Клетки растений, грибов, бактерий, животных: отличия строения

Клеточное строение растений, грибов и животных

Все животные, грибы и растения имеют много общего в своей структуре. В составе своих клеток все они имеют:

ядро;
митохондрии;
цитоплазматическую мембрану;
эндоплазматическую сеть;
цитоплазму;
аппарат Гольджи.

Ядро – основной и самый крупный элемент клетки, который отвечает за ее жизнедеятельность. В нем содержится ДНК растения или животного, происходит синтез РНК и рибосом. Форма ядра у всех организмов чаще всего сферическая.

Цитоплазматическая мембрана защищает содержимое от внешних воздействий. В ней имеются поры, через которые поступают питательные вещества и вода. Через поры также выводятся отходы жизнедеятельности.

Клетки растений отличаются наличием пластид, которые расположены в хлоропластах, лейкопластах и хромопластах. Хромопласты содержат вещества, которые окрашивают плоды и стебли. Чаще всего они имеют желтую, красную или оранжевую окраску

За счет яркой окраски цветы растений привлекают внимание насекомых-опылителей, к примеру, пчел. Лейкопласты содержат запас питательных веществ, которые используются в том случае, когда организм находится в неблагоприятных условиях

Хлоропласты – пластиды, окрашенные в зеленый цвет, которые отвечают за процесс фотосинтеза. Содержатся хлоропласты только в листьях или стеблях.

Строение клетки эукариот

Клеточная стенка растений состоит из целлюлозы, грибов – из хитина, а у животных она отсутствует вовсе. При этом клетки животных и грибов запасают гликоген, в то время как растительные запасают крахмал.

Аппарат Гольджи отвечает за производство и накопление полисахаридов и сложных белков.

Количество вакуолей в животных и растительных клетках различается. Растительные имеют одну большую вакуоль, а животные – одну или несколько мелких. Растительные вакуоли отвечают за ввод и вывод воды, а животные сохраняют в себе воду, ионы и хранят отходы жизнедеятельности. У грибов вакуоли отсутствуют вовсе.

Симбиогенез. История о том, как съеденная жертва стала звеном эволюции

Между живой клеткой и большинством высокоупорядоченных небиологических систем, таких как кристалл или снежинка, существует пропасть настолько обширная и абсолютная, как только можно представить»

Майкл Дентон, британско-австралийский биохимик

Миллионы лет назад, когда начала зарождаться жизнь, Землю населяли одноклеточные безъядерные создания. Они жили, питались и размножались. Крупные особи пожирали мелких. Однажды кроха, проглоченная «хищником», выжила внутри его организма и поселилась там. Поскольку внутри одноклеточного прокариота была лишь цитоплазма, кроха прижилась в ней. Спустя годы эволюции съеденные микроскопические организмы превратились в митохондрии и хлоропласты. На самом деле все происходило не так быстро, как может показаться.

Особенности строения грибной клетки

Один из основных компонентов клеточной оболочки — хитин(азотсодержащее, нерастворимое в крепких растворах щелочей вещество), у оомицетов — целлюлоза. Наружные слои оболочки могут ослизняться. В наружных частях клеточной оболочки часто можно обнаружить темные пигменты — меланины.Клетки содержат одно или несколько ядер. Для грибов характерно наличие дикарионов.

Дикарион- клетка гриба, содержащая сближенные, но не слившиеся гаплоидные мужское и женское ядра. Дикарион возникает при половом процессе у высших грибов. Ядра перемещаются между клетками при помощи специальных механизмов. У большинства грибов митоз “закрытый” (без разрушения ядерной оболочки).

Образование перегородки не всегда происходит сразу после деления ядра, в результате чего могут образоваться многоядерные клетки. Число хромосом колеблется от 2 до 28. Размер хромосом у грибов значительно меньше, чем у других эукариот. Роль запасного вещества выполняет гликоген.

С растениями	С животными
1. Неподвижны. 2. Растут в течение всей жизни. 3. Питание путём всасывания (осмотрофный тип питания). 4. Имеют клеточную стенку. 5. Размножаются спорами. 6. Возможность синтезировать витамины.	1. Гетеротрофы. 2. Отсутствие пластид и фотосинтезирующих пигментов. 3. Клеточная стенка содержит хитин, у некоторых целлюлозу. 4. Запасное вещество – гликоген. 5. Один из продуктов обмена веществ – мочевина.

Строение клетки

Животные и растительные клетки имеют схожее строение. Внутри клетка заполнена цитоплазмой, в которой «плавают» внутренние компоненты.

Главный орган клетки — ядро, покрытое пористой оболочкой. Сквозь поры в ядро и обратно поступают питательные вещества и отходы. Ядро заполнено соком, в котором находятся ниточки молекул ДНК и ядрышко

Ядро — главнокомандующий, оно управляет всеми процессами внутри клетки и заведует важной генетической информацией

Помимо ядра, вакуолей и цитоплазмы внутри клетки присутствуют и другие органоиды. И в животных, и в растительных клетках есть вакуоли — пузырьки, заполненные клеточным соком. Они отвечают за хранение питательных веществ, обезвреживание ядов и вывод отходов. Митохондрии — производители энергии. Они помогают клетке дышать, размножаться, расти. Аппарат Гольджи отвечает за производство, хранение и доставку веществ в разные части клетки. Рибосомы в ответе за выработку белка — строительного материала. Лизосомы, мешочки с ферментами, которые ускоряют процессы в организме, переваривают пищу. Пероксисомы тоже содержат ферменты. Они нейтрализуют вредные вещества и разрушают жиры.

У растительных и животных клеток есть и отличия

В растительной клетке присутствуют пластинки зеленого цвета, хлоропласты. Они помогают клетке получать питание из солнечных лучей. Животные клетки не умеют самостоятельно вырабатывать «еду», им приходится добывать питательные вещества из съеденной пищи. Исключение из мира животных — микроорганизмы жгутиконосцы, которые днем вырабатывают питательные вещества на свету, а ночью добывают готовую пищу.
Животные клетки имеют округлую форму. Их оболочка пластичная и гибкая, что позволяет им растягиваться и изменять внешний вид. Прямоугольные клетки растений защищены менее податливой стенкой, которая не дает им трансформироваться.
Отличаются клетки и за счет вакуолей. У растений они крупные, но немногочисленные, у животных, наоборот, мелкие, но в клетке содержится целая россыпь. Растительные вакуоли предназначены для запаса питательных веществ, животные отвечают за переваривание пищи и сокращение. А питательные вещества животной клетки хранятся в цитоплазме.

Растительные органеллы

Итак, рассмотрим, какие же органоиды имеются в растениях и какие именно функции они выполняют.

Ядро и цитоплазма

Ядро (ядерный аппарат) один из самых важных органоидов. Оно отвечает за передачу наследственной информации ДНК (дезоксирибонуклеиновую кислоту). Ядро органелла округлой формы. У него есть подобие скелета ядерный матрикс. Именно матрикс отвечает за морфологию ядра, его форму и размеры. Внутри ядра содержится ядерный сок, или кариоплазма. Она представляет собой достаточно вязкую, густую жидкость, в которой находятся маленькое ядрышко, формирующее белки и ДНК, а также хроматин, который реализует накопленный генетический материал.

Сам ядерный аппарат вместе с другими органоидами находится в цитоплазме жидкой среде. Цитоплазма состоит из белков, углеводов, нуклеиновых кислот и прочих веществ, являющихся результатами производства других органоидов. Главная функция цитоплазмы передача веществ между органоидами для поддержания жизни. Так как цитоплазма это жидкость, то внутри клетки происходит незначительное движение органелл.

Мембранная оболочка

Мембранная оболочка, или плазмалемма, выполняет защитную функцию, оберегая органеллы от каких-либо повреждений. Мембранная оболочка представляет собой плёнку. Она не сплошная оболочка имеет поры, через которые одни вещества входят в цитоплазму, а другие выходят. Складки и выросты мембраны обеспечивают прочное соединение клеток между собой. Защищена оболочка клеточной стенкой, это наружный скелет, придающий клетке особую форму.

Вакуоли

Вакуоли это специальные резервуары для хранения клеточного сока. Он содержит в себе питательные вещества и продукты жизнедеятельности. Вакуоли накапливают его в процессе всей жизни клетки, подобные запасы необходимы в случае повреждений (редко) или же нехватки питательных веществ.

Аппарат, лизосомы и митохондрии

Аппарат, или комплекс Гольджи, это органелла, предназначенная для выведения побочных, ненужных веществ за пределы мембранной оболочки.
Лизосома органоид, окружённый специальной защитной мембраной. Внутри лизосомы всегда поддерживается кислотная среда. В её функции входит внутриклеточное переваривание макромолекул, превращение их в полезные вещества.
Митохондрии своеобразные энергостанции, имеют сферическую или эллипсоидную форму. Они обеспечивают клетку энергией. Процесс, происходящий в митохондриях, иногда называют внутриклеточным дыханием. Эти органеллы, окисляя органические соединения, образуют АТФ (аденозинтрифосфат) универсальный источник энергии для органоидов.

Хлоропласты, лейкопласты и хромопласты

Пластиды двумембранные органоиды клетки, делящиеся на три вида хлоропласты, лейкопласты и хромопласты:

Хлоропласты придают растениям зелёный цвет, они имеют округлую форму и содержат особое вещество пигмент хлорофилл, участвующий в процессе фотосинтеза.
Лейкопласты органеллы прозрачного цвета, отвечающие за переработку глюкозы в крахмал.
Хромопластами называют пластиды красного, оранжевого или жёлтого цвета. Они могут развиваться из хлоропластов, когда те теряют хлорофилл и крахмал. Мы можем наблюдать этот процесс, когда желтеют листья или созревают плоды. Хромопласты могут превратиться обратно в хлоропласты при определённых условиях.

Эндоплазматическая сеть

Эндоплазматическая сеть состоит из рибосом и полирибосом. Рибосомы синтезируются в ядрышке, они выполняют функцию биосинтеза белка. Рибосомные комплексы состоят из двух частей большой и малой. Количество рибосом в пространстве цитоплазмы преобладающее.

Полирибосома это множество рибосом, транслирующих одну большую молекулу вещества.

Самые известные микромицеты

К микроскопическим грибам относится Мукор, Пеницилл и Дрожжи.

Грибы рода Mucor – это 60 видов грибов, которые мы называем белой плесенью. Образуют колонии белого и серого цвета, которые по мере созревания спор становятся черными. Мицелий у мукора одноклеточный, в состав клеточной стенки входит азотосодержащий углевод хитозан, который обладает аллергенными особенностями. Среди них есть паразиты, но имеются и те, которые активно используются в изготовлении антибиотиков. Гриб Мукор китайский – основа закваски «раги» на основе сои и злаков.

Пеницилл (Penicillium) – род микроскопических грибов, которые распространены повсюду – в почве, воде, морях, воздухе, помещениях, на всех поверхностях. Образует колонии зеленоватого цвета. Пеницилл золотистый или зеленая кистевидная плесень – самый распространенный представитель рода и источник пенициллина. Эти грибы имеют ветвящийся многоклеточный мицелий.

Вам будет интересно:Русская интеллигенция и ее роль в истории России

Дрожжи – группа разнообразных одноклеточных грибов из разных классов (1 500 видов из класса аскомицетов и базидомицетов). Эти грибы не образуют мицелия, а их клетки имеют размер до 40 мкм. В общую группу их объединяют за особенности метаболизма – все они получают энергию во время брожения (окислительно-восстановительного процесса, в результате которого разлагаются углеводы, а продуктами распада являются спирты). Хлебопечение, виноделие, пивоварение и квасоварение – не полный перечень отраслей, где человек использует данные грибы. И в то же время – это один из главных факторов порчи пищевых продуктов, а некоторые – паразиты, вызывающие заболевания у человека (кандидоз, криптококкоз, питириаз, фолликулит, себорейный дерматит).

Размножение грибков

Методы размножения грибков бывают вегетативные, а также репродуктивные. В вегетативном размножении не нужно особенных органов, потому что при нем происходит деление мицелия до отдельных клеток различных типов:

хламидоспор – клеток различной формы, включающих участки гиф их одной или большего количества клеток, как правило, диаметром больше первоначальной длины;
оидий – овальных клеток диаметрами, равным диаметрам из начальных клеточек гиф;
артроспор – клеток с прямоугольной или многогранной формой, приподнятых над воздушной частью мицелия;
бластоспор – круглых клеточек, формирующихся на поверхности мицелия методом почкования.

Вышеперечисленные разновидности спор — это видоизмененный мицелий, который в благоприятных условиях среды позволяет образовать новый мицелий.

Для репродуктивного метода размножения необходимы особенные органы.

При бесполом методе размножение происходит с использованием спор, ангиоспор или зооспор, а также конидий.
При половом методе — при слиянии ядер из двух клеток и последующемих делении, в результате чего наблюдается образование гиф с сумками (органы полового спороношения).

Отличия от растений

Относить грибы к растениям больше нельзя, хотя ранее ученые были уверены, что экземпляры относятся именно к этому царству. Науке понадобились десятки лет и сотни исследований, чтобы доказать отличие грибов и растений.

В царство растений входит более 300 тысяч видов. Это и одноклеточные водоросли, и деревья, мхи, плавуны, травы и кустарники, цветковые и хвощи. Характерная черта растений – способность превращать неорганические элементы в органику. Таким образом, они поддерживают свою жизнедеятельность. Тип питания – автотрофный.

СНОСКА: Грибы причислены наукой к одним из древнейших на планете организмов. Царство насчитывает около 1,5 миллиона видов. Жить особи могут в очень разных условиях – от почвы до воды, при этом воздух необходим организмам далеко не всегда. В отличие от растений грибы изучает не ботаника, а микология.

Грибы бывают одноклеточными и многоклеточными. Их клеточная стенка образована хитином. А вот клетки растений покрыты целлюлозными оболочками. Размножение у грибов происходит всеми известными науке путями. Преимущественно они предпочитают размножение спорами. Особи являются сапротрофами – они питаются неживой органикой.

Растения также размножаются всеми известными способами. Они предпочитают размножение семенами. Их цель – переместиться на максимально далекое расстояние от материнского гриба. Для этого семена могут иметь специальные шипы, которые позволяют прикрепиться к шерсти животного. Чем дальше переместится семя, тем лучше для вида. К тому же семечка может храниться в почве очень долгое время, пока не появятся те условия, в которых произрастание будет комфортным.

Проведя простое сравнение, можно понять, что грибы и растения закономерно являются представителями разных царств, хотя и имеют некоторые общие черты. Оба вида можно употреблять в пищу, но сфера использования грибов значительно шире. Их применяют, как химикат для борьбы с насекомыми, а также в пищевой промышленности, в качестве дрожжей.

Половой вариант размножения

При половом способе происходит образование мужских и женских клеток (гамет) с последующим их слиянием, в результате чего образуются споры, формирующие новый организм. При этом вся наследственная информация содержится в клетках мицелия, а плодовое тело проводит накопление и созревание спор, предназначенных для зарождения новой жизни (рисунок 6).

Созревшие легкие споры высыпаются и разносятся ветром, а также различными насекомыми, слизнями, белками и зайцами, поедающими грибы. Споры не перевариваются в пищеварительных органах этих животных, а потому выводятся наружу вместе с пометом.

Рисунок 6. Половой метод предполагает использование мужских и женских клеток

Попадая на влажную плодородную почву, они прорастают, давая начало новой грибнице. В результате полового метода размножения появляются новые признаки, несущие ДНК обоих родителей. Новое сочетание может как увеличить, так и уменьшить жизнеспособность потомства.

Больше информации о размножении грибов вы сможете найти в видео.

Эукариотические органеллы

Эукариотические клетки представляют собой клетки с ядром. Ядро – важная органелла, окруженная двойной мембраной, называемая ядерной оболочкой, отделяющая содержимое ядра от остальной части клетки. Эукариотические клетки также содержат клеточную мембрану (плазматическая мембрана), цитоплазму, цитоскелет и различные клеточные органеллы. Примерами эукариотических организмов являются животные, растения, грибы и протисты. Клетки животных и растений содержат много одинаковых или отличающихся органелл. Есть также некоторые органеллы, обнаруженные в растительных клетках, но не встречающиеся в клетках животных и наоборот. Примеры основных органелл, содержащихся в клетках растений и животных включают:

Ядро – связанная с мембраной структура, которая содержит наследственную (ДНК) информацию, а также контролирует рост и размножение клетки. Это обычно самая важная органелла в клетке.
Митохондрии, как производители энергии, преобразуют энергию в формы, которые может использовать клетка. Они также участвуют в других процессах, таких как клеточное дыхание, деление, рост и гибель клеток.
Эндоплазматический ретикулум – обширная сеть трубочек и карманов, синтезирующая мембраны, секреторные белки, углеводы, липиды и гормоны.
Аппарат (комплекс) Гольджи – структура, которая отвечает за производство, хранение и доставку определенных клеточных веществ, особенно из эндоплазматического ретикулума.
Рибосомы – органеллы, состоящие из РНК и белков и отвечают за биосинтез белка. Рибосомы расположены в цитозоле или связаны с эндоплазматическим ретикулумом.
Лизосомы – эти мембранные мешочки ферментов перерабатывают органический материал клетки путем переваривания клеточных макромолекул, таких как нуклеиновые кислоты, полисахариды, жиры и белки.
Пероксисомы, как и лизосомы связаны мембраной и содержат ферменты. Они способствуют детоксикации спирта, образует желчную кислоту и разрушает жиры.
Вакуоль – заполненные жидкостью замкнутые структуры, чаще всего встречаются в растительных клетках и грибах. Они отвечают за широкий спектр важных функций, включая хранение питательных веществ, детоксикацию и вывод отходов.
Хлоропласты – пластиды, содержащиеся в клетках растений, но отсутствующие в животных клетках. Хлоропласты поглощают энергию солнечного света для процесса фотосинтеза.
Клеточная стенка – жесткая внешняя стенка расположенная рядом с плазматической мембраной в большинстве растительных клеток, обеспечивающая поддержку и защиту клетки.
Центриоли – цилиндрические структуры встречаются в клетках животных и помогают организовать сборку микротрубочек во время деления клеток.
Реснички и жгутики – волосковидные образования с наружной стороны некоторых клеток, которые осуществляют клеточною локомоцию. Они состоят из специализированных групп микротрубочек, называемых базальными телами.

Клеточная оболочка

Ее свойства зависят от многих функций грибов, особенно тех, которые связаны с контактом грибной клетки с внешней средой. Состав клеточной оболочки изменяется при переходе из одной фазы роста в другую или зависит от типов роста — дрожжеподобный, гифальный и т. д.

Грибы отличаются разнообразным составом клеточной оболочки. Она может быть целлюлозно-хитиновой, хитиново-глюкановой.

В ней имеются гетерополимеры, содержащие маннозу, глюкозу, галактозу. Один из основных компонентов клеточной оболочки — хитин (азотсодержащее, нерастворимое в крепких растворах щелочей вещество). Он составляет у некоторых грибов до 60% сухого веса оболочки. У грибов из отдела Zygomycota (мукоральные грибы) в клеточной оболочке обнаружен хитозан.

Клеточная оболочка придает форму вегетативным клеткам гиф и органам размножения, ее поверхность является местом локализации некоторых ферментов. Она часто многослойна, устойчива к разрушению. По мере старения оболочка может кутинизироваться, инкрустироваться оксалатом кальция. Наружные слои оболочки могут ослизняться.

Протопласт

Это сферическое образование клетки, которому свойственны метаболические процессы и способность к регенерации. От клеточной оболочки протопласт отделен плазмалеммой — мембраной, содержащей липиды и белки.

Главная ее функция — регуляция поступления растворов из окружающей среды в клетку и наоборот. Поступление веществ может быть пассивным и активным, протекающим с затратами энергии в виде АТФ. В протопласте различают ядро и цитоплазму.

В состав цитоплазмы входят разнообразные органоиды (митохондрии, эндоплазматическая сеть, рибосомы и др.), связанные гиалоплазмой. В ней формируются надмолекулярные агрегаты — микрофиламенты и микротрубочки, обусловливающие цитоскелет клетки.

У грибов большее значение имеют микрофиламенты, у растений — микротрубочки. Рибосомы находятся в основном в цитоплазме. Эндоплазматический ретикулюм выражен слабо.

Митохондрии похожи на митохондрии растений, но кристы сплющенные или тарелкообразные. Диктиосомы (тельца Гольджи), имеющие большое значение у растений в формировании клеточной стенки, практически не встречаются. Вместо диктиосом обнаруживаются скопления эндоплазматического ретикулюма с небольшим количеством ламелл.

Одной из особенностей протопласта клетки грибов является наличие около цитоплазматической мембраны губковидных электронно-прозрачных телец — ломасом, функции которых окончательно не выяснены.

Ядро

У большинства грибов оно обычно небольших размеров, окружено двойной мембраной, круглое, удлиненное, расположено либо в центре, либо у клеточной оболочки или перегородки. Клетки гиф содержат одно или несколько ядер. В ядре обычно находится одно ядрышко, но иногда оно отсутствует.

Основная функция ядра — репликация ДНК и перенос генетической информации в цитоплазму через РНК. К особенностям ядерного аппарата грибов относится наличие дикарионов (n + n), спаренных ядер в клетке после слияния цитоплазмы. Другая особенность ядер — способность передвигаться из одной клетки в другую.

Следует отметить некоторые особенности митоза.

У большинства грибов митоз «закрытый» (без разрушения ядерной оболочки), отсутствуют центриоли. Образование перегородки между разделившимися клетками не всегда происходит сразу после деления ядра, в результате чего могут образоваться многоядерные клетки.

Вакуоли

Отграничены от протопласта мембраной — тонопластом. В молодых клетках вакуоли мелкие. Впоследствии они сливаются, образуя крупную вакуоль. В вакуолях в коллоидном состоянии находятся полифосфаты, различные питательные вещества.

У низкоорганизованных грибов и в зооспорах имеются особые пульсирующие вакуоли, способные сокращаться и вновь расширяться.

Жгутики

Жгутики имеются у представителей отдела хитридиомикота. Они способствуют передвижению зооспор и гамет. По строению отличаются от жгутиков бактерий, но похожи на жгутики простейших, гамет растений и многих животных. В центре находятся две одиночные, а по периферии — девять двойных фибрилл.

Микротрубочки

Микротрубочки — мембранные, надмолекулярные структуры, состоящие из белковых глобул, расположенных спиральными или прямолинейными рядами. Микротрубочки выполняют преимущественно механическую (двигательную) функцию, обеспечивая подвижность и сокращаемость органоидов клетки. Располагаясь в цитоплазме, они придают клетке определённую форму и обеспечивают стабильность пространственного расположения органоидов. Микротрубочки способствуют перемещению органоидов в места, которые определяются физиологическими потребностями клетки. Значительное количество этих структур расположено в плазмалемме, вблизи клеточной оболочки, где они участвуют в формировании и ориентации целлюлозных микрофибрилл оболочек растительных клеток.

Строение микротрубочки

Химический состав, организация и функции поверхностных структур бактериальной клетки: капсулы, чехлы, фимбрии, пили

Поверхностные структуры –структуры, расположенные снаружи цитоплазматической мембраны. К ним относятся: клеточная стенка, жгутики, капсулы, слизистые слои, чехлы, различные ворсинки.

Многие микроорганизмы продуцируют на поверхности клетки слизистое вещество. В зависимости от толщины слизистого слоя принято различать микрокапсулу,макрокапсулу, слизь.

Микрокапсула–толщиной до 0,2 мкм, прочно связана с клеточной стенкой. Макрокапсулапредставлена слоем слизи толщиной более 0,2 мкм.

Слизь–вещество, которое окружает клетку, имеет аморфный вид, легко отделяется от поверхности клетки, по толщине превосходит диаметр клетки.

Все они не являются обязательными структурами бактериальной клетки.

Химическая природа капсул и слизи: полисахариды, полипептиды, реже – целлюлоза.

Капсулы и слизи выполняют следующие функции: защитную – предохраняют клетку от действия неблагоприятных факторов внешней среды; создают дополнительный осмотический барьер; способны выступать в качестве фактора вирулентности; служат барьером для бактериофагов; являются источником запасных питательных веществ; объединяют клетки в цепочки, колонии; обеспечивают прикрепление клеток к субстрату.

Чехлы имеют сложную тонкую структуру; в их составе выявляют несколько слоев разного строения, имеют сложный химический состав.

Между капсулами, чехлами и слизистыми слоями обнаружено много переходных форм, что не позволяет точно отличить их друг от друга.

Ворсинки, или фимбрии, – поверхностные структуры, которые состоят из белка пилина и не выполняют функцию движения. По размерам они короче и тоньше жгутиков. Число фимбрий на поверхности клетки колеблется от 1–2 до нескольких тысяч. Различают два типа фимбрий: общие и специфические.

Фимбрии общего типавыполняют функцию прикрепления клетки к поверхности субстрата. Специфические ворсинки – половые пили, обнаруженные у клеток так называемых доноров. Они имеют вид полых белковых трубочек длиной от 0,5 до 10 мкм.

· Поверхностные структуры –это структуры, расположенные снаружи цитоплазматической мембраны. К ним относятся: клеточная стенка, жгутики, капсулы, слизистые слои, чехлы, различные ворсинки.

· Химическая природа капсул и слизи:

– В большинстве случаев капсула образована полисахаридами (например, у бактерий вида Streptococcusmutans, некоторых бактерий родов Xanthomonas, Klebsiella, Corynebacteriumи др.).

– Капсулы же других видов бактерий состоят из полипептидов, представленных полимерами, в которых содержится много D- и L-форм глутаминовой кислоты. Примером такой капсулы является капсула бактерий Bacillusanthracis.

– Для ряда бактерий выявлена способность синтезировать капсулу, состоящую из волокон целлюлозы. Так построена капсула у бактерий Sarcinaventriculi.

– Слизи по химической природе являются полисахаридами. Особенно обильное их образование наблюдается у многих микроорганизмов при их росте на среде с сахарозой. Например, молочнокислые бактерии Leuconostocmesenteroidesбыстро превращают раствор, содержащий тростниковый сахар, в декстрановый гель, за что их на сахарных заводах называют «бактериями лягушачьей икры».

Рис. 1 – Капсулы пурпурной серобактерии (А) и азотфиксирующей бактерии (Б); клетки суспензированы в туши

· Практическое значение капсул и слизей: Капсульные полисахариды, образуемые бактериями, имеют большое практическое значение.

Так, ксантан, внеклеточный полисахарид бактерий Xanthomonascampestris, используется в составе смазок, при добыче нефти, в пищевой промышленности для улучшения вкусовых свойств консервированных и замороженных продуктов, соусов, кремов, а также в изготовлении косметики.

· Чехлы обычно имеют и более сложный химический состав. Например, чехол бактерий Sphaerotilisnatansсодержит 36 % углеводов, 11 – гексозамина, 27 – белков, 5,2 – липидов и 0,5 – фосфора. Чехлы ряда бактерий, метаболизм которых связан с окислением восстановленных соединений металлов, часто инкрустированы их окислами.

Цитоскелет

Он состоит из микротрубочек и микрофиламентов (актиновых и промежуточных). Составляющие цитоскелета представляют собой полимеры белков, в основном, актина, тубулина или кератина. Микротрубочки служат для поддержания формы клетки, они формируют органы движения у простейших организмов, таких как инфузории, хламидомонады, эвглены и т. д. Актиновые микрофиламенты также играют роль каркаса. Кроме того, они участвуют в процессе перемещения органелл. Промежуточные в разных клетках построены из различных белков. Они поддерживают форму клетки, а также закрепляют ядро и другие органеллы в постоянном положении.

Чем клетка гриба похожа на клетку растения и животного?

Основное сходство заключается в том, что строение грибной клетки предусматривает наличие клеточной стенки поверх плазматической мембраны. Такое образование не характерно для клеток животных, а вот у растений она также присутствует. Однако у представителей флоры клеточная стенка построена из целлюлозы, а у грибов она состоит из хитина.

Основная черта, которая делает строение грибной клетки похожим на животную, это наличие включений из гликогена. В отличие от растений, которые запасают крахмал, грибы, как и животные, запасают гликоген. Еще одна сходная черта – способ питания клетки. Грибы являются гетеротрофами, то есть получают готовые органические вещества извне. Растения же являются автотрофами. Они фотосинтезируют, получая питательные вещества самостоятельно.

Выводы

Из приведенного здесь обзора основных типичных компонентов грибной клетки можно видеть, что грибы представляют собою весьма своеобразную группу организмов, они исключительно гетеротрофны, что ставит их по сравнению с классическими представителями растительного мира в совершенно особое положение и сближает их по широкому ряду признаков направления и продуктов их метаболизма с животными. Помимо других соединений особое место у грибов занимают стиролы, синтез которых на первом этапе протекает сходно с животными, т. е. по пути образования холестерина. Однако в дальнейшем у грибов он сводится в основном к синтезу эргостерина.

Шесть пунктов, подтверждающих особое положение грибов:

для грибов характерно более сильное, чем у животных и растений, развитие агранулярного эндоплазматического ретикулума;
у них отсутствует характерная для растений и животных связь цитокинеза (т. е. деления клеток) с делением ядра;
типичный аппарат Гольджи, характерный для других эукариот, у них отсутствует или представлен в основном отдельными цистернами;
для высших сумчатых грибов характерен закрытый тип митоза с сохранением ядрышка его до конца;
для грибов характерен апикальный рост клеток, тогда как клетки животных растут изодиаметрично, а у многоклеточных растений путем их растяжения;
вместо характерных для животных и отсутствующих у растений центриолей у грибов в процессе кариокинеза присутствуют более упрощенно, чем у животных, организованные специальные полимерные тельца; близок к животным также наблюдаемый у грибов процесс цитокинеза путем бороздования, в котором известное для водорослей участие микротрубочек отсутствует.

Положение грибов в системе органического мира оказывается чрезвычайно обособленным, в том числе и с точки зрения биохимии, что оправдывает выделение их в особое, четвертое царство природы.

Выводы

Шесть пунктов, подтверждающих особое положение грибов:

для грибов характерно более сильное, чем у животных и растений, развитие агранулярного эндоплазматического ретикулума;
у них отсутствует характерная для растений и животных связь цитокинеза (т. е. деления клеток) с делением ядра;
типичный аппарат Гольджи, характерный для других эукариот, у них отсутствует или представлен в основном отдельными цистернами;
для высших сумчатых грибов характерен закрытый тип митоза с сохранением ядрышка его до конца;
для грибов характерен апикальный рост клеток, тогда как клетки животных растут изодиаметрично, а у многоклеточных растений путем их растяжения;
вместо характерных для животных и отсутствующих у растений центриолей у грибов в процессе кариокинеза присутствуют более упрощенно, чем у животных, организованные специальные полимерные тельца; близок к животным также наблюдаемый у грибов процесс цитокинеза путем бороздования, в котором известное для водорослей участие микротрубочек отсутствует.