Строение клетки

Органеллы растительных клеток, которых нет в клетках животных

Подобно тому, как в животной клетке есть органеллы, которых нет в растительной клетке, некоторые органеллы растительной клетки также не доступны животным.

1. Клеточная стенка

Клеточная стенка — это самая внешняя часть клетки, которая служит для защиты и поддержки клетки.

Клеточная стенка образована диктлосомами, где строительными блоками клеточной стенки являются полисахариды, состоящие из целлюлозы, пектина и гемицеллюлозы. Стенка клетки жесткая и твердая.

Есть 2 типа клеточных стенок, а именно первичные и вторичные клетки .

• Первичная клеточная стенка — это клеточная стенка, состоящая из пектина, гемицеллюлозы и целлюлозы, где эта клеточная стенка образуется во время деления клеток.
• Вторичная клеточная стенка — это клеточная стенка, которая образуется из-за утолщения клеточной стенки, которая состоит из лигнина, гемицеллюлозы и целлюлозы. Вторичные клеточные стенки присутствуют во взрослых клетках внутри первичной клеточной стенки.

Между двумя соседними клеточными стенками находится средняя ламелла, состоящая из пурпурного цвета и пектата кальция в виде геля.

Между двумя соседними ячейками есть пора, через которую соседняя двухячеечная плазма соединена плазменными нитями или также известна как плазма глазного режима .

Вы когда-нибудь задумывались, почему стебли растений обычно бывают твердыми, а человеческая кожа — слабой?

Это потому, что внешняя часть растительной клетки состоит из очень прочной клеточной стенки.

Строительными блоками клеточной стенки являются древесина (целлюлоза, состоящая из глюкозы). Другие вещества, содержащиеся в клеточной стенке, — это гликопротеины, гельмицеллюлоза и пектин.

2. Пластиды.

Пластиды представляют собой законченные мембранные органеллы в виде зерен, содержащих пигменты. Пластиды можно найти только в растительных клетках с различными формами и функциями. Пластиды являются результатом развития мелких тел (плоскопластидов), которые в основном встречаются в районе меристиматики .

В процессе развития пропластидов, которые являются результатом развития мелких тел, они могут изменяться на 3 типа: хлоропласты, хромопласты и лейкопласты .

а. Хлоропласты

Хлоропы — это клеточные органеллы, содержащие хлорофилл, в котором хлорофилл очень влияет на процесс фотосинтеза. Хлоропласты состоят из внешней мембраны, которая пропускает молекулы размером менее 10 килодальтон без селективности.

Внутренняя мембрана избирательно проницаема , и ее функция определяет, какие молекулы входят и выходят посредством активного транспорта. Строма — это жидкость хлоропласта, которая хранит результаты фотосинтетического процесса в форме крахмала и тилакоида, в которых происходит фотосинтез.

Хлоропласты часто встречаются в зеленых листьях и органах растений. Хлорофилл можно разделить на несколько типов:

• Хлорофилл а : сине-зеленый цвет
• Хлорофилл b : зелено-желтый цвет
• Хлорофилл c : зелено-коричневый цвет
• Хлорофилл d : зеленый красный цвет.

б. Хромопласт

Хромопласты — это пластиды, которые придают различные цвета вне фотосинтетического процесса (нефотосинтетические), такие как желтый, оранжевый, красный пигменты и другие. К пигментам, входящим в группу хромопластов, относятся:

• Фикоцианин : придает водорослям синий цвет.
• Ксантофилл : окрашивает старые листья в желтый цвет.
• Фикосиантин : придает водорослям коричневый цвет.
• Каротин : производит желтый, оранжевый и красный цвета, например, в моркови.
• Фикоэрритрин : придает водорослям красный цвет.

c. Лейкопласты

Лейкопласты — это пластиды, не имеющие цвета или имеющие белый цвет. Обычно встречается в растениях, которые не подвергаются воздействию солнечного света. Особенно в запасных органах питания. Лейкопласты служат для хранения пищевых тел. Делится на 3 тигра, а именно:

• Амилопласт : лейкопласты, которые формируют и хранят крахмал,
• Элайопласты (липидопласты) : лейкопласты, которые формируют и хранят жир или масло,
• Протеопласты : лейкопласты, которые хранят белки.

Это полное обсуждение различий между клетками животных и растений, а также характеристики каждой клетки, которая является одним из предметов биологии в школе.

Надеюсь, вы хорошо поймете это обсуждение.

Вы также можете прочитать различные резюме других школьных материалов в School Saintif.

Органеллы клетки

Более понятно будет строение клетки и сложность этого базового компонента, если детально разобраться во всех элементах ее структуры.

Ядро

Ядро — это самая значительная часть зеленых организмов. Именно на него возлагается вся ответственность за любые процессы, происходящие внутри ячейки. Уникальная роль этой органеллы в том, что посредством нее передается наследственная информация.
Привычно одна ячейка имеет только одно ядро, хотя были зафиксированы и клетки, в которых насчитывалось несколько ядер. Диаметр этого компонента варьируется в пределах 5-20 мкм. По форме центральный элемент может быть сферическим, дисковидным, удлиненным. Внешняя поверхность вскрыта ядерной оболочкой, которая отграничивает эту органеллу от других. Ее , пектин, лигнин и белки. Нет стабильности и в отношении расположения ядра внутри. В молодой клетке эта органелла находится ближе к центру. По мере взросления смещается к стенкам, и ядро замещается вакуолью.Химическая основа ядра — комбинация белков и нуклеиновых кислот. Обмен веществ осуществляется посредством тонопласта — тонкой пленочной мембраны. Остальное внутреннее пространство клетки вокруг ядра заполнено цитоплазмой — бесцветным веществом высокой степени вязкости. В ней же содержатся и остальные органоиды.

Аппарат Гольджи

накопления и выведения ненужных веществ. Форма его может быть различной — палочковой, дисковой или в виде зернышка.
Рис. 2 Лизосомы

Лизосомы

Лизосомы — это органоиды, которые не являются самостоятельными компонентами клеток. Они продуцируются в процессе функционирования комплекса Гольджи и эндоплазматической сети. Под микроскопом можно их легко узнать, так как это — пузырьки, различия между которыми заключаются только в размерах. Внутри пузырьков могут присутствовать различные компоненты — липазы, нуклеазы, протеазы.Главная функция этих клеточных включений — расщепление и преобразование поступивших в ячейку питательных элементов и их выведение. Таким образом, можно отметить сходство характеристики с основным назначением самостоятельной органеллы — комплекса Гольджи.

Микротрубочки

фибриллярной структуры прямолинейной формы, диаметром около 24 нм и с толщиной стенок не более 5 нм. По своему назначению они имеют сходство с мембраной, но размеры их меньше, и они могут формировать довольно сложные образования, к примеру, веретено деления ячейки для репродуктивной деятельности.Присутствуют микротрубочки в составе более сложных органоидов — центриолей и базальных телец, а также из них складывается структура ресничек и жгутиков.

Вакуоль

Вакуоль — это внутренняя полость клетки, наполненная соком. Ее размеры увеличиваются по мере развития растения, и, соответственно, роста клетки. Основу химического состава вакуоли представляют минеральные соли и органические вещества, сахара, белки, ферменты и пигменты.

Пластиды

Пластиды — это мелкие элементы клетки. Различают и те, что имеют в своем химическом составе различные пигменты. Самые узнаваемые — зеленые, которые принимают непосредственное участие в процессе фотосинтеза.

Хлоропласты

Этикомпоненты клетки имеют очень высокую чувствительность к свету за счет пигментов хлорофиллов. Как раз на них и приходится реакция фотосинтеза.

Хромопласты

В составе хромопластов присутствуют металлические соли и пигменты. Благодаря именно этим органеллам листва растений, их соцветия и плоды имеют ту или иную окраску.
Рис. 3 Строение митохондрии

Митохондрии

Благодаря митохондриям клетки, а соответственно и растения, способны дышать и развиваться. Эти органоиды также принимают активное участие в обмене веществ и образовании АТФ.

Эндоплазматическая сеть (ЭПС)

Впервые этот органоид был обнаружен в 1945 г., когда К. Портер проводил свои исследования клеток с помощью электронного микроскопа. Это — полноценная система полостей и канальцев с хорошо развитым разветвлением. За счет наличия такого комплекса во много раз увеличивается полезная внутренняя поверхность клетки, что обеспечивает стабильному протеканию всех процессов, необходимых для жизни растения.Также к основному назначению ЭПС относят такие функции:

• синтезирование белковых соединений;
• транспортировка белков;
• синтез полисахаридов и жиров.

Несмотря на свои мелкие размеры, растительная клетка представляет собой довольно сложный организм. И именно она и является базовой основой всех биологических организмов, обеспечивая их рост за счет своего деления.

Сравнительная характеристика растительной и животной клетки

Сравнительная таблица животной и растительной клетки
Свойства	Растительная клетка	Животная клетка
Строение органелл	Мембранное
Ядро	Сформированное, с набором хромосом
Деление	Размножение соматических клеток, путем митоза
Органоиды	Сходный набор органелл
Клеточная стенка	+	—
Пластиды	+	—
Центриоли	—	+
Тип питания	Автотрофный	Гетеротрофный
Энергетический синтез	С помощью митохондрий и хлоропластов	Только с помощью митохондрий
Метаболизм	Преимущество анаболизма над катоболизмом	Катаболизм превышает синтез веществ
Включения	Питательные вещества (крахмал), соли	Гликоген, белки, липиды, углеводы, соли
Реснички	Крайне редко	Есть

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.

Эукариотические организмы

В 1980 году исследователь Карл Воэз и его коллеги сумели установить связь между живыми существами, используя молекулярные методы. Благодаря серии новаторских экспериментов им удалось создать три области (также называемые «супер царствами»), оставив позади традиционное видение пяти царств..

По результатам Вёза мы можем классифицировать живые формы Земли на три заметные группы: Археи, Эубактерии и Эукарья.

В области Эукарья находятся организмы, которых мы знаем как эукариот. Это происхождение широко разнообразно и охватывает ряд организмов, как одноклеточных, так и многоклеточных..

одноклеточный

Одноклеточные эукариоты являются чрезвычайно сложными организмами, поскольку они должны обладать всеми типичными функциями эукариот в одной клетке. Простейшие исторически классифицируются как корневища, инфузории, жгутики и спорозои.

В качестве примера мы приводим эвглены: фотосинтезирующие виды, способные перемещаться через жгутик.

Есть также ресничные эукариоты, такие как знаменитая парамеция, принадлежащая к роду парамеций. Они имеют типичную форму обуви и двигаются благодаря наличию множества ресничек.

В этой группе есть также патогенные виды людей и других животных, такие как пол Trypanosoma. Эта группа паразитов характеризуется удлиненным телом и типичным жгутиком. Они являются причиной болезни Шагаса (Трипаносома Крузи) и сонная болезнь (Trypanosoma brucei).

Пол Plasmodium это возбудитель малярии или малярии у людей. Эта болезнь может быть смертельной.

Существуют также одноклеточные грибы, но наиболее выдающиеся характеристики этой группы будут описаны в последующих разделах..

растения

Вся большая сложность растений, которые мы наблюдаем ежедневно, относится к эукариотической линии, от трав и трав до комплексов и больших деревьев..

Клетки этих особей характеризуются наличием клеточной стенки, состоящей из целлюлозы, которая придает жесткость структуре. Кроме того, они имеют хлоропласты, которые содержат все биохимические элементы, необходимые для процесса фотосинтеза.

Растения представляют собой группу очень разнообразных организмов со сложными жизненными циклами, которые было бы невозможно охватить несколькими характеристиками..

грибы

Термин «гриб» используется для обозначения различных организмов, таких как плесень, дрожжи и особи, способные производить грибы..

В зависимости от вида можно размножаться половым или бесполым путем. В основном они характеризуются образованием спор: небольших скрытых структур, которые могут развиваться при адекватных условиях окружающей среды..

Вы можете подумать, что они похожи на растения, поскольку для обоих характерен сидячий образ жизни, то есть они не двигаются. Тем не менее, грибы не имеют хлоропластов и не обладают ферментативным механизмом, необходимым для проведения фотосинтеза..

Их диета гетеротрофна, как и у большинства животных, поэтому им следует искать источник энергии.

животные

Животные представляют собой группу из почти одного миллиона видов, внесенных в каталог и правильно классифицированных, хотя зоологи подсчитали, что реальная стоимость может приблизиться к 7 или 8 миллионам. Они представляют собой такую ​​же разнообразную группу, как упомянутые выше.

Они характеризуются гетеротрофностью (они ищут свою еду) и обладают замечательной подвижностью, которая позволяет им двигаться. Для этой задачи у них есть ряд разнообразных механизмов передвижения, которые позволяют им передвигаться по земле, воде и воздуху..

По своей морфологии мы обнаружили невероятно разнородные группы. Хотя мы могли бы сделать деление на беспозвоночных и позвоночных, где отличительной чертой является наличие позвоночника и хорды..

У беспозвоночных есть порифера, книдарий, кольчатка, нематоды, плоские черви, членистоногие, моллюски и иглокожие. В то время как позвоночные включают в себя более известные группы, такие как рыбы, амфибии, рептилии, птицы и млекопитающие.

Типы эукариотических клеток

Существует большое разнообразие эукариотических клеток. Хотя можно подумать, что самые сложные из них встречаются у животных и растений, это неверно. Наибольшая сложность наблюдается у простейших организмов, которые должны содержать все элементы, необходимые для жизни, заключенные в одну клетку..

Эволюционный путь, который привел к появлению многоклеточных организмов, привел к необходимости распределять задачи внутри человека, который известен как дифференциация клеток. Таким образом, каждая клетка отвечает за ряд ограниченных действий и имеет морфологию, которая позволяет ей выполнять.

В процессе слияния или оплодотворения гамет полученная зигота подвергается серии последующих клеточных делений, что приведет к образованию более 250 типов клеток..

У животных пути дифференцировки, по которым идет эмбрион, определяются сигналами, которые он получает из окружающей среды, и в значительной степени зависят от положения окружающей среды в развивающемся организме. Среди наиболее известных типов клеток у нас есть:

Мышечные клетки

Клетки скелетных мышц, которые имеют сократительные свойства и выстроены в сеть нитей. Они позволяют типичные движения животных, такие как бег или ходьба.

Хрящевые клетки

Хрящевые клетки специализируются на поддержке. По этой причине они окружены матрицей, которая представляет коллаген.

Клетки крови

Клеточные компоненты крови — это эритроциты и лейкоциты и тромбоциты. Первые имеют форму диска, лишены ядра, когда они созревают и имеют функцию транспорта гемоглобина. Белые клетки крови участвуют в иммунном ответе, а тромбоциты — в процессе свертывания крови..

Разновидности животной ткани

Соединительная

Главная роль соединительной животной ткани состоит в том, что она формирует хрящи, сухожилия, связки, жировую ткань и кровь. Это те составляющие, которые выполняют важнейшие функции нашего организма: опорную, защитную, связывающую и т.д.

Сама по себе соединительная ткань не отвечает за работу конкретного органа или системы органов, однако она играет вспомогательную роль в их функционировании.

Это единственная ткань, которая существует в нашем организме сразу в четырех видах:

• волокнистом (связки);
• твердом (кости);
• гелеобразном (хрящи);
• жидком (кровь).

Эта ткань состоит из особого внеклеточного вещества, матрикса, и сразу нескольких видов клеток.

Матрикс, в зависимости из вида соединительной ткани, является либо гелеобразным, либо нерастворимым и твердым, либо жидким (плазма).

К клеткам соединительной ткани относятся:

1. Фибробласты могут делиться. Они отвечают за производство коллагена, эластина и других веществ внеклеточного матроска.
2. Фиброциты — недействующие фибробласты.
3. Фиброкласты — это зрелые фибробласты, которые неспособны к делению. Они способны поглощать и переварить межклеточный матрикс.
4. Меланоциты содержат меланин и имеют сильно разветвленную структуру. Их можно найти в радужной оболочке глаза и коже.
5. Макрофаги занимаются поглощением болезнетворных организмов, чужеродных частиц и отмерших клеток.
6. Эндотелиоциты окружают кровеносные сосуды, производят матрикс и синтезируют гепарин (вещество, которое препятствует свертываемости крови).
7. Тучные клетки (тканевые базофилы) — так называемые иммунные клетки. Они создают метахроматические гранулы, содержат гепарин и гистамин. Находятся под кожей, вокруг лимфатических узлов, кровеносных сосудов, в селезенке и красном костном мозге. Эти клетки отвечают за появление воспаления и аллергии.
8. Мезенхимные клетки — это клетки эмбриональной соединительной ткани.

Эпителиальная

Этот вид также может называться «покровным». Ткани этого типа выстилают не только всю поверхность тела, но и полости внутренних органов. Также в этих тканях практически нет межклеточного вещества. Клетки здесь настолько плотно контактируют друг с другом, что формируют сразу от одного, до нескольких слоев эпителия.

В основные функции покровной ткани можно включить:

1. Газообмен. Выполняет эпителий легких. Встречаются также животные, у которых в газообмене принимает участие кожа.
2. Защита органов от внешнего воздействия. Это может быть механическое воздействие или перепады температур, вредные микроорганизмы.
3. Всасывание. Эта функция наиболее характерна для кишечника.
4. Выделения. Ее выполняет эпителий органов выделения.
5. Выработка секрета. Эта функция осуществляется в желудке, клетки эпителия которого выделяют специальную слизь. Также различные железы секреции можно найти в коже.

Нервная

Это ткань, которая состоит из нервных клеток и образовывает нервную систему живого существа.

Нервные клетки включают в себя два понятия: нейроны и глиальные клетки.

Определение

Нейрон — электрически возбудимая клетка, которая предназначена для приема извне, обработки, хранения, передачи и вывода вовне информации с помощью электрических и химических сигналов.

Отростки у них бывают двух видов:

1. Короткие сильно ветвящиеся отростки называются дендриты. Именно по ним импульсы поступают к телу нейрона. Короткий отросток может быть один или сразу несколько.
2. Длинные отростки — аксоны, направляют импульс в другую сторону, то есть, от тела клетки. Длина этих отростков может доходить до нескольких десятков сантиметров.

Схематичное изображение нервной клетки можно увидеть на схеме ниже.

Глиальные клетки, или клетки-спутники, выполняют другие функции: опорную, защитную и питательную. Они способствуют росту и развитию нейронов.

Также нервная ткань представлена двумя системами:

1. Центральная нервная система — образуется мозгом и спинным мозгом.
2. Периферийная нервная система — образуется черепными и спиральными нервами (в том числе моторными нейронами).

Мышечная

Она представлена тремя видами:

1. Висцеральная мышечная ткань покрывает внутренние органы и помогает их работе. Гладкие мышцы не поддаются контролю сознания, но при этом работают постоянно.
2. Скелетные мышцы (поперечнополосатые мышцы скелета) — это каркас нашего тела, они помогают поддерживать его в определённом положении, а также помогают в выработке тепла и хранении некоторых питательных веществ. Мы можем контролировать их и тренировать.
3. Сердечные мышцы, как и висцеральные, не могут сокращаться по воле человека. Однако они обеспечивают постоянную работу сердца и, как следствие, всего организма в целом.

Отличия способов размножения клеточных растительных и животных форм

Клетки делятся путем:

Амитоза с минимальной потерей энергии (в процессе амитоза ядро разделяется перетяжкой, отсутствует спирилизация хромосом). Таким образом размножаются высокоспециализированные клеточные элементы, у которых отмечается низкая активность. Например, клетки хрящевой ткани, эндосперма семян, стенки завязи пестика, погибающих дегенерирующих клеточных структур животных и растений.

Митоза – деление соматических эукариотических клеточных элементов. При этом способе деления хромосомный набор переносится в дочернюю структуру в неизменном виде (происходит рост организмов, восстановление поврежденных участков, бесполое, вегетативное размножение растений)

Процесс деления: митоз

Мейоза – деление эукариотических клеточных элементов с уменьшением хромосомного набора в два раза и образованием гаплоидных клеток (гаметы животных, споры растений)

Процесс деления: мейоз

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.