21. Клетка как биологическая система Читать 0 мин.
21.317. Сравнение клеток разных царств
Клетки растений, животных, грибов и бактерий
Для всех организмов существует два вида клеток. Это прокариотические и эукариотические клетки. Они имеют существенные различия. Строение эукариотической клетки имеет ряд отличий от прокариотической. Поэтому в животном мире выделили два надцарства, которые назвали прокариотами и эукариотами.
Основное отличие
Строение эукариотической клетки отличается тем, что она имеет ядро, в котором находятся хромосомы, состоящие из ДНК. ДНК прокариотической клетки не организованы в хромосомы и не имеют ядра. Поэтому прокариотические организмы назвали доядерными, а эукариотические ― ядерными. Отличаются клетки и размерами. Эукариотические клетки намного больше, чем прокариотические. Доядерными организмами являются бактерии. К эукариотам принадлежат растения, грибы и животные. Следовательно, особенности строения эукариотической клетки состоят в наличии ядра. Конечно, есть и другие отличия между клетками, но они несущественны.
Строение и функции эукариотической клетки
Клетка ядерных организмов имеет множество органелл, отсутствующих у прокариотов. Клетка растений, грибов и животных состоит из цитоплазматической мембраны, защищающей клетку и придающей ей форму, и цитоплазмы. Цитоплазма объединяет все компоненты клетки, участвует во всех обменных процессах и служит скелетом клетки, благодаря наличию миротрубочек. В цитоплазме располагаются одномембранные, двумембранные и немембранные органеллы.
Одномембранные органоиды
Одномембранными органоидами называют эндоплазматическую сеть, аппарат Гольджи, лизосомы и вакуоли из-за того, что они покрыты одной мембраной. Эндоплазматическая сеть бывает гладкой и шероховатой, или гранулярной. Гладкая эндоплазматическая сетка образовывает углеводы и липиды. Шероховатая сетка синтезирует белки. Этим занимаются рибосомы, находящиеся на ней. Аппарат Гольджи сохраняет и транспортирует питательные вещества. Лизосомы обеспечивают расщепление белков, жиров и углеводов.
Двумембранные органоиды
Двумембранные органоиды имеют две мембраны: наружную и внутреннюю. К ним относят митохондрии и пластиды. Митохондрии участвуют в дыхании клетки и снабжают клетку энергией. Благодаря пластидам происходит фотосинтез.
Немембранные органоиды
Немембранными органеллами являются рибосомы, клеточный центр, реснички и жгутики. Рибосомы осуществляют синтез белка. Клеточный центр участвует в делении клеток. Реснички и жгутики ― органеллы, служащие для движения.
Отличия клеток растений, грибов и животных
Несмотря на единство общего плана, строение эукариотической клетки разных царств организмов имеет некоторые отличия. Растительные клетки не содержат лизосом и клеточного центра. Клетки животных и грибов характеризуются отсутствием пластид и вакуолей. Клеточная стенка грибов содержит хинин, а растений ― целлюлозу. В животных клеточной стенки нет, а в состав мембраны входит гликокаликс. Строение эукариотической клетки имеет отличие и в резервных питательных углеводах. В растительных клетках запасается крахмал, а в клетках грибов и животных ― гликоген.
Дополнительные отличия
Различается не только строение эукариотической клетки и прокариотической, но и способы их размножения. Количество бактерий увеличивается в результате образования перетяжки или почкования. Размножение эукариотических клеток происходит путем митоза. Многие процессы, свойственные эукариотической клетке (фагоцитоз, пиноцитоз и циклоз), у прокариотов не наблюдаются. Для нормальной работы клеткам грибов, растений и животных необходима аскорбиновая кислота. Бактерии в ней не нуждаются.
В таблице сравниваются клетки бактерий, растений и животных по морфологическим признакам.
Клеточная |
Функция |
Бакт. |
Раст. |
Живот. |
Грибы |
Ядро |
Хранение наследственной информации, синтез РНК |
Нет |
Есть |
Есть |
Есть |
Клеточная |
Выполняет барьерную, транспортную, матричную, механическую, рецепторную, энергетическую, ферментативную и маркировочную функции |
Есть |
Есть |
Есть |
Есть |
Капсула |
Предохраняет бактерии от повреждений и высыхания. Создаёт дополнительный осмотический барьер и является источником резервных веществ. Препятствует фагоцитозу бактерий |
Есть |
Нет |
Нет |
Нет |
Клеточная |
Полисахаридная оболочка над клеточной мембраной, через неё происходит регуляция воды и газов в клетке. Не проницаема даже для мелких молекул. Не препятствует диффузному движению |
Есть |
Есть |
Нет |
Есть |
Контакты |
Связывание между собой клеток ткани. Транспорт веществ между клетками. |
Нет |
Плазмод-есмы |
Десмос-омы |
Септы |
Хромосомы |
Нуклеопротеиновый комплекс, содержащий ДНК, а также гистоны и гистоноподобные белки |
Нуклеоид |
Есть |
Есть |
Есть |
Плазмиды |
Хранение геномной информации, которая кодирует ферменты, которые разрушают антибиотики, тем самым позволяют избегать их губительного воздействия |
Есть |
Нет |
Нет |
Нет |
Цитоплазма |
Содержит в себе органеллы клетки и равномерно распределяет питательные вещества по клетке. |
Есть |
Есть |
Есть |
Есть |
Митохондрии |
Органоиды, принимающие участие в превращении энергии в клетке. Имеют внутренние мембраны, на которых осуществляется синтез АТФ |
Нет |
Есть |
Есть |
Есть |
Аппарат |
Производит синтез сложных белков, полисахаридов, их накопление и секрецию |
Нет |
Есть |
Есть |
Есть |
Эндоплазматич. ретикулум |
Выполняет синтез и обеспечивает транспорт белков и липидов |
Нет |
Есть |
Есть |
Есть |
Рибосомы |
Органоиды, состоящие из двух субъединиц, осуществляют синтез белка (трансляцию). |
Есть |
Есть |
Есть |
Есть |
Центриоль |
Во время деления клетки образует веретено деления |
Нет |
Нет |
Есть |
Нет |
Пластиды |
Двухмембранные структуры, в которых происходят реакции фотосинтеза (хлоропласты), происходит накопление крахмала (лейкопласты), придают окраску плодам и цветкам (хромопласты) |
Нет |
Есть |
Нет |
Нет |
Лизосомы |
Производят расщепление различных органических веществ |
Нет |
Есть |
Есть |
Есть |
Пероксисомы |
Производят синтез и транспорт белков и липидов |
Нет |
Есть |
Есть |
Есть |
Вакуоли |
Накапливают клеточный сок. Для перемещения бактериальных клеток в толще воды. Поддерживает напряжённое состояние оболочек клеток |
Нет |
Есть |
Нет |
Нет |
Цитоскелет |
Опорно-двигательная система клетки. Изменения в белках цитоскелета приводят к изменению формы клетки и расположению в ней органоидов. |
Бывает |
Есть |
Есть |
Есть |
Мезосомы |
Артефакты, возникающие во время подготовки образцов для электронной микроскопии |
Есть |
Нет |
Нет |
Нет |
Пили |
Служат для прикрепления бактериальной клетки к различным поверхностям |
Есть |
Нет |
Нет |
Нет |
Органеллы для перемещения |
Служат для перемещения в пространстве (реснички, жгутики и др.) |
Есть |
Есть |
Есть |
Нет |