Что такое растительная и животная клетка

Растительные и животные клетки

Все органы животных и растений состоят из клеток. Основными компонентами растительных клеток являются ядро, вязкая жидкость под названием цитоплазма, оболочка, вакуоль и множество других органоидов различного строения и функций. Оболочка покрывает клетку снаружи, под ней находится цитоплазма, а в ней — ядро и одна или несколько вакуолей.

Животная клетка окружена мембраной, которая пропускает одни вещества и задерживает другие. Внутри нее, как и в растительной клетке, находятся цитоплазма и защищенное мембраной ядро, содержащее наследственный материал. В цитоплазме есть маленькие структуры — органоиды, отвечающие за жизнедеятельность клетки.

Многоклеточные организмы, как растительные, так и животные, состоят из множества клеток различных типов, выполняющих разные функции. Эти клетки образуют ткани.

Ткань — это система клеток и неклеточных структур, которые объединены общими функциями, строением и происхождением.

Чем питались первые клетки?

Каким бы странным показался ответ, но первые клетки питались, скорее всего, первичным бульоном, тем, из которого они образовались. Большое количество белков, жиров и аминокислот позволяло клеткам жить и размножаться. Они стали родоначальниками клеток животных. На протяжении миллионов лет запасы продовольствия постепенно сокращались. В результате стали образовываться новые клетки — так называемые продуценты. Они смогли развить способность создавать для себя пищу из окружающего строительного материала, используя энергию Солнца или тепло Земли. Эти клетки положили начало всему растительному миру.

Источник

Сравнение растительной и животной клетки: общее в характеристике, различия, основные составляющие

Сравнение животной и растительной клетки

Клетка является главным структурным, функциональным и воспроизводительным компонентов живого организма, элементарная биологическая система.

В зависимости от строения животной клетки или растительной, а также от определенного набора органоидов клетки, организмы поделены на царства.

Клетка растения или животного является эукариотической и отличается определенными подробностями и различиями.

Чем растительная клетка отличается от животной? Какое строение имеет растительная клетка и животная?

Для начала разберемся, что есть общего у растительной и животной клетки.

Общее в сравнительной характеристике растительной и животной клетки

К общим элементам клетки животной и растительной:

Отличие растительной клетки от животной

Чем растительная клетка отличается от животной?

Строение растительной клетки отличается от строения животной клетки:

Похожесть в функциях и строении животной и растительной клетки — свидетельство общего происхождения и их отношения к эукариотам. Говоря о том, чем отличается растительная клетка от животной, в первую очередь упоминают разные способы питания: автотрофный у растений и гетеротрофный у животных.

Строение клетки животных отличается наличием поверхностного аппарата, цитоплазмы и ядра. Ядро отсутствует лишь у бактериальных клеток и клеток цианобактерий.

Основные составляющие животной и растительной клетки

Поверхностный аппарат клетки

Еще одно отличие животной и растительной клетки — в надмембранной структуре. Строение живой клетки характеризуется наличием гликокаликса как надмембранной структуры, а строение растительной клетки, если кратко — оболочки или клеточной стенки (животной клетки это нехарактерно), которая в большей степени состоит из целлюлозы.

Гликокаликс — образование на поверхности мембраны, которое характерно для животных клеток.

Гликокаликс образуется с помощью молекул полисахаридов, соединенных с белками и липидами мембраны и окружающих ее чем-то наподобие «антенн». Значение гликокаликса заключается в том, что за счет его в процессе образования тканей между клетками появляются контакты. Такое свойство клеток считается базовым в таком явлении как тканевая совместимость.

Основной функцией полисахаридных «антенн» является распознавание сигналов, поступающих из вне.

Чем еще отличается животная клетка от растительной? К примеру, тем, что клеткам растений (но также грибов и бактерий) характерная клеточная оболочка (животной клетке не присуща), которая абсолютно проницаема для газов и воды. Она является мертвым образованием, которое размещается на поверхности плазматической мембраны. Это важное различие растительной и животной клетки.

Из чего состоит оболочка растительной клетки? Это три компонента: целлюлоза, пектин и гемицеллюлоза.

Для клеточной оболочки характерен ряд изменений:

Различия животной и растительной клетки лежат и в основе соединения клеток между собой. Если речь идет о растительной клетке (функциях и строении), то она соединяется с другой при помощи тяжей цитоплазмы, которые называются плазмодесмами.

Основная функция клеточной оболочки — защита содержимого клетки, роль внешнего скелета.

Поверхностный аппарат отделяет внутреннее содержимое клетки, тем самым обеспечивая ее защиту от неблагоприятного влияния окружающей среды, а также обмен веществ между окружающей средой и клеточным содержимым.

Подмембранные клеточные комплексы

К подмембранным комплексам растительных и животных клеток относятся микронити, пеликула и микротрубочки.

Внутренний цитоскелет — важная составляющая цитоплазмы всех животных клеток и растительных, состоящая из микротрабекулярной системы, микротрубочек и микрофиламентов.

Микротрабекулярная система — это сеть тонких фибрилл (или микротрабекул), толщина которых достигает 2-3 нм, пересекающих цитоплазму в различных направлениях и связывающих внутриклеточные компоненты в одно целое.

К таким компонентам относятся микротрубочки, органеллы и цитоплазматическая мембрана.

В состав микротрабекул входят различные белки, объединенные в сложные комплексы. В точках, где они пересекаются или соединяются концами находятся рибосомы.

Есть 2 фазы системы микротрабекул цитоплазмы растительной и животной клетки:

Также все эукариотические клетки содержат микротрубочки — они имеют вид полых неразветвленных цилиндров. Микротрубочки являются достаточно тонкими структурами, внешний диаметр которых не превышает 30 нм, а толщина стенки — 5 нм. Что касается длины, то она достигает несколько микрометров.

Особенность цитоплазматических микротрубочек — в способности распадаться и вновь собираться. Образует микротрубочки глобулярный белок тубулин — две молекулы белка образованы одной субъединицей.

Роль матрицы в процессе образования миктротрубочек отводится центриолям, базальным тельцам ресничек и жгутиков, а также кинетохорам (центромерам). Под последними понимают особые структуры хромосом в месте первичной перетяжки.

Образование микротрубочек осуществляется, если имеются ионы магния, АТФ и кислая среда. Повышение ионов кальция и снижение температуры ведет к ускорению распадения микротрубочек.

Выполняя опорную функцию в клетке миктротрубочки и трабекулярная система определяют форму клетки (в этом различий животной и растительной клетки нет). Также миктротрубочки принимают участие в образовании веретена деления и обеспечивают расхождение хромосом к полюсам клетки. Кроме того, они стимулируют процесс перемещения органелл, которые микротрубочки направляют в нужное место.

Микрофиламенты — тонкие нити, расположенные во всей цитоплазме клетки.

Микрофиламенты размещаются гуще в поверхностном слое цитоплазмы. С их помощью образуется плотная сеть перекрещенных тонких нитей в ложноножках подвижных клеток. Пучки микрофиламентов можно обнаружить также в эпителиальных микроворсинках кишечника.

Белок актин — то, с помощью чего образуются микрофиламенты. Молекулы этого белка полимеризируются в длинную фибриллу: она состоит из двух спиралей, которые закручены относительно одна другой. Клетки содержат от 10 до 15% актина — это процент от общего количества всех белков.

Микрофиламенты содержат также нити сократительного белка миозина, но в меньшем количестве.

Сокращение мышц — результат взаимодействия двух белков: актина и миозина. Актиновые микрофиламенты вступают во взаимодействия с миктротрубочками поверхностного слоя цитоплазмы с плазмолеммой. Это обеспечивает двигательную активность цитоплазмы. Также они принимают участие в образовании перетяжки в ходе деления клеток, в процессе эндоцитоза, в обеспечении амебоидного движения.

Еще один подмембранный компонент — пеликула. Это уплотненный внешний слой цитоплазмы большинства простейших, таких как эвглена, инфузорий и др. Благодаря пеликуле форма клетки сохраняет постоянство, а поверхностный аппарат приобретает прочность.

Цитоплазма

Цитоплазма является обязательной составляющей клетки: это внутренняя полужидкая клеточная среда, которая расположена между ядром и плазматической мембраной.

Цитоплазма отличается довольно постоянным строением, химическим составом и физическими свойствами.

Цитоплазма также является полужидким содержимым клетки с расположенными в нем всеми органоидами.

Цитозоль или растворимая часть цитоплазмы заполняет пространство между органоидами клетки. В цитоплазме можно обнаружить соли, сахара, белки, ионы, аминокислоты, ферменты, АТФ и прочее.

Можно сказать, что цитоплазма выступает в роли матрикса для всех клеточных элементов. Благодаря этому матриксу обеспечивается взаимодействие клеточных структур. Он (то есть, цитоплазма) является местом, где проходят все клеточные химические реакции и перемещение веществ внутри отдельной клетки и между клетками.

Гиалоплазма представляет собой бесцветную коллоидную клеточную систему, которая состоит из полисахаридов, липидов, растворимых белков, РНК и клеточных структур, расположенных определенным образом. К таким структурам относят мембраны, органеллы и включения.

Цитоскелет или внутренний скелет — это система белковых образований, в частности, микронитей и микротрубочек.

К основным функциям цитоскелета относят:

Органеллы являются постоянными клеточными структурами, выполняющими определенные функции, обеспечивающими процессы жизнедеятельности клетки: питание, дыхание, движение, синтез и транспорт органических соединений, сохранение и передача наследственной информации.

Под включениями понимают временные клеточные элементы. Среди них — продукты синтеза и конечные продукты обмена веществ (зерна крахмала и гликогена, капли жира, кристаллы солей).

Мы рассмотрели основные отличия животной клетки от растительной и определенные сходства. Благодаря описанию различий между растительной и животной клеткой, сходств, а также особенностей формируется четкое представление о типах клеток.

Источник

Сравнение строения животной и растительной клетки. Основные сходства и различия

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

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:

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

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:

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:

Органеллы свойственные только животной клетке

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

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.

Источник

Животная клетка: строение, функции, сравнение с растительной

Два века назад Шванн и Шлейден доказали, что все живые организмы на Земле имеют единый план строения и состоят из клеток, которые устроены по единому образу и подобию. О чем наглядно свидетельствует строение животной клетки, а также растительной: которые имеют ядро, митохондрии, мембранную организацию и так далее.

Однако между животной и растительной клетками существует большое количество различий, связанное с образом жизни представителей того или иного царства. Остановимся по подробнее на представителях животного мира.

Особенности животных и их клеток

Прежде чем повествовать об особенностях клеточного строения животных, необходимо обозначить базовые понятия:

любой животный организм имеет клеточное строение;

клетки подвержены дифференцировки, за счет этого они выполняют различные функции;

клетки подвержены объединению в ткани и органы, за счет этого происходит образование целостного организма.

Животные в процессе своей жизнедеятельности, направленны на добычу пищи (будь то хищники или травоядные), образование плодовитого потомства и выживание в различных условиях окружающей среды. В связи с этим процессы интеграции и дифференцировки в их организмах отличаются от аналогичных в растительных организмах. Животным необходимо большое количество энергии, которую они получают посредством преобразования пищи в энергетические субстраты (поэтому у них отсутствуют хлоропласты, необходимые для фотосинтеза, и имеется большое количество митохондрий). Животные подвижные, движение обеспечивается за счет сокращение мышечных единиц (поэтому клетки животных интегрируются в мышечную ткань, состоящую из многоядерных симпластов). Животные имеют рефлексы и сформированные в процессе эволюции поведенческие модели – это объясняется наличие у них особого вида ткани: нервной, которая состоит из различного типа нейронов и глиальных элементов.

Строение животной клетки

Состав животной клетки можно представить в виде следующих трех базовых элементов:

Это три основных структурных элемента, которые присутствуют в любой животной клетке. Помимо них существуют органоиды животной клетки – это мельчайшие структуры, различного химического строения, которые выполняют определенные функции, необходимые для обеспечения жизнедеятельности каждой отдельной клеточной структуры в животном организме. Обозначим основные органоиды, присущие клеткам представителей животного мира:

некоторые другие структуры.

Как было сказано выше, каждый из органоидов необходим для выполнения определенной функции, именно поэтому в клетках разных тканей наблюдается различный набор органоидов. Отдельно отметить, что все органоиды животной клетки можно поделить на две большие группы: мембранные (покрытые однослойной оболочкой, кроме ядра и митохондрий – они покрыты классической мембраной, имеющей двухслойное строение) и немембранные (не покрытые оболочкой).

Выполняемые функции

Обозначим функции, которые выполняет каждый конкретный органоид.

Ядро является центром хранения и передачи наследственной информации, также одной из внутренних структур ядра является молекула дезоксирибонуклеиновой кислоты в виде хроматина, которая участвует в процессах клеточного деления.

Митохондрии – это органоид, в котором осуществляются процессы тканевого дыхания. Также данный органов является маленькой биохимической лабораторией, в которой постоянно происходят различного рода биохимические превращения одного субстрата в другой, с целью получения энергетических субстратов для образования энергии, которая хранится и запасается в виде молекул АТФ.

Эндоплазматический ретикулум можно условно подразделить на две части: гранулярную и агранулярную. В гранулярной части ЭПС происходит биосинтез белка, это связано с тем, что на ней располагается большое количество связанных рибосомных комплексов. Белок играет ключевую роль в жизнедеятельности любого живого организма. Агранулярная ЭПС необходима для синтеза других макромолекул и для транспортировки различных веществ от плазмолеммы к рибосомам, и от рибосом к плазмолемме.

Лизосом и комплекс Гольджи – это единый механизм упаковки различных веществ (например, гормонов или экскретов) в пузырьки. Лизосома представляет собой пузырек с веществом (первичная), пузырек, имеющий различные гидролитические ферменты (вторичная). Лизосомы выполняют функцию внутриклеточного переваривания, а комплекс Гольджи функцию упаковки веществ. Особенно много данных структур в клетках печени – гепатоцитах, и клетках органов желудочно-кишечного тракта.

Элементы цитоскелета необходимы для поддержания постоянства формы клетки, это имеет особенно значение для одноклеточных организмов, многие из которых реализуют перемещение своего тела в пространстве благодаря сокращению актиновых нитей, которые являются основным компонентом цитоскелета.

Другими компонентами клетки являются жгутики, микроворсинки и другие специализированные органоиды. Жгутики выполняют двигательную функцию (передвижение сперматозоидов), а микроворсинки адсорбирующую (именно поэтому они находятся в кишечники, образуя ворсинки кишечной стенки).

Резюмируя вышесказанное, необходимо отметить: многообразие вариаций строения животных клеток определяются в основном образом жизни животных, из чего следует заключение, что при смене образа жизни можно добиться изменение клеточного состава. Именно поэтому при неподвижном образе жизни у человека прогрессируют процессы атрофии, что приводит к гипотонии мышц, ослаблению кровоснабжения органов, изменению химического состава крови. Таким образом, иногда лечением того или иногда заболевания может стать банальная смена образа жизни.

Источник

В чем разница между растительными и животными клетками?

Хотя клетки растений и животных должны выполнять многие из одних и тех же задач, чтобы выжить, существует ряд критических различий в их структуре и функции, которые важно понять.

Клетки растений и животных — сходства

Фундаментальным назначением как животных, так и растительных клеток является поддержание жизнедеятельности более крупного организма посредством различных процессов, которые осуществляются мембраносвязанными органеллами. Поскольку и растения, и животные являются эукариотическими клетками, они также содержат ядро, отделенное от остальной части клетки ядерной мембраной. В ядре происходит транскрипция и репликация генетического материала (ДНК).

Хотя оба типа содержат органеллы, только некоторые из них встречаются в обеих разновидностях, таких как рибосомы, митохондрии, комплекс Гольджи, ядро, цитоскелет и плазматическая мембрана. Органеллы, которые не встречаются в обоих типах клеток, будут объяснены ниже.

Клетки растений и животных — различия

Сходство этих типов клеток обеспечивает выполнение фундаментальных жизненных задач, но конкретные детали того, как эти цели достигаются, различаются по ряду важных аспектов.

Форма, размер и структура

Клетки животных окружены плазматической мембраной, которая является гибкой, позволяя животным клеткам принимать различные формы в зависимости от требований конкретной клетки. Растительные клетки, с другой стороны, обычно имеют квадратную или прямоугольную структуру, поскольку они ограничены жесткой клеточной стенкой, в дополнение к плазматической мембране.

С точки зрения размера, растительные клетки будут находиться в диапазоне от 10 до 100 микрометров, в то время как большинство клеток животных не вырастут выше 30-35 микрометров. Это связано с тем, что клетки растений обычно растут за счет увеличения своего индивидуального размера, часто за счет поступления дополнительной жидкости в свою центральную вакуоль. Животные клетки, с другой стороны, будут «расти», размножаясь и увеличивая свое число, а не свой индивидуальный физический размер. В то время как клетки животных содержат ряд меньших вакуолей, в растительных клетках часто доминирует их центральная вакуоль (составляющая до 90% объема клетки).

Деление и дифференциация

Когда животная клетка реплицируется и готовится к делению, образуется борозда дробления, которая постепенно разрезает клетку пополам, сдавливая родительскую клетку на две дочерние клетки. У растений, однако, клетка делится, постепенно образуя клеточную пластину, которая в конечном итоге затвердевает в новую клеточную стенку.

В растениях большинство новых клеток способны дифференцироваться в любой тип клетки, в котором нуждается растение; у животных же стволовые клетки являются единственными «гибкими» клетками, способными удовлетворить разнообразные потребности организма.

Синтез белка

Аминокислоты являются строительными блоками белков и, таким образом, являются важной частью клеточной функции и выживания. Есть 20 аминокислот, из которых состоят белки, и все они могут вырабатываться в растениях. К сожалению, животные способны синтезировать только 10 из этих аминокислот, а к остальным необходимо получать доступ из внешних источников.

Производство и хранение энергии

Вариации органелл

Клетки животных содержат центриоли, реснички и лизосомы, которые помогают в организации микротрубочек для деления клеток, способствуют их подвижности и переваривают макромолекулы, соответственно. Растительные клетки не содержат ни одной из этих структур. Однако растительные клетки обладают глиоксисомами, плазмодесмами и пластидами, которые необходимы для расщепления липидов, коммуникации между соседними растительными клетками и преобразования световой энергии в пригодный для использования АТФ. Эти вариации органелл представляют собой некоторые из наиболее важных различий между этими типами клеток, поскольку эти органеллы специализируются на уникальных потребностях растений и животных.

Хотя основные функции клеток растений и животных выполняют одни и те же цели, внутренняя конструкция этих микроскопических машин неизбежно различается. Хотя растения часто считаются более простой формой жизни, чем животные, способность растительных клеток производить собственную пищу посредством фотосинтеза является одним из наиболее важных достижений для существования любой жизни на этой планете. Другими словами, в следующий раз, когда вы будете смотреть на это дерево и вашу собаку, бегающую кругами вокруг него, помните, что оба организма глубоко увлекательны, с бесчисленным множеством сходств и различий, которые позволяют им как выживать, так и процветать.

Источник