таблица-характеристика их строений и особенностей

Согласно клеточной теории Теодора Шванна, клетка – единица всего живого. Сравнение растительной и животной клетки показывает, что они гомологичные, поскольку имеют схожее строение. Отличаются структуры растений и животных специфичными органеллами, мембраной и количеством органоидов.

Содержание статьи

Общая характеристика

Чтобы сравнить строение растительной и животной клетки, следует вспомнить, что оба вида относятся к эукариотам: имеют ядро и способны к митотическому делению.

Сходство

При сравнительной характеристике у растительной и животной клетки можно обнаружить много общего. Помимо ядра, в цитоплазме присутствуют другие аналогичные органеллы.

Таблица содержит описание и функции.

Органелла Описание Функции
Ядро Имеет мембрану, содержит хроматин и ядрышко Регулирует синтез рибосом, нуклеиновых кислот и других белков, контролирует внутренние процессы, хранит информацию о наследственности и передает ее дочерним клеткам.
Эндоплазматическая сеть (ЭПС) Образована внешней мембраной ядра. Бывает гладкой и шероховатой (с рибосомами) Синтезирует гормоны, запасает углеводы, нейтрализует яды, накапливает кальций
Рибосомы Немембранные структуры, состоящие из белка и РНК. Находятся в цитоплазме и на ЭПС Осуществляют синтез белков
Комплекс Гольджи Мембранная органелла, состоящая из цистерн, заполненных ферментами Совместно с ЭПС модифицирует органические вещества, формирует лизосомы, производит секреты
Митохондрия Состоит из двух мембран, заполнена вязким веществом – матриксом. Внутренняя мембрана формирует кристы – складки, за счет которых осуществляется клеточное дыхание Вырабатывает энергию в виде АТФ

Эукариоты всегда содержат оболочку, цитоплазму и ядро.

Различия

Несмотря на ряд сходств, эукариоты имеют несколько различий.

Общее сравнение растительной и животной клетки представлено в таблице.

Признак Растение Животное
Форма Часто прямоугольная Округлая
Способ питания Автотрофы Гетеротрофы
Оболочка Целлюлозная стенка Плазматическая мембрана
Центросома Нет Есть
Разделение Образование перегородки Образование перетяжки
Запас углеводов Крахмал Гликоген
Синтез веществ и получение энергии Происходит в митохондриях и хлоропластах Происходит только в митохондриях

Сравнение строения клеток растений и животных касается их состояния. Некоторые ткани растений образованы мертвыми ячейками.

Обратите внимание! В организмах позвоночных и беспозвоночных ткани всегда живые. Исключение – ороговевшие чешуйки эпидермиса на поверхности кожи человека.

Растения

Растительную структуру отличает меньшая пластичность. Она не содержит клеточного центра и эластичной плазмалеммы.

Стенка

Сравнение растительной и животной клетки следует начать с прочной клеточной стенки, в состав которой входит целлюлоза. Клеточная пластика формирует первичную и вторичную оболочки.

Первая образуется снаружи сразу же после деления, вторая формируется по мере роста между первичной оболочкой и цитоплазматической мембраной. В ней содержится больше целлюлозы и меньше воды.

Стенка содержит множество пор, образующих канальцы (плазмодесмы), через которые эукариоты обмениваются веществами.

Органеллы

Сравнивая растительную и животную клетку, следует выделить специфичные органоиды, присутствующие только в цитоплазме растений:

  • пластиды – мембранные органеллы, выполняющие разные функции;
  • вакуоль – крупная мембранная органелла, хранящая запас питательных веществ.

По функциональному назначению пластиды могут быть трех видов:

  • хлоропласты – содержат хлорофилл и осуществляют фотосинтез;
  • лейкопласты – запасают крахмал, жиры, белки;
  • хромопласты – содержат цветные пигменты, придающие окраску лепесткам.

Вакуоль образуется с помощью ЭПС и аппарата Гольджи. Собирается из множества отделившихся пузырьков и занимает большую часть структуры, оттесняя цитоплазму. Накапливает, хранит, переваривает вещества. У простейших, позвоночных и беспозвоночных вакуолями часто называют лизосомы.

Обратите внимание! Большинство лейкопластов находится в корнях. На свету они превращаются в хлоропласты.

Гетеротрофы

Не содержат пластид, вакуолей и клеточной стенки.

Мембрана

Животную клетку отличает, в первую очередь, отсутствие клеточной стенки. Цитоплазму ограничивает эластичная цитоплазматическая мембрана или плазмалемма.

В состав мембраны входят липиды, образующие наружный и внутренний слои, и белки, выполняющие транспортную, рецепторную, ферментативную функции. Входящий в состав холестерин придает плазмалемме жесткость.

Органоиды

Содержится две специфичные органеллы:

  • клеточный центр,
  • лизосома.

Сравните процесс деления эукариот растений и животных. В обоих случаях выстраивается «веретено деления», состоящее из микротрубочек, которые прикрепляются к хромосомам. Однако в растениях такой процесс осуществляется за счет цитоскелета, а в остальных тканях посредством клеточного центра.

Центросома или клеточный центр – животный органоид, состоящий из двух белковых структур – центриолей, лежащих друг к другу под прямым углом. Одна центриоль является материнской, вторая – дочерней. Материнская имеет на поверхности белковые «нашлепки» – сателлиты, которые собирают микротрубочки.

Перед митозом центриоли удваиваются и расходятся к полюсам. Начинается сборка «веретена деления». Вместе с тем на экваторе выстраиваются хромосомы, к которым прикрепляются микротрубочки. При разборке микротрубочек «веретено деления» оттягивает части хромосом к разным полюсам.

Лизосома – одномембранная органелла, которая образуется в цистернах комплекса Гольджи и выполняет пищеварительную функцию. Внутри лизосома содержит ферменты, сливаясь с жировыми капельками или твердыми частицами, расщепляет их.

Вывод о том, что растительные эукариоты не содержат лизосом, не совсем верный. Функцию лизосом выполняют вакуоли, но также можно видеть в растительной цитоплазме маленькие пузырьки, напоминающие лизосомы.

Химический состав

Если рассматривать химический состав, то сравнительная характеристика растительной и животной структур показывает общность их происхождения. Большая часть органических и неорганических веществ, входящих в состав эукариот, совпадает. К ним относятся вода, минеральные соли, белки, углеводы, нуклеиновые кислоты, жиры. Отличие состоит только в том, что в растениях содержится целлюлоза.

Это интересно! Из чего состоит нуклеотид и что это такое

Полезное видео

Подведем итоги

Общим для растительных и животных клеток является наличие похожих органелл: ядро, митохондрии, ЭПС, аппарат Гольджи и другие. Отличаются они специфичными органоидами и строением оболочки. В растениях присутствуют пластиды и крупные вакуоли, но отсутствует центросома, играющая важную роль в делении клеток не растительного происхождения.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

znaniya.guru

Сравнение особенностей растительной и животной клетки

По своему строению клетки всех живых организмов можно разделить на два больших отдела: безъядерные и ядерные организмы.

Для того чтобы сравнить строение растительной и животной клетки, следует сказать, что обе эти структуры принадлежат к надцарству эукариот, а значит, содержат мембранную оболочку, морфологически оформленное ядро и органеллы разного назначения.

Сравнение животной и растительной клетки

Растительная Животная
Способ питания Автотрофный Гетеротрофный
Клеточная стенка Находится снаружи и представлена целлюлозной оболочкой. Не меняет своей формы Называется гликокаликсом – тонкий слой клеток белковой и углеводной природы. Структура может менять свою форму.
Клеточный центр Нет. Может быть только у низших растений Есть
Деление Образуется перегородка между дочерними структурами Образуется перетяжка между дочерними структурами
Запасной углевод Крахмал Гликоген
Пластиды Хлоропласты, хромопласты, лейкопласты; отличаются друг от друга в зависимости от окраски Нет
Вакуоли Крупные полости, которые заполнены клеточным соком. Содержат большое количество питательных веществ. Обеспечивают тургорное давление. В клетке их относительно немного. Многочисленные мелкие пищеварительные, у некоторых – сократительные. Строение различно с вакуолями растений.

Особенность строения растительной клетки:

  • Есть пластиды;
  • Присутствует прочная целлюлозная оболочка;
  • Автотрофный тип питания;
  • Синтез макроэргических соединений, который происходит в хлоропластах и митохондриях;
  • Наличие крупных вакуолей;
  • Ядерный центр присутствует только у низших растений;
  • Минеральные соли находятся в виде кристаллов (включений).

Особенность строения животной клетки:

  • Пластиды отсутствуют;
  • Непрочная клеточная оболочка, которая называется гликокаликсом;
  • Гетеротрофы;
  • Синтез макроэргических соединений (АТФ) осуществляется исключительно в митохондриях;
  • Вакуоли только мелкие, крупные отсутствуют;
  • Ядерный центр есть у всех эукариот;
  • Минеральные соли растворены в цитоплазме.

Это интересно: атф это что за вещество – состав, функции и роль в организме.

Краткое сравнение растительной и животной клетки

  • Если сравнивать эти две структуры, важным отличием является способ питания: все растения относятся к автотрофам. Для животных органические вещества являются главным источником углерода, которые попадают в организм вместе с пищей, таким образом они относятся к гетеротрофам.
  • У растений есть пластиды для фотосинтеза, которые обуславливают их цвет (хромопласты – красные, хлоропласты – зеленые и лейкопласты – бесцветные), во втором типе клеток хлоропласты отсутствуют.
  • Снаружи растения покрыты плотной оболочкой, которая называется плазматическая мембрана и состоит из целлюлозы, тогда как у животных наружная мембрана представлена гликокаликсом.

Это интересно: сколько у человека хромосом?

Общие признаки строения

  1. Все ядерные структуры покрыты очень тонкой мембранной оболочкой, которая ограждает их от взаимодействия с внешней средой. С помощью специальных наростов, называемых складкам, они очень близко прилегают друг к другу. Обмен веществ осуществляется через специальные отверстия – поры, которые пронизывают мембрану.
  2. Главным органоидом всех типов клеток растений и животных является ядро. Чаще всего оно находится в центре и может содержать одно или несколько ядрышек, которые, в свою очередь, синтезируют белок и структуры РНК.
  3. В обеих структурах содержится бесцветная полужидкая цитоплазма, которая заполняет пространство между ядром и мембраной. В ней находятся органоиды и запасные питательные вещества.
  4. Важным является генетический код, который наследуется одинаково.
  5. Обмен веществ и энергии происходит по одинаковому принципу.
  6. Одинаковый процесс деления, т.к. и животная, и растительная могут делиться путем митоза.
  7. Имеют одинаковую химическую составляющую.
  8. Сходный состав органоидов (ЭПС, Аппарат Гольджи, рибосомы, лизосомы, митохондрии).

Это интересно: формы естественного отбора это что, значение термина в биологии.

Что из этого следует

  1. Принципиальное сходство в особенностях строения и молекулярного состава клеток растений и животных указывает на родство и единство их происхождения, вероятнее всего, от одноклеточных водных организмов.
  2. В составе обоих видов содержится множество элементов Периодической таблицы, которые в основном существуют в виде комплексных соединений неорганической и органической природы.
  3. Однако различным является то, что в процессе эволюции эти два типа клеток далеко отошли друг от друга, т.к. от различных неблагоприятных воздействий внешней среды они имеют абсолютно разные способы защиты и также имеют различные друг от друга способы питания.
  4. Растительная клетка главным образом отличается от животной крепкой оболочкой, состоящей из целлюлозы; специальными органоидами – хлоропластами с молекулами хлорофилла в своем составе, с помощью которых осуществим фотосинтез; и хорошо развитыми вакуолями с запасом питательных веществ.

obrazovanie.guru

Сравнение строения клеток растений и животных: различия и сходства

Клетка представляет собой единую систему, которая состоит из закономерно связанных между собой элементов и имеющую сложное строение. Она наделена способностью к самообновлению, воспроизведению, саморегуляции.

Что собой представляет клетка

Все клетки содержат клеточную мембрану, которая окружает её внутреннее содержимое. Оно включает в себя ядро, осуществляющее функцию мозга и контролирующее все процессы, происходящие в ней, и цитоплазму, занимающую все пространство клетки без ядра. Эта зона состоит из жидкости, которую называют матрикс или гиалоплазма и органоидов(одно- и двумембранных).

Органелла — структура клетки, выполняющая определенные функции. Без них клетка не сможет нормально функционировать.

Энергетическую функцию выполняют митохондрии, которые свидетельствуют о выработке энергии, называемой АТФ. В растительной клетке имеется еще двумембранные органеллы — хлоропласты, основной функцией которых является фотосинтез. С их помощью растения вырабатывают крахмал.

Еще одна очень крупная органелла растительной клетки — вакуоль, содержащая сок, запас питательных веществ, придающая окрас компонентам растений, а также может выполнять функцию сборщика мусора.

К основным органеллам относится также эндоплазматическая сеть — система каналов, разграничивающих все органоиды, по сути её каркас. Существует две разновидности сети — шероховатая(гранулярная) и гладкая(агранулярная). На шероховатой — располагаются рибосомы, выполняющие функцию образования белка. Гладкая — отвечает за синтез липидов.

К одномембранным органеллам относятся лизосомы. С их помощью происходит расщепление веществ, поступающих в клетку.

Общей органеллой для двух видов является комплекс Гольджи — система замкнутых пузырьков и мешочков. Основная функция заключается в образовании других одномембранных органелл. Как выглядит растительная и животная клетки под микроскопом, их особенности хорошо видны на рисунке.

Общие признаки

Сравнительная характеристика показывает, в чем состоит сходство клеток растений и животных:

  • Имеют одинаковую структуру, общие признаки — это ядро и цитоплазма.
  • Единый химический состав.
  • Схожесть обменных процессов.
  • Наличие клеточной мембраны.
  • Деление происходит по одному принципу.

Основные отличия растительной и животной клеток

Прежде всего растительные и животные клетки отличаются формой. Первая имеет фиксированную форму в виде прямоугольника, а вторая — неправильную круглую.

У животной — нет надмембранного комплекса(клеточной стенки), который придает прочность, хлоропластов и большой центральной вакуоли. Ядро располагается по центру, а не сдвинуто к стенке, как у растительной.

Для наглядности различия в структуре клеток ниже представлена таблица.

ПризнакиРастительнаяЖивотная
Клеточная стенкаестьотсутствует
Расположение ядраЯдро сдвинуто от центраЦентр клетки
Формапрямоугольнаякруглая
Наличие пластидестьнет
ХлоропластыИмеются для производства питательных веществнет
ВакуолиБольшая вакуоль, занимающая 90% всего объемаМелкие вакуоли, одна или несколько

Заключение и выводы

Проведя сравнение строения клеток растений и животных можно сделать вывод, что у них много общего: структура, единство генетического кода, химические процессы, происходящие внутри и размножение путем деления. Принципиальное отличие состоит в способе питания: автотрофный и гетеротрофный.

vsesravnenie.ru

Сходства и различия в строении растительной и животной клетки

Клетка – это структурная и функциональная единица живого организма, которая несет генетическую информацию, обеспечивает обменные процессы, способна к регенерации и самовоспроизведению.

Есть одноклеточные особи и развитые многоклеточные животные и растения. Их жизнедеятельность обеспечивается работой органов, которые построены из разных тканей. Ткань, в свою очередь, представлена совокупностью клеток схожих по строению и выполняемым функциям.

Клетки разных организмов имеют свои характерные свойства и строение, но есть общие составляющие присущие всем клеткам: и растительным, и животным.

Органеллы свойственные всем типам клеток

Строение растительной и животной клетки

Ядро – один из важных компонентов клетки, содержит генетическую информацию и обеспечивает передачу ее потомкам. Окружено двойной мембраной, что изолирует его от цитоплазмы.

Цитоплазма – вязкая прозрачная среда, заполняющая клетку. В цитоплазме размещены все органоиды. Цитоплазма состоит из системы микротрубочек, которая обеспечивает четкое перемещение всех органелл. А также контролирует транспорт синтезированных веществ.

Клеточная мембрана – оболочка, которая отделяет клетку от внешней среды, обеспечивает транспорт веществ в клетку и выведение продуктов синтеза или жизнедеятельности.

Эндоплазматическая сеть – мембранная органелла, состоит из цистерн и канальцев, на поверхности которых происходит синтез рибосом (гранулярная ЭПС). Места, где нет рибосом, образуют гладкий эндоплазматический ретикулум. Гранулярная и агранулярная сеть не отграничены, а переходят друг в друга и соединяются с оболочкой ядра.

Комплекс Гольджи – стопка цистерн, сплюснутых в центре и расширенных на периферии. Предназначен для завершения синтеза белков и дальнейшего транспорта их из клетки, вместе с ЭПС образует лизосомы.

Митохондрии – двухмембранные органоиды, внутренняя мембрана формирует выступы внутрь клетки – кристы. Отвечают за синтез АТФ, энергетический обмен. Выполняет дыхательную функцию (поглощая кислород и выделяя СО2).

Рибосомы – отвечают за синтез белка, в их структуре выделяют малую и большую субъединицы.

Лизосомы – осуществляют внутриклеточное переваривание, за счет содержания гидролитических ферментов. Расщепляют захваченные чужеродные вещества.

Как в растительных, так и животных клетках есть, помимо органелл, непостоянные структуры — включения. Они появляются при повышении обменных процессов в клетке. Они выполняют питательную функцию и содержат:

  • Зерна крахмала в растениях, и гликоген — в животных;
  • белки;
  • липиды – высокоэнергетические соединения, обладают большей ценностью, чем углеводы и белки.

Есть включения, не играющие роли в энергетическом обмене, они содержат продукты жизнедеятельности клетки. В железистых клетках животных включения накапливают секрет.

Органеллы свойственные только растительной клетке

Органеллы растительной клетки

Клетки животных в отличие от клеток растений не содержат вакуолей, пластид, клеточной стенки.

Клеточная стенка формируется из клеточной пластинки, образуя первичную и вторичную клеточную оболочки.

Первичная клеточная стенка встречается в недифференцированных клетках. В ходе созревания между мембраной и первичной клеточной стенкой закладывается вторичная оболочка. По своему строению она сходна с первичной, только имеет больше целлюлозы и меньшее количество воды.

Вторичная клеточная стенка оснащена множеством пор. Пора – это место, где между первичной оболочкой и мембраной отсутствует вторичная стенка. Поры размещены попарно в смежных клетках. Размещенные рядом клетки связываются друг с другом плазмодесмой – это канал, представляющий собой тяж цитоплазмы, выстланный плазмолеммой. Через него клетки обмениваются синтезированными продуктами.

Функции клеточной стенки:

  1. Поддержание тургора клетки.
  2. Придает форму клеткам, выполняя роль скелета.
  3. Накапливает питательные продукты.
  4. Защищает от внешнего воздействия.

Вакуоли – органеллы, наполненные клеточным соком, участвуют в переваривании органических веществ (сходны с лизосомами животной клетки). Образуются при помощи совместной работы ЭПС и комплекса Гольджи. Сначала формируется и функционирует несколько вакуолей, во время старения клетки они сливаются в одну центральную вакуоль.

Пластиды – автономные двухмембранные органеллы, внутренняя оболочка имеет выросты – ламеллы. Все пластиды делят на три типа:

  • Лейкопласты – безпигментные образования, способны запасать крахмал, белки, липиды;
  • хлоропласты – зеленные пластиды, содержат пигмент хлорофилл, способны к фотосинтезу;
  • хромопласты – кристаллы оранжевого цвета, из-за наличия пигмента каротина.

Органеллы свойственные только животной клетке

Органеллы животной клетки

Отличие растительной клетки от животной заключается в отсутствии в ней центриоли, трехслойной мембраны.

Центриоли – парные органеллы, расположены вблизи ядра. Принимают участие в формировании веретена деления и способствуют равномерному расхождению хромосом к разным полюсам клетки.

Плазматическая мембрана — для клеток животных характерна трехслойная, прочная мембрана, построена из липидов протеинов.

Сравнительная характеристика растительной и животной клетки

Сравнительная таблица животной и растительной клетки
СвойстваРастительная клеткаЖивотная клетка
Строение органеллМембранное
ЯдроСформированное, с набором хромосом
ДелениеРазмножение соматических клеток, путем митоза
ОрганоидыСходный набор органелл
Клеточная стенка+
Пластиды+
Центриоли+
Тип питанияАвтотрофныйГетеротрофный
Энергетический синтезС помощью митохондрий и хлоропластовТолько с помощью митохондрий
МетаболизмПреимущество анаболизма над катоболизмомКатаболизм превышает синтез веществ
ВключенияПитательные вещества (крахмал), солиГликоген, белки, липиды, углеводы, соли
РесничкиКрайне редкоЕсть

Растительные клетки благодаря хлоропластам осуществляют процессы фотосинтеза – преобразуют энергию солнца в органические вещества, животные клетки на это не способны.

Митотическое деление растения идет преимущественно в меристеме, характеризуется наличием дополнительного этапа – препрофазы, в организме животных митоз присущ всем клеткам.

Размеры отдельных растительных клеток (около 50мкм) превышают размеры животных клеток (примерно 20мкм).

Взаимосвязь между клетками растений осуществляется за счет плазмодесмы, животных – при помощи десмосом.

Вакуоли растительной клетки занимают большую часть ее объёма, в животных – это мелкие образования в небольших количествах.

Клеточная стенка растений построена из целлюлозы и пектина, у животных мембрана состоит из фосфолипидов.

Растения не способны активно передвигаться, поэтому приспособились автотрофному способу питания, синтезируя самостоятельно все необходимые питательные вещества из неорганических соединений.

Животные – гетеротрофы и используют экзогенные органические вещества.

Сходство в структуре и функциональных возможностях растительных и животных клеток указывает на единство их происхождения и принадлежности к эукариотам. Их отличительные черты обусловлены различным способом жизни и питания.

animals-world.ru

основные черты сходства и отличия

В статье будет проведено сравнение растительной и животной клетки. Эти структуры, несмотря на единство происхождения, имеют значительные отличия.

Общий план строения клеток

Рассматривая сравнение растительных и животных клеток, необходимо прежде всего вспомнить об основных закономерностях их развития и структуры. Они имеют общие черты строения, и состоят из поверхностных структур, цитоплазмы и постоянных структур — органелл. В результате жизнедеятельности в них про запас откладываются органические вещества, которые называются включениями. Новые клетки возникают в результате деления материнских. В ходе этого процесса из одной исходной может образоваться две и более молодых структур, которые являются точной генетической копией исходных. Клетки, единые по особенностям строения и выполняемым функциям, объединяются в ткани. Именно из этих структур происходит формирование органов и их систем.

Сравнение растительной и животной клетки: таблица

На таблице легко можно увидеть все сходства и различия в клетках обеих категорий.

Признаки для сравненияРастительная клеткаЖивотная клетка
Особенности клеточной стенкиСостоит из полисахарида целлюлозы.Представляет собой гликокаликс-тонкий слой, состоящий из соединений белков с углеводами и липидами.
Наличие клеточного центраНаходится только в клетках нижних растений-водорослей.Находится во всех клетках.
Наличие и расположение ядраЯдро находится в пристеночной зоне.Ядро располагается в центре клетки.
Наличие пластидНаличие пластид трех видов: хлоро-, хромо- и лейкопластов.Отсутствуют.
Способность к фотосинтезуПроисходит на внутренней поверхности хлоропластов.Не способны.
Способ питанияАвтотрофный.Гетеротрофный.
ВакуолиПредставляют собой большие полости, заполненные клеточным соком.Пищеварительные и сократительные вакуоли.
Запасной углеводКрахмал.Гликоген.

Основные отличия

Сравнение растительной и животной клетки свидетельствует о целом ряде отличий в особенностях их строения, а значит и процессов жизнедеятельности. Так, несмотря на единство общего плана, их поверхностный аппарат отличается химическим составом. Целлюлоза, входящая в состав клеточной стенки растений, придает им постоянную форму. Гликокаликс животных, наоборот, представляет собой тонкий эластичный слой. Однако самое главное принципиальное отличие этих клеток и организмов, которые они образуют, заключается в способе питания. Растения имеют в цитоплазме зеленые пластиды хлоропласты. На их внутренней поверхности происходит сложная химическая реакция превращения воды и углекислого газа в моносахариды. Этот процесс возможен только при наличии солнечного света и называется фотосинтезом. Побочным продуктом реакции является кислород.

Выводы

Итак, мы провели сравнение растительной и животной клетки, их сходство и отличия. Общими являются план строения, химических процессов и состава, деления и генетического кода. В то же время клетки растений и животных принципиально отличаются способом питания организмов, которые они образуют.

fb.ru

2.2. Клетка – единица строения, жизнедеятельности, роста и развития организмов. Многообразие клеток. Сравнительная характеристика клеток растений, животных, бактерий, грибов.

Многообразие клеток

Согласно клеточной теории клетка является наименьшей структурно-функциональной единицей организмов, которой присущи все свойства живого. По количеству клеток организмы делят на одноклеточные и многоклеточные. Клетки одноклеточных организмов существуют как самостоятельные организмы и осуществляют все функции живого. Одноклеточными являются все прокариоты и целый ряд эукариот (многие виды водорослей, грибов и простейшие животные), которые поражают чрезвычайным разнообразием форм и размеров. Однако большинство организмов все же является многоклеточными. Их клетки специализируются на выполнении определенных функций и образуют ткани и органы, что не может не отражаться на морфологических особенностях. Например, организм человека образован примерно из 1014 клеток, представленных примерно 200 видами, имеющими самые разнообразные формы и размеры.

Форма клеток может быть округлой, цилиндрической, кубической, призматической, диско-видной, веретеновидной, звездчатой и др. (рис. 2.1). Так, яйцеклетки имеют округлую форму, клетки эпителия — цилиндрическую, кубическую и призматическую, форму двояковогнутого диска имеют эритроциты крови, веретеновидными являются клетки мышечной ткани, а звездчатую — клетки нервной ткани. Ряд клеток вообще не имеет постоянной формы. К ним относятся, прежде всего, лейкоциты крови.

Размеры клеток также существенно варьируют: большинство клеток многоклеточного организма имеют размеры от 10 до 100 мкм, а наименьшие — 2-4 мкм. Нижний предел обусловлен тем, что клетка должна иметь минимальный набор веществ и структур для обеспечения жизнедеятельности, а слишком большие размеры клетки будут препятствовать обмену веществ и энергии с окружающей средой, а также будут затруднять процессы поддержания гомеостаза. Тем не менее некоторые клетки можно рассмотреть невооруженным взглядом. Прежде всего к ним относятся клетки плодов арбуза и яблони, а также яйцеклетки рыб и птиц. Даже если один из линейных размеров клетки превышает средние показатели, все остальные соответствуют норме. Например, отросток нейрона может в длину превышать 1 м, но его диаметр все равно будет соответствовать среднему значению. Между размерами клеток и размерами тела не существует прямой зависимости. Так, клетки мышц слона и мыши имеют одинаковые размеры.

Прокариотические и эукариотические клетки

Как уже упоминалось выше, клетки имеют много сходных функциональных свойств и морфо­логических особенностей. Каждая из них состоит из цитоплазмы, погруженной в нее наслед­ственной информации, и отделена от внешней среды плазматической мембраной, или плазмалеммой, не препятствующей процессу обмена веществ и энергии. Снаружи от мембраны у клетки может быть еще клеточная стенка, состоящая из различных веществ, которая служит для защиты клетки и является своего рода ее внешним скелетом.

Цитоплазма представляет собой все содержимое клетки, заполняющее пространство между плазматической мембраной и структурой, содержащей наследственную информацию. Она состоит

из основного вещества — гиалоплазмы — и погруженных в нее органоидов и включений. Органоиды — это постоянные компонен­ты клетки, выполняющие определенные функции, а включения — возникающие и исчезающие в процессе жизни клетки компонен­ты, выполняющие в основном запасающую или выделительную функции. Часто включения делят на твердые и жидкие. Твердые включения представлены в основном гранулами и могут иметь раз­личную природу, тогда как в качестве жидких включений рассма­тривают вакуоли и капли жира (рис. 2.2).

В настоящее время различают два основных типа организации клеток: прокариотические и эукариотические.

Прокариотическая клетка не имеет ядра, ее наследственная ин­формация не отделена от цитоплазмы мембранами.

Область цитоплазмы, в которой хранится наследственная информация в прокариотической клетке, называют нуклеоидом. В цитоплазме прокариотических клеток встречается, главным об­разом, один вид органоидов — рибосомы, а окруженные мембранами органоиды отсутствуют во­все. Прокариотами являются бактерии.

Эукариотическая клетка — клетка, в которой хотя бы на одной из стадий развития имеется ядро — специальная структура, в которой находится ДНК.

Цитоплазма эукариотических клеток отличается значительным разнообразием органоидов. К эукариотическим организмам относят растения, животные и грибы.

Размеры прокариотических клеток, как правило, на порядок меньше, чем размеры эука­риотических. Большинство прокариот является одноклеточными организмами, а эукариоты — многоклеточными.

Сравнительная характеристика строения клеток растений, животных, бактерий и грибов

Кроме характерных для прокариот и эукариот особенностей, клетки растений, животных, грибов и бактерий обладают еще целым рядом особенностей. Так, клетки растений содержат спе­цифические органоиды — хлоропласты, которые обусловливают их способность к фотосинтезу, тогда как у остальных организмов эти органоиды не встречаются. Безусловно, это не означает, что другие организмы не способны к фотосинтезу, поскольку, например, у бактерий он протекает на впячиваниях плазмалеммы и отдельных мембранных пузырьках в цитоплазме.

Растительные клетки, как правило, содержат крупные вакуоли, наполненные клеточным со­ком. В клетках животных, грибов и бактерий они также встречаются, но имеют совершенно иное происхождение и выполняют другие функции. Основным запасным веществом, встречающимся в виде твердых включений, у растений является крахмал, у животных и грибов — гликоген, а у бактерий — волютин.

Еще одним отличительным признаком этих групп организмов является организация поверх­ностного аппарата: у клеток животных организмов клеточная стенка отсутствует, их плазматическая мембрана покрыта лишь тонким гликокаликсом, тогда как у всех остальных она есть. Это целиком объяснимо, поскольку способ питания животных связан с захватом пищевых частиц в процессе фагоцитоза, а наличие клеточной стенки лишило бы их данной возможности. Химиче­ская природа вещества, входящего в состав клеточной стенки, неодинакова у различных групп живых организмов: если у растений это целлюлоза, то у грибов — хитин, а у бактерий — муреин (табл. 2.1).

Таблица 2.1

Сравнительная характеристика строения клеток растений, животных, грибов и бактерий

Признак

Бактерии

Животные

Грибы

Растения

Способ питания

Гетеротрофный или автотрофный

Гетеротрофный

Гетеротрофный

Автотрофный

Организация

наследственной

информации

Прокариоты

Эукариоты

Эукариоты

Эукариоты

Локализация ДНК

Нуклеоид, плаз- миды

Ядро, митохон­дрии

Ядро, митохон­дрии

Ядро, митохон­дрии, пластиды

Плазматическая мембрана

Есть

Есть

Есть

Есть

Клеточная стенка

Муреиновая

Хитиновая

Целлюлозная

Цитоплазма

Есть

Есть

Есть

Есть

Органоиды

Рибосомы

Мембранные и не­мембранные, в том числе клеточный центр

Мембранные и немембранные

Мембранные и немембран­ные, в том чис­ле пластиды

Органоиды дви­жения

Жгутики и вор­синки

Жгутики и рес­нички

Жгутики и рес­нички

Жгутики и рес­нички

Вакуоли

Редко

Сократительные, пищеварительные

Иногда

Центральная вакуоль с кле­точным соком

Включения

Волютин

Гликоген

Гликоген

Крахмал

Отличия в строении клеток представителей разных царств живой природы приведены на рис. 2.3.

Рис. 2.3. Строение клеток бактерий (А), животных (Б), грибов (В) и растений (Г)

2.3. Химическая организация клетки. Взаимосвязь строения и функций неорганических и органических веществ (белков, нуклеиновых кислот, углеводов, липидов, АТФ), входящих в состав клетки. Обоснование родства организмов на основе анализа химического состава их клеток.

Химический состав клетки.

В составе живых организмов обнаружено большинство химических элементов Периодической системы элементов Д. И. Менделеева, открытых к настоящему времени. С одной стороны, в них не содержится ни одного элемента, которого не было бы в неживой природе, а с другой сторо­ны, их концентрации в телах неживой природы и живых организмах существенно различаются (табл. 2.2).

Эти химические элементы образуют неорганические и органические вещества. Несмотря на то что в живых организмах преобладают неорганические вещества (рис. 2.4), именно органические вещества определяют уникальность их химического состава и феномена жизни в целом, посколь­ку они синтезируются преимущественно организмами в процессе жизнедеятельности и играют в реакциях важнейшую роль.

Изучением химического состава организмов и химических реакций, протекающих в них, за­нимается наука биохимия.

Следует отметить, что содержание химических веществ в различных клетках и тканях может существенно различаться. Например, если в животных клетках среди органических соединений преобладают белки, то в клетках растений — углеводы.

Таблица 2.2

Содержание некоторых химических элементов в неживой природе и живых организмах, %

Химический элемент

Земная кора

Морская вода

Живые организмы

О

49,2

85,8

65-75

С

0,4

0,0035

15-18

Н

1,0

10,67

8-10

N

0,04

0,37

1,5-3,0

Р

0,1

0,003

0,20-1,0

S

0,15

0,09

0,15-0,2

К

2,35

0,04

0,15-0,4

Са

3,25

0,05

0,04-2,0

С1

0,2

0,06

0,05-0,1

Mg

2,35

0,14

0,02-0,03

Na

2,4

1.14

0,02-0,03

Fe

4,2

0,00015

0,01-0,015

Zn

< 0,01

0,00015

0,0003

Сu

< 0,01

< 0,00001

0,0002

I

< 0,01

0,000015

0,0001

F

0,1

2,07

0,0001

Макро- и микроэлементы

В живых организмах встречается около 80 химических элементов, однако только для 27 из этих элементов установлены их функции в клетке и организме. Остальные элементы присутству­ют в незначительных количествах, и, по-видимому, попадают в организм с пищей, водой и воз­духом. Содержание химических элементов в организме существенно различается (см. табл. 2.2). В зависимости от концентрации их делят на макроэлементы и микроэлементы.

Концентрация каждого из макроэлементов в организме превышает 0,01 %, а их суммарное содержание — 99 %. К макроэлементам относят кислород, углерод, водород, азот, фосфор, серу, калий, кальций, натрий, хлор, магний и железо. Первые четыре из перечисленных элементов (кислород, углерод, водород и азот) называют также органогенными, поскольку они входят в со­став основных органических соединений. Фосфор и сера также являются компонентами ряда органических веществ, например белков и нуклеиновых кислот. Фосфор необходим для формиро­вания костей и зубов.

Без оставшихся макроэлементов невозможно нормальное функционирование организма. Так, калий, натрий и хлор участвуют в процессах возбуждения клеток. Калий также необходим для работы многих ферментов и удержания воды в клетке. Кальций входит в состав клеточных стенок растений, костей, зубов и раковин моллюсков и требуется для сокращения мышечных клеток, а также для внутриклеточного движения. Магний является компонентом хлорофилла — пигмен­та, обеспечивающего протекание фотосинтеза. Он также принимает участие в биосинтезе белка. Железо, помимо того, что оно входит в состав гемоглобина, переносящего кислород в крови, не­обходимо для протекания процессов дыхания и фотосинтеза, а также для функционирования многих ферментов.

Микроэлементы содержатся в организме в концентрациях менее 0,01 %, а их суммарная концентрация в клетке не достигает и 0,1%. К микроэлементам относятся цинк, медь, марганец, кобальт, йод, фтор и др. Цинк входит в состав молекулы гормона поджелудочной железы — ин­сулина, медь требуется для процессов фотосинтеза и дыхания. Кобальт является компонентом витамина В12, отсутствие которого приводит к анемии. Йод необходим для синтеза гормонов щи­товидной железы, обеспечивающих нормальное протекание обмена веществ, а фтор связан с фор­мированием эмали зубов.

Содержание химических элементов в различных клетках и организмах неодинаково, в значи­тельной степени оно обусловлено условиями окружающей среды. Так, клетки морских водорослей содержат относительно много йода, позвоночных животных — железа, а моллюсков и ракообраз­ных — меди.

Как недостаток, так и избыток или нарушение обмена макро- и микроэлементов приводят к развитию различных заболеваний. В частности, недостаток кальция и фосфора вызывает рахит, нехватка азота — тяжелую белковую недостаточность, дефицит железа — анемию, а отсутствие йода — нарушение образования гормонов щитовидной железы и снижение интенсивности обмена веществ. Уменьшение поступления фтора с водой и пищей в значительной степени обусловливает нарушение обновления эмали зубов и, как следствие, предрасположенность к кариесу. Свинец токсичен почти для всех организмов. Его избыток вызывает необратимые повреж­дения головного мозга и центральной нерв­ной системы, что проявляется потерей зрения и слуха, бессонницей, почечной недостаточ­ностью, судорогами, а также может привести к параличу и такому заболеванию, как рак. Острое отравление свинцом сопровождается внезапными галлюцинациями и заканчивает­ся комой и смертью.

Рис. 2.4. Содержание химических веществ в клетке

Недостаток макро- и микроэлементов можно компенсировать путем увеличения их содержа­ния в пище и питьевой воде, а также за счет приема лекарственных препаратов. Так, йод содер­жится в морепродуктах и йодированной соли, кальций — в яичной скорлупе и т. п.

studfiles.net

2.2. Сравнительная характеристика клеток .

2.2. Клетка – единица строения, жизнедеятельности, роста и развития организмов. Сравнительная характеристика клеток растений, животных, бактерий, грибов

Наука, изучающая строение и функции клеток –  цитология.

Клетки могут отличаться друг от друга по форме, строению и функциям, хотя основные структурные элементы у большинства клеток сходны. Систематические группы клеток – прокариотические  и эукариотические (надцарства прокариоты и эукариоты).

Прокариотические клетки не содержат настоящего ядра и ряда органоидов (царство дробянки).
Эукариотические клетки содержат ядро, в котором находится наследственный аппарат организма (надцарства грибы, растения, животные).

Любой организм развивается из клетки.
Это относится к организмам, появившимся на свет как в результате бесполого, так и в результате полового способов размножения. Именно поэтому клетка считается единицей роста и развития организма.

Особенности строения прокариотической и эукариотической клетки

По способу питания и строению клеток выделяют  царства:

 

  • Дробянки;
  • Грибы;
  • Растения;
  • Животные.


Бактериальные клетки (царство Дробянки) имеют: плотную клеточную стенку, одну кольцевую молекулу ДНК (нуклеоид), рибосомы. В этих клетках нет многих органоидов, характерных для эукариотических растительных, животных и грибных клеток. По способу питания бактерии делятся на фототрофов, хемотрофов, гетеротрофов.

Клетки грибов покрыты клеточной стенкой, отличающейся по химическому составу от клеточных стенок растений. Она содержит в качестве основных компонентов хитин, полисахариды, белки и жиры. Запасным веществом клеток грибов и животных является гликоген.


Клетки растений содержат: хлоропласты, лейкопласты и хромопласты; они окружены плотной клеточной стенкой из целлюлозы, а также имеют вакуоли с клеточным соком. Все зеленые растения относятся к автотрофным организмам.


У клеток животных нет плотных клеточных стенок. Они окружены клеточной мембраной, через которую происходит обмен веществ с окружающей средой.

 

ТЕМАТИЧЕСКИЕ  ЗАДАНИЯ

Часть А

А1. Какое из перечисленных положений согласуется с клеточной теорией
1) клетка является элементарной единицей наследственности
2) клетка является единицей размножения
3) клетки всех организмов различны по своему строению
4) клетки всех организмов обладают разным химическим составом


А2. К доклеточным формам жизни относятся:
1) дрожжи
2) пеницилл
3) бактерии
4) вирусы


А3. Растительная клетка от клетки гриба отличается строением:
1) ядра
2) митохондрий
3) клеточной стенки
4) рибосом


А4. Из одной клетки состоят:
1) вирус гриппа и амеба            
2) гриб мукор и кукушкин лен
3) планария и вольвокс             
4) эвглена зеленая и инфузория-туфелька


А5. В клетках прокариот есть:
1) ядро
2) митохондрии
3) аппарат Гольджи 
4) рибосомы


А6. На видовую принадлежность клетки указывает:
1) форма ядра                 
2) количество хромосом
3) строение мембраны    
4) первичная структура белка


А7. Роль клеточной теории в науке заключается в
1) открытии клеточного ядра
2) открытии клетки
3) обобщении знаний о строении организмов
4) открытии механизмов обмена веществ

Часть В

В1. Выберите признаки, характерные только для растительных клеток
1) есть митохондрии и рибосомы
2) клеточная стенка из целлюлозы
3) есть хлоропласты
4) запасное вещество – гликоген
5) запасное вещество – крахмал
6) ядро окружено двойной мембраной


В2. Выберите признаки, отличающие царство Бактерии от остальных царств органического мира.
1) гетеротрофный способ питания
2) автотрофный способ питания
3) наличие нуклеоида
4) отсутствие митохондрий
5) отсутствие ядра
6) наличие рибосом


ВЗ. Найдите соответствие между особенностями строения клетки и царствам, к которому эти клетки относятся

Особенности строения
А) клеточные стенки содержат целлюлозу
Б) клеточных стенок нет
В) в цитоплазме есть пластиды
Г) способ питания – гетеротрофный
Д) в молодых клетках есть большие вакуоли с клеточным соком
Е) запасное вещество клетки – гликоген

         Царства

  1. Растения
  2. Животные

 

Часть  С


С1. Приведите примеры эукариотических клеток, в которых нет ядра.
С2. Докажите, что клеточная теория обобщила ряд биологических открытий и предсказала новые открытия.

 

biology100.ru