Основные отличия строения растительных и животных клеток

Прокариотическая и эукариотическая клетка: отличие их друг от друга

Самым главным отличием является отсутствие у прокариотов оформленного ядра. Ядерным аппаратом у доядерных организмов является нуклеоид (участок цитоплазмы, в котором располагается кольцевая хромосома с ДНК). К митозу или мейозу бактерии из-за отсутствия ядра не способны. Размножаются путем деления надвое или почкованием.
По сравнению с эукариотами прокариоты в десять раз меньше по диаметру и в тысячу раз меньше по объему. Прокариоты имеют более мелкие рибосомы (70 S ) по сравнению с эукариотами (80 S ).
У доядерных организмов отсутствуют органоиды. Их заменяют мезосомы (выросты плазматической мембраны, похожи на кристы митохондрий). В состав клеточной стенки прокариот входят муреин или пектин (сложные углеводы ), у растений – целлюлоза, у грибов – хитин .
Прокариоты и эукариоты имеют цитоплазму, плазматическую мембрану и рибосому.

Общее строение

Протопласт отграничен от окружающей среды специальной мембраной или плазмолеммой. Межклеточное вещество, в котором располагаются клетки, обеспечивает их питанием, дыханием и механической прочностью. Изнутри клеточная единица заполнена цитоплазмой, состоящая из прозрачного вещества гиалоплазмы. В цитоплазме располагается ядро (самый главный орган) и различные органоиды, выполняющие свои особые функции.

Особенности размножения прокариотов и эукариотов

Сравнительная характеристика процесса пролиферации (размножения) доядерных и ядерных организмов выявляет различные процессы, протекающие при размножении в клетках прокариотов и эукариотов.

Размножение безъядерной клетки осуществляется простым делением на 2 равноценные по размеру и составу части, каждая из которых является носителем одинаковой генетической информации.

Эукариотические клетки размножаются по одному из двух механизмов:

митоз – непрямое деление, основное для ядерных форм; происходит деление ядра с образованием родительского набора хромосом в каждом из дочерних ядер, далее происходит деление самой клетки;
мейоз – деление клетки с уменьшением хромосомного набора вдвое – образуются гаметы, при оплодотворении происходит слияние гамет, новый организм имеет полный набор хромосом.

Независимо от того, является клетка прокариотом или эукариотом, она всегда связана с жизнью. В отсутствии клетки жизни не существует.

Строение клетки растения

Среди органических образований, имеющих клеточное строение (к ним причисляются и растения), можно выделить одноклеточные, колониальные, многоклеточные формы.
Обеспечение жизнедеятельности одноклеточной растительной клетки осуществляется по такому же принципу, как это происходит с клеткой животного. Поскольку одноклеточный растительный организм представляет собой самостоятельный целостный элемент, то он выполняет и все необходимые функции.
По форме такой организм напоминает шар или яйцо. Многоклеточные растительные организмы могут отличаться формами, строением, размерами. Все зависит от выполняемых растением функций.
Разделение клеток зародыша, выполняющих единую функцию, обеспечивает многообразие растительных организмов.
Величина клеточных структур растений колеблется в пределах 10-1000 мкм. Растительные формы, которые относятся к многоклеточным, могут быть округлыми, эллипсовидными, кубическими, цилиндрическими, звездчатыми.

Строение клетки

Нетипичный химический состав элементов

Сходство растений и животных наблюдается и в химическом составе элементов, из которых сложены их тела. Деятельный хлорофилл, правда, свойственен только растениям. В некоторых случаях его можно найти в организме высших животных. Однако при этом он принадлежит не им, а водорослям. Некоторые из них симбиотически живут в теле животных. Нам уже известно о том, что хлорофилла лишены многие растения. С другой стороны, Euglena, которая имеет деятельный хлорофилл, и другие формы, подобные ей, имеют чуть ли ни такое же право быть отнесенными к животному царству, как и к растительному. На сегодняшний день не доказано сходство с хлорофиллом зеленого пигмента, имеющегося в крыльях прямокрылых насекомых. Этот пигмент, во всяком случае, не функционирует в них как хлорофилл.

Что из этого следует

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.
В составе обоих видов содержится множество элементов Периодической таблицы, которые в основном существуют в виде комплексных соединений неорганической и органической природы.
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.
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.

Существует ли вообще между растениями и животными сходство? Ведь эти организмы совсем непохожи друг на друга на первый взгляд. В нашей статье мы попробуем дать ответ на этот вопрос.

Презентация на тему: » Сходство и различие растительной и животной клетки.» — Транскрипт:

Сходство и различие растительной и животной клетки

Строение растительной клетки. Есть пластиды; Есть пластиды; Автотрофный тип питания; Автотрофный тип питания; Синтез АТФ происходит в хлоропластах и митохондриях; Синтез АТФ происходит в хлоропластах и митохондриях; Имеется целлюлозная клеточная стенка; Имеется целлюлозная клеточная стенка; Крупные вакуоли; Крупные вакуоли; Клеточный центр только у низших. Клеточный центр только у низших.

Строение животной клетки Пластиды отсутствуют; Пластиды отсутствуют; Гетеротрофный тип питания; Гетеротрофный тип питания; Синтез АТФ происходит в митохондриях; Синтез АТФ происходит в митохондриях; Целлюлозная клеточная стенка отсутствует; Целлюлозная клеточная стенка отсутствует; Вакуоли мелкие; Вакуоли мелкие; Клеточный центр есть у всех клеток. Клеточный центр есть у всех клеток.

Различия в строении растительной и животной клетки. Растительная клетка Есть пластиды; Есть пластиды; Автотрофный тип питания; Автотрофный тип питания; Синтез АТФ происходит в хлоропластах и митохондриях; Синтез АТФ происходит в хлоропластах и митохондриях; Имеется целлюлозная клеточная стенка; Имеется целлюлозная клеточная стенка; Крупные вакуоли; Крупные вакуоли; Клеточный центр только у низших. Клеточный центр только у низших. Животная клетка Пластиды отсутствуют; Пластиды отсутствуют; Гетеротрофный тип питания; Гетеротрофный тип питания; Синтез АТФ происходит в митохондриях; Синтез АТФ происходит в митохондриях; Целлюлозная клеточная стенка отсутствует; Целлюлозная клеточная стенка отсутствует; Вакуоли мелкие; Вакуоли мелкие; Клеточный центр есть у всех клеток. Клеточный центр есть у всех клеток.

Общие черты, характерные для животной и растительной клеток Принципиальное единство строения (поверхностный аппарат клетки, цитоплазма, ядро.) Принципиальное единство строения (поверхностный аппарат клетки, цитоплазма, ядро.) Сходство в протекании многих химических процессов в цитоплазме и ядре. Сходство в протекании многих химических процессов в цитоплазме и ядре. Единство принципа передачи наследственной информации при делении клетки. Единство принципа передачи наследственной информации при делении клетки. Сходное строение мембран. Сходное строение мембран. Единство химического состава. Единство химического состава.

ВЫВОД: 1.Принципиальное сходство строения и химического состава клеток растений и животных указывает на общность их происхождения, вероятно от одноклеточных водных организмов. 2.Животные и растения далеко отошли друг от друга в процессе эволюции у них разные типы питания, различные способы защиты от неблагоприятных воздействий внешней среды. Все это отразилось на строении их клеток.

Морфология

Животные и растения – многоклеточные эукариотические организмы. Это значит, что все ткани их организмов состоят из живых эукариот. Несмотря на то, что у всех эукариот есть симбионты-прокариоты, симбионты не рассматриваются как часть их организмов, а имеют отдельную классификацию.

Бактерии – одноклеточные организмы, которые состоят из одной прокариотической клетки. Есть много видов прокариотических организмов, которые живут колониями, но колонии не становятся многоклеточным существом.

Одинаковые структурные элементы клеток животных и бактерий:

клеточная мембрана;
цитоплазма;
рибосомы;
ДНК – носители наследственной информации;
органоиды для пространственного перемещения (жгутики, реснички и т.д.).

Это основные детали, которые позволяют обособить клеточное пространство от внешнего мира, создать в клетке среду для обмена веществ и передавать наследственную информацию при размножении.

Кроме этих органоидов, в эукариотических единицах животных присутствуют:

ядро (структура для хранения ДНК);
десмосомы, которые обеспечивают связь между эукариотами, что дает возможность образовывать многоклеточные организмы;
центриоли (нужны для процесса деления);
митохондрии (обеспечивают энергией);
лизосомы (расщепляют органику).

Есть еще ряд других органелл, которые синтезируют сложные белки внутри клеточного пространства, транспортируют эти белки, а также поддерживают клетку в напряженном состоянии. Бактериям эти функции не нужны.

Большинство органоидов (клеточных единиц) животных возникли в результате повышенных потребностей большой эукариоты. В сравнении с ней прокариотическая монада практически автономна, и ей не нужно создавать дополнительный функционал для преодоления дополнительных трудностей, связанных с общим усложнением системы.

Основные различия в клетках животных и растений

Схема строения животной и растительной клеток

Размер:
клетки животных, как правило, меньше, чем растительные клетки. Размер животных клеток колеблются от 10 до 30 микрометров в длину, а клеток растений — от 10 до 100 микрометров.
Форма:
клетки животных бывают разных размеров и имеют округлые или неправильные формы. Растительные клетки более схожи по размеру и обычно имеют форму прямоугольника или куба.
Хранение энергии:
животные клетки хранят энергию в виде сложного углеводного гликогена. Растительные клетки хранят энергию в виде крахмала.
Белки:
из 20 аминокислот, необходимых для синтеза белков, только 10 производятся естественным образом в клетках животных. Другие так называемые незаменимые аминокислоты получаются из пищи. Растения способны синтезировать все 20 аминокислот.
Дифференциация:
у животных только стволовые клетки способны превращаться в другие . Большинство типов растительных клеток способны дифференцироваться.
Рост:
клетки животных увеличиваются в размерах, увеличивая число клеток. Растительные клетки в основном увеличивают размер клеток, становясь более крупными. Они растут, накапливая больше воды в центральной вакуоли.
у клеток животных нет клеточной стенки, но есть клеточная мембрана. Клетки растений имеют клеточную стенку, состоящую из целлюлозы, а также клеточной мембраны.
клетки животных содержат эти цилиндрические структуры, которые организуют сборку микротрубочек во время деления клеток. Клетки растений обычно не содержат центриоли.
Реснички:
встречаются в клетках животных, но, как правило, отсутствуют в растительных клетках. Реснички — это микротрубочки, которые обеспечивают клеточную локомоцию.
Цитокинез:
разделение цитоплазмы при , происходит в клетках животных, когда образуется спайная борозда, которая зажимает клеточную мембрану пополам. В цитокинезе растительных клеток образуется клеточная пластинка, разделяющая клетку.
Гликсисомы:
эти структуры не встречаются в животных клетках, но присутствуют в растительных. Гликсисомы помогают расщеплять липиды на сахара, особенно в прорастающих семенах.
клетки животных обладают лизосомами, которые содержат ферменты, переваривающие клеточные макромолекулы. Растительные клетки редко содержат лизосомы, поскольку вакуоль растения обрабатывает деградацию молекулы.
Пластиды:
в животных клетках нет пластид. Растительные клетки имеют такие пластиды, как , необходимые для .
Плазмодесмы:
клетки животных не имеют плазмодесм. Растительные клетки содержат плазмодесмы, которые представляет собой поры между стенками, позволяющие молекулам и коммуникационным сигналам проходить между отдельными клетками растений.
животные клетки могут иметь много маленьких вакуолей. Клетки растений содержат большую центральную вакуоль, которая может составляет до 90% объема клетки.

Краткое описание

Изучением грибов занимается подраздел биологии микология. Учёные вовсе не случайно объединили их в отдельную группу. Когда-то эти организмы относили к растительному классу, но после тщательного изучения их строения и иных характеристик специалисты поняли, что они имеют немало значительных отличий от растений.

Сегодня открыто около полутора миллионов разновидностей грибов. Учёные считают, что уникальные организмы произошли от водорослей, не имеющих хлорофилла. Современные разновидности грибов играют значительную роль в круговороте веществ в окружающей среде. Они обогащают землю полезными компонентами и служат основной едой для животных. Некоторые разновидности помогают растениям быстро расти и развиваться.

Отличия грибного царства

После сравнения грибов с другими таксонами высокого уровня становится понятно, почему их следует выделять в отдельную группу. У грибного царства есть особенности, какие характерны только для него. Чтобы узнать, в чём состоят отличия грибов от животных и растений, необходимо рассмотреть строение их клеток:

У организмов есть гифы, которые представляют нитевидные отростки, растущие под землёй и формирующие вегетативное тело.
Если одноклеточное тело начинает почковаться, у грибов образуется псевдомицелий. Все дочерние клетки остаются вместе, но каждая из них становится самостоятельным организмом.
У грибов отсутствуют настоящие ткани, однако у них есть ложный слой под названием плектенхима, из которого образуется плодовое тело.
Процесс питания проходит одним из двух путей: осмотрофным (всасыванием жидкой пищи) или фаготрофным (поглощением твёрдых частиц).

Ещё одной специфической чертой грибов является возможность их существования на растениях, например, на стволе или корнях деревьев. Такие специфические союзы совместного «проживания» нередко приводят к гибели тела хозяина. Иногда сосуществование может быть благоприятным и взаимовыгодным. К примеру, союз грибов с одноклеточными водорослями способствует образованию лишайника. Растение низшей совокупности отдаёт представителю грибной группы органические вещества, а взамен получает водный раствор с необходимыми минеральными солями.

Мир грибов сложно охарактеризовать двумя словами, так как он многогранен. Эти необычные представители живой природы удивляют разнообразием внешнего вида и свойств. Несмотря на то что эта группа организмов считается одной из самых многочисленных, специалисты считают её не изученной полностью.

Подмембранные клеточные комплексы

Подмембранные комплексы клетки – микронити, микротрубочки, пеликула.

Цитоплазма всех клеток содержит внутренний цитоскелет, который состоит из микротрабекулярной системы, микротрубочек и микрофиламентов.

Микротрабекулярная система представляет сеть тонких фибрилл (микротрабекул) толщиной 2 – 3 нм, которые пересекают цитоплазму в различных направлениях и связывают все внутриклеточные компоненты: микротрубочки, органеллы и цитоплазматическую мембрану в единое целое.

Микротрабекулы состоят из различных белков, которые объединяются в сложные комплексы. В точках пересечения или в местах соединения концов трабекул располагаются рибосомы.

Система микротрабекул цитоплазма разделяется на две фазы: полимерную, богатую белками, и жидкую – в промежутках между трабекулами.

Микротрубочки есть во всех эукариотических клетках и представляют собой неразветвлённые полые цилиндры. Это очень тонкие структуры с внешним диаметром, не превышающим 30 нм, и с толщиной стенки 5 нм. Длина их может достигать нескольких микрометров. Цитоплазматические микротрубочки могут легко распадаться (разбираться) и собираться вновь. Микротрубочки образованы глобулярным белком тубулином (одна субъединица образована двумя молекулами белка).

Считают, что роль матрицы (организатора микротрубочек) при образовании микротрубочек могут играть центриоли, базальные тельца ресничек и жгутиков, а также особенные структуры хромосом в месте первичной перетяжки – кинетохоры (центромеры). Процесс происходит при наличии ионов магния, АТФ и в кислой среде. Распадение микротрубочек ускоряется с повышением концентрации ионов кальция и снижением температуры.

Микротрубочки вместе с трабекулярной системой выполняя опорную функцию в клетке придают ей определённую форму. С их участием так же образуется веретено деления и обеспечивается расхождение хромосом к полюсам клетки, они способствуют перемещению клеточных органелл: благодаря им последние направляются в нужное место.

Микрофиламенты представлены тонкими нитями, расположенными во всей цитоплазме клетки.

Замечание 3

Особенно густо расположены микрофилламенты в поверхностном слое цитоплазмы; в ложноножках подвижных клеток они формируют плотную сеть перекрещённых тонких нитей; пучки микрофиламентов присутствуют и в эпителиальных микроворсинках кишечника.

Микрофиламенты образованы белком актином, молекулы которого полимеризируются в длинную фибриллу, состоящую из двух, закрученных относительно друг друга, спиралей. В клетках содержится 10-15% актина от общего количества всех белков

В микрофиламентах можно найти нити ещё одного важного сократительного белка – миозина, хотя содержание его значительно меньше. Взаимодействие актина и миозина лежит в основе сокращения мышц

Актиновые микрофиламенты взаимодействуют с микротрубочками поверхностного слоя цитоплазмы и с плазмолеммой, что обеспечивает двигательную активность цитоплазмы. Также считают, что они участвуют в образовании перетяжки во время деления клеток, в эндоцитозе и обеспечении амебоидного движения.

К подмембранным компонентам относится также пеликула, которая представляет уплотнённый внешний слой цитоплазмы многих простейших (эвглены, инфузорий и т. п.). Пеликула обеспечивает относительное постоянство формы клетки и придаёт прочности поверхностному аппарату.

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.

Органеллы свойственные всем типам клеток

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 СО 2).

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.