растений и водорослей, но не в клетках животных (хотя различные исследователи пытаются создать «плантималы», вводя хлоропласты в эмбриональные клетки рыбок данио и других видов).

Хлоропласты содержат хлорофилл, который важен для фотосинтеза. Растения используют фотосинтез для получения энергии от солнечного света. Растения называют автотрофами , потому что они сами производят пищу из солнечного света. Животные и другие гетеротрофы выживают благодаря органическому веществу.

Хлоропласты имеют собственную ДНК и очень похожи на прокариотические бактерии; Ученые считают, что 1,5 миллиарда лет назад хлоропласты могли быть прокариотическими бактериями, обитавшими внутри водорослей.Это известно как эндосимбиотических отношений. Со временем прокариоты превратились в хлоропласты внутри эукариотических клеток, и эти клетки дали начало многим видам водорослей, а позже и растениям.

Органеллы: вакуоли

Вакуоль — еще одна органелла. Клетки растений, как правило, имеют одну большую центральную вакуоль, а клетки животных либо имеют несколько небольших вакуолей, либо их нет. Вакуоль — это большой, связанный с мембраной мешок, который выполняет множество функций, особенно для хранения определенных веществ.

Эта органелла жизненно важна для растений по нескольким причинам. Примечательно, что вакуоль накапливает сахара для увеличения потока воды в клетку за счет осмоса, увеличивая тургорное давление в растительной клетке. Более высокое давление тургора означает, что он более жесткий, что помогает растению удерживать свою структуру.

Вакуоли также могут накапливать питательные вещества, чтобы отложить их на потом, или выбрасывать химические вещества, которые растение должно выделять, но не может. Вакуоли могут даже накапливать токсины для самозащиты от травоядных.

Клеточная стенка

Клетки растений не двигаются; они закрепляются на клеточных стенках, которые состоят из многих веществ, особенно из целлюлозы. В отличие от клеток растений, клетки животных имеют только плазматическую мембрану и не имеют клеточной стенки.

Одно из преимуществ клеточных стенок связано с повышенным тургорным давлением, вызываемым вакуолями. Без клеточных стенок клетки растений продолжали бы поглощать воду путем осмоса, пока не лопнут, но жесткие клеточные стенки накладывают ограничение на количество воды, которое может быть поглощено.

Клеточные стенки также обеспечивают клеточную структуру и жесткость растения в целом. Такая жесткость помешала бы животным двигаться в достаточной степени. В клеточной стенке также используются химические вещества в различных слоях, чтобы защитить клетку от атак и дать сигнал другим клеткам начать защиту.

Различия между растительными и животными клетками

Различия между растительными и животными клетками нельзя увидеть невооруженным глазом. Однако влияние этих различий на морфологию (форму и особенности) растений и животных заметно.Без хлоропластов, клеточной стенки и центральной вакуоли клетки животных могут делать определенные вещи, которые не могут выполнять клетки растений, и наоборот.

Будучи соединенными единицами, такими как ткань тела, животные клетки способны обеспечивать большее движение жидкости, чем клетки растений, которые жестко прикреплены к своим соседям клеточными стенками. Как отдельные единицы, животные клетки также могут свободно перемещаться по организму, когда это необходимо, или переключаться между ролями, чтобы специализироваться на другой задаче. Клетки растений менее способны это делать, потому что стенки клеток растений удерживают их на месте.

То, что клетки растений (и растения) теряют из-за физической свободы от клеточных стенок и центральных вакуолей, они приобретают самостоятельность и безопасность. Клеточные стенки, центральные вакуоли и хлоропласты — все это способствует автотрофизму растительных клеток, что освобождает их от потребности в органических веществах для питания. Растения не нуждаются в уборке мусора, охоте или добыче корма. В то время как животные борются за ресурсы и участвуют в половом размножении, растения остаются укорененными и растут к солнцу.

Как сравнить клетки растений, животных и одноклеточных организмов

Клетка — основная единица всей жизни на Земле и строительный блок для каждого живого организма.Растения, животные, грибы и одноклеточные (одноклеточные) организмы содержат разные типы клеток, которые можно дифференцировать по нескольким ключевым признакам.

Прокариоты и эукариоты

Организмы можно разделить на две категории: прокариоты и эукариоты. Прокариоты включают бактерии и некоторые примитивные одноклеточные организмы, в то время как эукариоты включают растения, животных, грибы и простейшие. В прокариотической клетке генетическая информация (ДНК) находится в области, называемой нуклеодом, и не окружена мембраной.В эукариотической клетке ДНК содержится в отсеке, называемом ядром, который окружен мембраной.

Протисты

Протисты — большая группа одноклеточных организмов. Как эукариоты, у них есть настоящее ядро ​​с мембраной. Все они одноклеточные, хотя иногда могут собираться вместе, образуя колонии. Клетки протистов можно отличить от клеток растений, животных и грибов по их способности двигаться самостоятельно. Они могут двигаться, используя один или несколько хвостов (жгутиков), крошечных волосков на клеточной мембране (реснички) или длинных, похожих на руки отростков клеточной мембраны (псевдоподии).Протистная клетка представляет собой целостный организм и может выжить сама по себе, в то время как клетка более крупного организма — нет.

Растения

Первая характеристика, которую следует искать в растительной клетке, — это наличие твердой стенки, окружающей всю клетку. Эта клеточная стенка в основном состоит из соединения, называемого целлюлозой, и помогает растениям в их структуре. Клетки растений также содержат большие тела, называемые хлоропластами. Хлоропласты отвечают за сбор энергии от солнца и создание сахара, процесс, известный как фотосинтез.

Грибы

Как и растения, клетки грибов окружены клеточной стенкой. Однако состав клеточной стенки другой. Стенки клеток грибов состоят в основном из хитина, соединения, которое также содержится в твердых панцирях ракообразных. В клеточных стенках грибов нет целлюлозы. В грибах также отсутствуют хлоропласты, содержащиеся в клетках растений, поскольку они не подвергаются фотосинтезу.

Животные

Клетки животных можно легко отличить от клеток растений и грибов, поскольку у них полностью отсутствует клеточная стенка.Клетки животных окружены только тонкой гибкой клеточной мембраной. Поскольку у них нет клеточной стенки, обеспечивающей структуру, клетки животных должны поддерживаться каким-либо другим способом (например, скелетной системой). Они также не содержат хлоропластов растений, так как не подвергаются фотосинтезу.

4.3E: Сравнение клеток растений и животных

Хотя обе они являются эукариотическими клетками, существуют уникальные структурные различия между клетками животных и растений.

Цели обучения

• Различать структуры, обнаруженные в клетках животных и растений

Ключевые моменты

• Центросомы и лизосомы обнаружены в клетках животных, но не существуют в клетках растений.
• Лизосомы — это «мусоропровод» животных клеток, тогда как в растительных клетках та же функция выполняется в вакуолях.
• Растительные клетки имеют клеточную стенку, хлоропласты и другие специализированные пластиды, а также большую центральную вакуоль, которых нет в клетках животных.
• Стенка ячейки — это жесткое покрытие, которое защищает ячейку, обеспечивает структурную поддержку и придает форму ячейке.
• Хлоропласты, обнаруженные в клетках растений, содержат зеленый пигмент, называемый хлорофиллом, который улавливает световую энергию, которая управляет реакциями фотосинтеза растений.
• Центральная вакуоль играет ключевую роль в регулировании концентрации воды в растительной клетке при изменении условий окружающей среды.

Ключевые термины

• протист : любой из эукариотических одноклеточных организмов, включая простейших, слизистые плесени и некоторые водоросли; исторически сгруппированы в королевство Протоктисты.
• автотроф : любой организм, который может синтезировать пищу из неорганических веществ, используя тепло или свет в качестве источника энергии
• гетеротроф : организм, которому требуется внешний источник энергии в виде пищи, поскольку он не может синтезировать свою собственную

Клетки животных по сравнению с клетками растений

Каждая эукариотическая клетка имеет плазматическую мембрану, цитоплазму, ядро, рибосомы, митохондрии, пероксисомы и в некоторых случаях вакуоли; однако между клетками животных и растений существуют поразительные различия.В то время как как животные, так и растительные клетки имеют центры организации микротрубочек (MTOC), животные клетки также имеют центриоли, связанные с MTOC: комплекс, называемый центросомой. Каждая клетка животных имеет центросому и лизосомы, тогда как клетки растений не имеют. У растительных клеток есть клеточная стенка, хлоропласты и другие специализированные пластиды, а также большая центральная вакуоль, тогда как у животных клеток нет.

Центросома

Центросома — это центр организации микротрубочек, расположенный рядом с ядрами клеток животных.Он содержит пару центриолей, две структуры, которые лежат перпендикулярно друг другу. Каждая центриоль представляет собой цилиндр из девяти троек микротрубочек. Центросома (органелла, где берут начало все микротрубочки) реплицируется до деления клетки, и центриоли, по-видимому, играют определенную роль в притяжении дублированных хромосом к противоположным концам делящейся клетки. Однако точная функция центриолей в делении клеток не ясна, потому что клетки, у которых была удалена центросома, все еще могут делиться; и клетки растений, в которых отсутствуют центросомы, способны к делению клеток.

Лизосомы

В клетках животных есть еще один набор органелл, которых нет в клетках растений: лизосомы. Лизосомы — это «мусоропровод» клетки. В клетках растений пищеварительные процессы проходят в вакуолях.Ферменты в лизосомах способствуют расщеплению белков, полисахаридов, липидов, нуклеиновых кислот и даже изношенных органелл. Эти ферменты активны при гораздо более низком pH, чем у цитоплазмы. Следовательно, pH внутри лизосом более кислый, чем pH цитоплазмы. Многие реакции, происходящие в цитоплазме, не могут происходить при низком pH, поэтому преимущество разделения эукариотической клетки на органеллы очевидно.

Стена клетки

Стенка ячейки — это жесткое покрытие, которое защищает ячейку, обеспечивает структурную поддержку и придает форму ячейке.Грибковые и протистанские клетки также имеют клеточные стенки. В то время как основным компонентом стенок прокариотических клеток является пептидогликан, основной органической молекулой в стенке растительной клетки является целлюлоза, полисахарид, состоящий из единиц глюкозы. Когда вы надкусываете сырые овощи, например сельдерей, они хрустят. Это потому, что вы зубами разрываете жесткие клеточные стенки клеток сельдерея.

Хлоропласты

Подобно митохондриям, хлоропласты имеют собственную ДНК и рибосомы, но хлоропласты выполняют совершенно другую функцию. Хлоропласты — это органеллы растительной клетки, осуществляющие фотосинтез. Фотосинтез — это серия реакций, в которых для производства глюкозы и кислорода используются углекислый газ, вода и световая энергия.Это главное различие между растениями и животными; растения (автотрофы) могут производить себе пищу, как сахар, в то время как животные (гетеротрофы) должны принимать их пищу.

Подобно митохондриям, хлоропласты имеют внешнюю и внутреннюю мембраны, но внутри пространства, ограниченного внутренней мембраной хлоропласта, находится набор взаимосвязанных и уложенных друг в друга заполненных жидкостью мембранных мешочков, называемых тилакоидами. Каждый стек тилакоидов называется гранумом (множественное число = грана). Жидкость, заключенная во внутренней мембране, окружающей грану, называется стромой.

Хлоропласты содержат зеленый пигмент под названием хлорофилл, который улавливает световую энергию, которая запускает реакции фотосинтеза.Как и в растительных клетках, у фотосинтезирующих протистов есть хлоропласты. Некоторые бактерии осуществляют фотосинтез, но их хлорофилл не относится к органеллам.

Центральная вакуоль

Центральная вакуоль играет ключевую роль в регулировании концентрации воды в клетках при изменении условий окружающей среды. Если вы на несколько дней забываете полить растение, оно увядает. Это связано с тем, что, когда концентрация воды в почве становится ниже, чем концентрация воды в растении, вода выходит из центральных вакуолей и цитоплазмы.По мере того как центральная вакуоль сжимается, она оставляет клеточную стенку без поддержки. Эта потеря поддержки клеточных стенок растительных клеток приводит к увяданию растения. Центральная вакуоль также поддерживает расширение клетки. Когда центральная вакуоль содержит больше воды, клетка становится больше, не тратя много энергии на синтез новой цитоплазмы.

ЛИЦЕНЗИИ И АТРИБУЦИИ

CC ЛИЦЕНЗИОННЫЙ КОНТЕНТ, ПРЕДЫДУЩИЙ РАЗДЕЛ

• Курирование и пересмотр. Предоставлено : Boundless.com. Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike

CC ЛИЦЕНЗИОННОЕ СОДЕРЖАНИЕ, СПЕЦИАЛЬНАЯ АТРИБУЦИЯ

• Колледж OpenStax, Биология. 16 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m44407/latest…ol11448/latest . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, Эукариотические клетки.22 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m45432/latest/ . Лицензия : CC BY: Attribution
• органелла. Источник : Викисловарь. Адрес: : en.wiktionary.org/wiki/organelle . Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
• фотосинтез. Источник : Викисловарь. Адрес: : en.wiktionary.org/wiki/photosynthesis . Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
• эукариотический. Источник : Викисловарь. Адрес: : en.wiktionary.org/wiki/eukaryotic . Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
• Колледж OpenStax, Эукариотические клетки.22 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m45432/latest/ . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, Эукариотические клетки. 16 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m44407/latest…e_04_03_04.jpg . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, Эукариотические клетки.22 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m45432/latest/ . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, Биология. 16 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m44407/latest…ol11448/latest . Лицензия : CC BY: Attribution
• Лаура Мартин, Открытие структуры плазменной мембраны.23 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/col10470/latest/ . Лицензия : CC BY: Attribution
• фосфолипид. Источник : Викисловарь. Адрес: : en.wiktionary.org/wiki/phospholipid . Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
• гипертонический. Источник : Викисловарь. Адрес: : en.wiktionary.org/wiki/hypertonic . Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
• гипотонический. Источник : Викисловарь. Расположен по адресу : en.wiktionary.org/wiki/hypotonic . Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
• Колледж OpenStax, Эукариотические клетки.22 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m45432/latest/ . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, Эукариотические клетки. 16 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m44407/latest…e_04_03_04.jpg . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, Эукариотические клетки.22 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m45432/latest/ . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, Эукариотические клетки. 16 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m44407/latest…e_04_03_02.jpg . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, Клеточная мембрана.23 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m46021/latest/ . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, Клеточная мембрана. 23 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m46021/latest/ . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, Биология.16 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m44407/latest…ol11448/latest . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, Биология. 21 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m44407/latest…ol11448/latest . Лицензия : CC BY: Attribution
• гистон. Источник : Викисловарь. Адрес: : http://en.wiktionary.org/wiki/histone . Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
• хроматин. Источник : Викисловарь. Расположен по адресу : en.wiktionary.org/wiki/chromatin . Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
• Безграничный. Предоставлено : Безграничное обучение. Адрес: : www.boundless.com//biology/de…n/nucleolus—2 . Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
• Колледж OpenStax, Эукариотические клетки. 22 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m45432/latest/ . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, Эукариотические клетки.16 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m44407/latest…e_04_03_04.jpg . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, Эукариотические клетки. 22 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m45432/latest/ . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, Эукариотические клетки.16 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m44407/latest…e_04_03_02.jpg . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, Клеточная мембрана. 23 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m46021/latest/ . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, Клеточная мембрана.23 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m46021/latest/ . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, Биология. 23 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m44407/latest…ol11448/latest . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, Ядро и репликация ДНК.23 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m46073/latest/ . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, Биология. 23 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m44407/latest…ol11448/latest . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, Биология.16 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m44407/latest…ol11448/latest . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, Эукариотическое происхождение. 22 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m44614/latest/ . Лицензия : CC BY: Attribution
• кофактор. Источник : Викисловарь. Адрес: : en.wiktionary.org/wiki/cofactor . Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
• аденозинтрифосфат. Источник : Википедия. Расположен по адресу : en.Wikipedia.org/wiki/adenosine%20triphosphate . Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
• альфа-протеобактерии. Источник : Википедия. Расположен по адресу : en.Wikipedia.org/wiki/alpha-proteobacteria . Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
• Митохондрия. Источник : Википедия. Расположен по адресу : en.Wikipedia.org/wiki/Mitochondrion . Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
• Колледж OpenStax, Эукариотические клетки.22 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m45432/latest/ . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, Эукариотические клетки. 16 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m44407/latest…e_04_03_04.jpg . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, Эукариотические клетки.22 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m45432/latest/ . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, Эукариотические клетки. 16 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m44407/latest…e_04_03_02.jpg . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, Клеточная мембрана.23 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m46021/latest/ . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, Клеточная мембрана. 23 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m46021/latest/ . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, Биология.23 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m44407/latest…ol11448/latest . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, Ядро и репликация ДНК. 23 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m46073/latest/ . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, Биология.23 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m44407/latest…ol11448/latest . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, Эукариотические клетки. 16 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m44407/latest…e_04_03_07.jpg . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, Биология.16 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m44407/latest…ol11448/latest . Лицензия : CC BY: Attribution
• протист. Источник : Викисловарь. Адрес: : http://en.wiktionary.org/wiki/protist . Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
• гетеротроф. Источник : Викисловарь. Адрес: : en.wiktionary.org/wiki/heterotroph . Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
• автотроф. Источник : Викисловарь. Адрес: : en.wiktionary.org/wiki/autotroph . Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
• Колледж OpenStax, Эукариотические клетки.22 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m45432/latest/ . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, Эукариотические клетки. 16 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m44407/latest…e_04_03_04.jpg . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, Эукариотические клетки.22 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m45432/latest/ . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, Эукариотические клетки. 16 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m44407/latest…e_04_03_02.jpg . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, Клеточная мембрана.23 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m46021/latest/ . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, Клеточная мембрана. 23 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m46021/latest/ . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, Биология.23 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m44407/latest…ol11448/latest . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, Ядро и репликация ДНК. 23 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m46073/latest/ . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, Биология.23 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m44407/latest…ol11448/latest . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, Эукариотические клетки. 16 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m44407/latest…e_04_03_07.jpg . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, Эукариотические клетки.16 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m44407/latest…e_04_03_08.jpg . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, Эукариотические клетки. 16 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m44407/latest…e_04_03_10.jpg . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, Эукариотические клетки.16 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m44407/latest…e_04_03_09.jpg . Лицензия : CC BY: Attribution

Различий между растительными и животными клетками

Элисон Чинкота / Иллюстрация / ThoughtCo

Клетки животных и клетки растений похожи в том, что они оба являются эукариотическими клетками. Эти клетки имеют собственное ядро, в котором находится ДНК и отделено от других клеточных структур ядерной мембраной.Оба эти типа клеток имеют схожие процессы воспроизводства, включая митоз и мейоз. Клетки животных и растений получают энергию, необходимую для роста и поддержания нормальной клеточной функции, в процессе клеточного дыхания. Оба этих типа клеток также содержат клеточные структуры, известные как органеллы, которые специализируются на выполнении функций, необходимых для нормальной работы клеток. Клетки животных и растений имеют некоторые общие компоненты клетки, включая ядро, комплекс Гольджи, эндоплазматический ретикулум, рибосомы, митохондрии, пероксисомы, цитоскелет и клеточную (плазматическую) мембрану.Хотя животные и растительные клетки имеют много общих характеристик, они также различны.

Различия между животными и растительными клетками

Британника / UIG / Getty Images

Размер

Клетки животных обычно меньше клеток растений. Клетки животных имеют длину от 10 до 30 микрометров, а клетки растений — от 10 до 100 микрометров.

Форма

Клетки животных бывают разных размеров и, как правило, имеют круглую или неправильную форму.Клетки растений более похожи по размеру и обычно имеют прямоугольную или кубическую форму.

Накопитель энергии

Клетки животных хранят энергию в виде сложного углеводного гликогена. Клетки растений хранят энергию в виде крахмала.

Белки

Из 20 аминокислот, необходимых для производства белков, только 10 могут вырабатываться естественным путем в клетках животных. Остальные так называемые незаменимые аминокислоты необходимо получать с пищей. Растения способны синтезировать все 20 аминокислот.

Дифференциация

В клетках животных только стволовые клетки способны превращаться в клетки других типов. Большинство типов растительных клеток способны к дифференцировке.

Рост

Клетки животных увеличиваются в размере за счет увеличения числа клеток. Растительные клетки в основном увеличивают размер клетки за счет увеличения. Они растут за счет поглощения большего количества воды центральной вакуолью.

Стенка клетки

Клетки животных не имеют клеточной стенки, но имеют клеточную мембрану.Клетки растений имеют клеточную стенку, состоящую из целлюлозы, а также клеточную мембрану.

центриолей

Клетки животных содержат эти цилиндрические структуры, которые организуют сборку микротрубочек во время деления клеток. Клетки растений обычно не содержат центриолей.

Реснички

Реснички встречаются в клетках животных, но не обычно в клетках растений. Реснички — это микротрубочки, которые помогают перемещению клеток.

Цитокинез

Цитокинез, деление цитоплазмы во время деления клеток, происходит в клетках животных, когда образуется борозда дробления, которая сдавливает клеточную мембрану пополам.При цитокинезе растительной клетки создается клеточная пластинка, которая делит клетку.

Глиоксисомы

Эти структуры не обнаруживаются в клетках животных, но присутствуют в клетках растений. Глиоксисомы помогают расщеплять липиды, особенно в прорастающих семенах, для производства сахара.

Лизосомы

Клетки животных обладают лизосомами, которые содержат ферменты, переваривающие клеточные макромолекулы. Растительные клетки редко содержат лизосомы, поскольку растительная вакуоль справляется с расщеплением молекул.

Пластиды

Клетки животных не имеют пластид. Клетки растений содержат пластиды, такие как хлоропласты, которые необходимы для фотосинтеза.

Клетки животных не имеют плазмодесм. У растительных клеток есть плазмодесмы, которые представляют собой поры между стенками растительных клеток, которые позволяют молекулам и коммуникационным сигналам проходить между отдельными растительными клетками.

Вакуоль

Клетки животных могут иметь множество мелких вакуолей. Растительные клетки имеют большую центральную вакуоль, которая может занимать до 90% объема клетки.

Прокариотические клетки

CNRI / Getty Images

Эукариотические клетки животных и растений также отличаются от прокариотических клеток, таких как бактерии. Прокариоты обычно одноклеточные, а клетки животных и растений — многоклеточные. Эукариотические клетки сложнее и крупнее прокариотических клеток. Клетки животных и растений содержат множество органелл, которых нет в прокариотических клетках. У прокариот нет настоящего ядра, поскольку ДНК не содержится в мембране, а свернута в области цитоплазмы, называемой нуклеоидом.В то время как клетки животных и растений воспроизводятся путем митоза или мейоза, прокариоты размножаются чаще всего путем бинарного деления.

Другие эукариотические организмы

MAREK MIS / НАУЧНАЯ ФОТОБИБЛИОТЕКА / Getty Images

Клетки растений и животных — не единственные типы эукариотических клеток. Протисты и грибы — два других типа эукариотических организмов. Примеры протистов включают водоросли, эвглены и амебы. Примеры грибов включают грибы, дрожжи и плесень.

• Machalek AZ.Внутри камеры. Глава 1: Руководство для владельца ячейки. Национальный институт общих медицинских наук. Проверено 9 августа 2012 г. http://publications.nigms.nih.gov/insidethecell/chapter1.html

  Cooper GM. Клетка: молекулярный подход. 2-е издание. Сандерленд (Массачусетс): Sinauer Associates; 2000. Молекулярный состав клеток. Доступно по адресу: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK9879/

Смотри: Что такое метазоа?

В чем разница между клеткой растения и клеткой животного?

Обнаруженная в 1665 году Робертом Гуком, английским ученым и архитектором, клетка может быть описана как функциональная основная единица жизни.Таким образом, это мельчайшая единица жизни, описываемая как живое существо.

Учитывая, что большинство растений и животных являются многоклеточными организмами, они содержат разные типы клеток (например, эритроциты и нервные клетки у млекопитающих), которые отвечают за разные функции. Тем не менее, они имеют схожие структурные характеристики, которые позволяют им выполнять свои соответствующие функции.

Растительные и животные клетки имеют несколько отличий, которые будут подробно рассмотрены в следующих разделах.

* Слово «клетка» происходит от латинского слова «celle», что означает небольшую комнату.

Одно из наиболее очевидных различий между растительными и животными клетками заключается в их общей морфологии. По сравнению с растениями, которые обычно имеют более определенную форму с краями (они могут казаться прямоугольными, кубическими и т. Д.), Клетки животных могут принимать разные формы, от яйцевидных до сферических (например,грамм. красные кровяные тельца) до дендритных (древовидная форма, как в случае нервных клеток).

Здесь различие в форме во многом связано с тем, что у растений клеточная стенка отсутствует в клетках животных.

Подобно растительным клеткам, животные клетки имеют клеточную мембрану. Это важный барьер, который отделяет внутренние части клетки от внешней среды, а также регулирует движение молекул / веществ в клетку и из клетки.

Как у растений, так и у животных клеточная мембрана представляет собой мозаику, состоящую из фосфолипидов, белков и холестерина, а также других компонентов, которые перемещаются внутри мембраны.

Из-за природы фосфолипидов среди других компонентов клеточная мембрана является гибкой и, таким образом, способна принимать различные формы (это причина, по которой некоторые клетки могут сжиматься и проходить через узкие щели).

Форма также зависит от функций и типа ячеек. Например, поскольку нервные клетки должны передавать сигналы для передачи информации в центральную нервную систему и из нее, они имеют тенденцию быть удлиненными и разветвленными.

Растительные клетки, напротив, имеют клеточную стенку в дополнение к клеточной мембране. Здесь клеточная стенка находится снаружи от клеточной мембраны (клеточная мембрана находится под клеточной стенкой) и, таким образом, окружает всю клетку, включая мембрану.

Несмотря на то, что клеточная стенка относительно тонкая, она механически прочна по сравнению с клеточной мембраной. Он состоит из полисахаридов среди других полимеров, производимых клетками.

После деления клеток на стыке соседних дочерних клеток формируется фрагмопласт, временный каркас, состоящий из белковых волокон.Затем следует осаждение строительных материалов для стенок ячеек, которые постепенно собираются, чтобы построить стенку ячейки.

Здесь стоит отметить, что у растений есть два типа клеточных стенок.

К ним относятся:

Первичная клеточная стенка высших растений состоит из целлюлозы (полисахарида), гемицеллюлозы и пектина.Кроме того, было показано, что эта стенка содержит ряд других важных структурных компонентов, включая гликопротеины, минералы и фенольные эфиры.

Исследования показали, что эти компоненты связаны ковалентными и нековалентными связями. В какой-то момент предполагалось, что пектин и гликопротеин, среди других компонентов, связаны друг с другом ковалентными связями.

Кроме того, микрофибриллы целлюлозы соединяются с ксилоглюканом через нековалентные связи, образуя сеть, которая усиливает прочность на разрыв стенки.Однако сегодня многие исследователи считают, что эти компоненты связаны водородными связями и поперечными связями.

Как уже упоминалось, первичная стенка обычно встречается у высших растений. Здесь изменения в модификации полисахаридов, расположенных в клеточной стенке и средней ламелле, связаны со созреванием плодов.

Созревание связывают с деградацией полисахаридов, которая влияет на связывание полимеров, а также увеличивает разделение между клетками.

Это, помимо изменения тургорного давления, со временем вызывает размягчение плодов. Помимо созревания фруктов и овощей, первичная клеточная стенка также обеспечивает структурную и механическую поддержку, а также вносит свой вклад в общую форму клетки.

Некоторые из других функций этой стены включают:

• Сопротивление тургорному давлению
• Регулирование движения молекул / материала
• Хранение углеводов
• Защита клетки от факторов стресса окружающей среды

В отличие от первичной стенки, вторичная клеточная стенка начинает формироваться, когда клетка перестает расти.Таким образом, он не расширяется, чтобы обеспечить дальнейший рост клеток. Как только клетка перестает расти (увеличивается в размерах), постепенно откладываются различные компоненты вторичной клеточной стенки.

В то время как синтазы целлюлозы плазматической мембраны участвуют в производстве целлюлозы, Гольджи производит гемицеллюлозу, которая также откладывается. В таких клетках, как клетки ксилемных волокон и трахеид, отложение лигнина служит для укрепления стенки. Было показано, что соседние клетки вносят вклад в процесс лигнификации.

Вторичная стенка, расположенная между первичной стенкой и клеточной мембраной, толще и прочнее по сравнению с первичной клеточной стенкой. В зависимости от части растения клетка может состоять из нескольких слоев клеточной стенки.

Хотя она также обеспечивает структурную поддержку клетки, было показано, что эта стенка играет важную роль в защите растений от патогенов. Как уже упоминалось, эта стена толще по сравнению с основной стеной.Он действует как барьер, через который должны пройти патогены, если они хотят колонизировать растительную ткань.

Будучи толще первичной стенки, вторичная стенка также содержит большую часть целлюлозы и, следовательно, большую часть углеводов, что касается биомассы. По этой причине это не только компонент древесины, но и пища для различных организмов.

* Средняя ламелла действует как цемент между клеточной стенкой соседних клеток.

* Вторичная клеточная стенка обнаруживается только в некоторых клетках, тогда как первичная клеточная стенка покрывает большинство клеток.

Еще одно различие между растительными и животными клетками заключается в вакуоли. В то время как обе клетки имеют вакуоли, клетки растений имеют большой размер и могут занимать до 90 процентов от общего объема клетки.

Как и некоторые другие органеллы, обнаруженные в эукариотических клетках, вакуоли имеют мембрану, известную как тонопласт. Как и клеточная мембрана, эта мембрана играет важную роль в регулировании движения материалов в органелле и из нее.

* Размер вакуоли зависит от функции.

В нормальных условиях вода течет в вакуоль, вызывая ее набухание. В результате увеличивается тургорное давление, прижимая клеточную мембрану клетки к клеточной стенке. Это важно, поскольку этот процесс заставляет клеточную стенку растительных клеток становиться жесткой и поддерживать растение.

Когда вакуоль теряет воду (а растение не поглощает воду), тургорное давление теряется, вакуоль отрывает цитоплазму и, следовательно, клеточную мембрану от клеточной стенки, в результате чего растение начинает увядать и в конечном итоге погибает.

* Без тургорного давления стебли растений не смогли бы вытянуться вверх к свету. В процессе они не смогут получить энергию, необходимую для фотосинтеза.

Помимо воды, вакуоли также действуют как органеллы хранения у растений. По сути, они могут также содержать ряд метаболитов, включая сахара, липиды и белки. Кроме того, в них хранятся соли, ионы, ферменты и токсины.

Эти вещества также играют важную роль в движении воды в вакуоль и из нее.Когда концентрация ионов в вакуоли выше, вода перемещается в вакуоль через тонопласт посредством процесса, известного как осмос.

По сравнению с растительными клетками, животные клетки имеют более одной маленькой вакуоли (однако не все животные клетки имеют вакуоль). Наличие небольших вакуолей или отсутствие вакуолей для этих клеток особенно полезно, учитывая, что они не имеют клеточной стенки, которая могла бы выдерживать высокое тургорное давление, связанное с более крупными вакуолями, обнаруженными в клетках растений.

Наличие большой центральной вакуоли без клеточной стенки может вызвать взрыв / разрыв клетки из-за давления, оказываемого на клеточную мембрану.

В отличие от вакуолей растительных клеток, которые вносят вклад в тургорное давление, связанное с растительными клетками, а также с хранилищем или различным материалом, вакуоли, обнаруженные в клетках животных, в основном участвуют в транспортировке материала внутрь и наружу. клетка. Это достигается за счет двух основных процессов, известных как экзоцитоз и эндоцитоз.

В случае экзоцитоза вакуоли заполняются различными материалами, включая продукты жизнедеятельности или молекулы, которые необходимо транспортировать в соседние клетки или внеклеточный матрикс.

Затем вакуоль движется к клеточной мембране, где содержимое выходит через отверстие в клеточной мембране. Это активный вид транспорта и поэтому требует энергии.

См. Информацию о пассивной диффузии и активном переносе.

С другой стороны, эндоцитоз — это процесс, посредством которого вакуоль переносит данный материал / вещество в клетку.Здесь сигналы во внеклеточном матриксе влияют на образование вакуолей, которые движутся к клеточной мембране, чтобы получить материал.

Этот процесс включает инвагинацию клеточной мембраны, так что материалы заключены в вакуоль и попадают в клетку. Некоторые клетки иммунной системы используют это для удаления патогенов из внеклеточного матрикса и т. Д., Чтобы их можно было уничтожить.

Одно из самых больших различий между растительными и животными клетками состоит в том, что растительные клетки имеют хлоропласты, поэтому они способны к фотосинтезу, в то время как клетки растений нет.

* Хлоропласты особенно сконцентрированы в листовой части растения, где они расположены в паренхимных клетках внутренней ткани (мезофилла) листа.

В целом хлоропласты имеют двояковыпуклую / плосковыпуклую форму. Как и некоторые другие органеллы, обнаруженные в эукариотических клетках (например, митохондрии), эти органеллы имеют двойную мембрану.

Эта мембрана также имеет сходство с клеточной мембраной и регулирует движение материала внутрь и наружу хлоропласта. Внутренняя и внешняя мембраны хлоропласта разделены межмембранным пространством шириной примерно 10 и 20 нанометров

Как и в случае с некоторыми другими органеллами, обнаруженными в эукариотических клетках, хлоропласты содержат множество хромосом (до 300), содержащихся в нуклеоидах.Здесь показано, что нуклеоиды содержат от 10 до 20 копий генома органеллы, РНК, а также различных белков.

Генетический материал играет важную роль в фотосинтезе за счет производства тилакоидных белков, а также субъединиц Рубиско — нуклеоиды хлоропластов плавают в строме.

Кроме нуклеоидов, в строме подвешена тилакоидная система. Эта система состоит из перепончатых мешков, известных как тилакоиды, расположенных в грану (один гранум может содержать от 10 до 20 тилакоидов).Пигмент, известный как хлорофилл, встроен в тилакоиды и отвечает за поглощение света, который обеспечивает энергию, необходимую для фотосинтеза.

Некоторые другие характеристики тилакоидной архитектуры включают:

· Глана имеет цилиндрическую форму и диапазон диаметров от 300 до 600 нм.

· Мембранный бислой типичной гранулы составляет около 4,0 нм. толщиной

· Просвет тилакоидов около 3.6 нм в ширину

· Каждая стопка гранул соединена с другой стопкой мембраной

* Компоненты хлоропласта (например, нуклеоиды, тилакоидная система и т. Д.) Все взвешены в строме. Это щелочная жидкость, расположенная внутри внутренней мембраны органеллы.

Хлоропласты в основном участвуют в фотосинтезе — Процесс, посредством которого световая энергия преобразуется в химическую энергию.По сути, этот процесс проходит через две основные стадии, которые включают светозависимые реакции и светонезависимые реакции.

Во время светозависимых реакций световая энергия солнца поглощается хлорофиллом. Здесь эта энергия преобразуется и сохраняется в химическую энергию (хранится в форме НАДФН и АТФ). Эта стадия фотосинтеза происходит в тилакоидах, поскольку требует участия пигмента хлорофилла, который находится в этих стопках.

* Преобразование световой энергии в химическую энергию на первом этапе фотосинтеза происходит в мультибелковом комплексе, известном как фотосистемы (фотосистема I и фотосистема II) внутри тилакоидов.

Во время светонезависимых реакций, также известных как цикл Кальвина, энергия, производимая на первой стадии, используется для производства углеводов. Здесь молекулы диоксида углерода сначала объединяются с рибулозо-1,5-бисфосфатом, молекулой акцептора углерода, чтобы произвести шестиуглеродную молекулу, которая, в свою очередь, расщепляется на две, чтобы произвести две молекулы 3-фосфоглицериновой кислоты.

Эта стадия известна как стадия фиксации углерода и включает в себя фермент rubisco. На следующей стадии светонезависимых реакций (стадия восстановления) химическая энергия в форме АТФ и НАДФН превращает две молекулы (3-фосфоглицериновую кислоту / 3-PGA) в глицеральдегид-3-фосфат, трехуглеродный сахар.

Во время третьей и последней стадии этих реакций, известной как регенерация, некоторые из этих молекул (3-фосфоглицериновая кислота / 3-PGA) превращаются в глюкозу, а другие рециркулируют для регенерации RuBP.

Другие незначительные различия между растительными и животными клетками касаются их внеклеточного матрикса (сеть внеклеточных макромолекул, которые окружают клетку и также обеспечивают поддержку).

В обоих случаях клетки растений и животных секретируют макромолекулы, которые постепенно смешиваются вместе, образуя организованную структуру. В зависимости от типов вовлеченных клеток эта структура, обычно называемая внеклеточным матриксом, также известна как апопласт, слизь перипласта или клеточное покрытие и т. Д.

Хотя эти молекулы вырабатываются как растительными, так и животными клетками, исследования показали, что матрица, продуцируемая растительными клетками, толще, чем матрица животных клеток. Однако это может отличаться, когда дело касается определенных растений и животных.

В то время как клетки оболочников вырабатывают относительно более толстый матрикс, состоящий из целлюлозы, клетки некоторых растений (например, Dunaliella) имеют очень тонкий внеклеточный матрикс, который может даже отсутствовать у некоторых из этих растений.

* В растениях термины внеклеточный матрикс и клеточные стенки часто используются как синонимы.Однако континуум клеточной стенки во внеклеточное пространство также известен как апопласт.

Некоторые из других различий между растительными и животными клетками включают:

· Растительные клетки (от 10 до 100 мкм в диаметре), как правило, больше, чем животные клетки (от 10 до 30 мкм в диаметре)

· В растительных клетках ядро, по-видимому, находится на одной стороне клетки (в основном из-за большой центральной вакуоли), в то время как клетки животных обычно имеют ядро ​​более централизованно. в растительных клетках могут отсутствовать реснички и десмосомы

· Лизосомы редко встречаются в растительных клетках

· Центросомы растений не имеют центриолей, которые присутствуют в клетках животных

Трансгенные Растения

Вернуться к клеточной биологии

Вернуться на главную страницу органелл

Вернуться к изучению биологии растений

Возврат из статьи «В чем разница между клеткой растения и клеткой животного?» на дом MicroscopeMaster