Каковы различия в наборе органоидов в клетках растений и животных

Обновлено: 05.10.2024

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:

мембранное строение органоидов растительной и животной клетки (строение клетки растения и животного);
сформированная ядро с хромосомным набором;
идентичный набор органелл, присущий всем эукариотам;
одинаковый химический состав животной клетки и растительной;
схожесть процессов непрямого деления клетки, то есть митоза;
функции растительной клетки и животной (биосинтез белка), использование и превращение энергии;
участие в процессе размножения.

Отличие растительной клетки от животной

Чем растительная клетка отличается от животной?

Строение растительной клетки отличается от строения животной клетки:

к особенностям растительной клетки относят наличие целлюлозной клеточной стенки, которая расположена на клеточной мембране (сверху). Это важно в рамках изучения строения и функций растительной клетки;
отличие животной от растительной клетки, заключается в том, что цитоплазма растительных клеток содержит пластиды, такие как хлоропласты, лейкопласты, хромопласты;
строение животной клетки отличается содержанием клеточного центра животной клетки. В отличие от животных клеток, строение клеток растения таким наличием на отличается — за исключением клеток низших растений;
различия между растительной и животной клеткой также лежат в области вакуолей. Растительная клетка, в отличие от животной, имеет вакуоли — это осмотические резервуары клетки. Вакуоли являются крупными пустотами, внутри которых находится клеточный сок. Этот сок — водный чраствор органических и неорганических веществ, являющихся конечными или запасными продуктами. Вакуоли животной клетки небольшие. Строение клетки животного (простейших) обладает лишь сократительными и пищеварительными вакуолями;
сравнение растительной и животной клетки всегда учитывает способ питания: у растений — автотрофный или фототрофный способ, у животных — гетеротрофный или сапротрофный и паразитический;
отличия растительной клетки от животной заключаются и в особенностях включений. У растительных клеток запасные питательные вещества — это зерна крахмала, капли масла, белки, кристаллы солей. У животных клеток запасные питательные вещества — это зерна и капли белков, углевод гликоген, жиры, пигменты;
говоря о строении растительной и животной клетки и их различии, стоит упомянуть синтез АТФ. В клетках растительных и животных он происходит в разных частях: в частях растительной клетки — в хлоропластах и митохондриях, в животной — исключительно в митохондриях;
особенностью животной клетки является процесс обмена веществ, в котором процессы распада имеют преимущества перед процессами синтеза. Строение и функции растительной клетки таковы, что процессы синтеза преобладают над процессами распада.

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.

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:

одревеснение. В процессе этого изменения оболочка пропитывается лингином, что обеспечивает ей твердость;
пробкование. В основе изменения лежит пропитка суберином. Благодаря ему клеточная оболочка получает непроницаемость для воды и газов;
кутинизация. Это, соответственно, пропитка кутином. Он представляет собой жирообразное вещество, которое защищает растение от чрезмерного испарения;
осизнение. Изменение обеспечивает защиту от вымывания клетки водных растений;
минерализация. Происходит пропитка оболочки соединениями кремния (осока, хвощ).

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:

Полимерная. Она богата белками;
Жидкая. Находится в промежутках между трабекулами.

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.

матрикс (гиалоплазму);
цитоскелет;
органеллы;
включения.

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:

опорную;
двигательную;
изменение формы клетки;
обеспечение определенного расположения ферментов в клетке.

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.

двумембранными — пластиды и митохондрии;
одномембранными — эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, вакуоли, лизосомы;
немембранными — клеточный центр, рибосомы;
органеллами движения — жгутики, реснички, псевдоподии, миофибриллы.

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.

В наборе органоидов, в клетках животных и растений есть ряд различий, которые и лежат в основе различий этих живых организмов. Вот основные отличия:

В растительной и животной клетке существуют общие органоиды, такие как ядро, эндоплазматическая сеть, рибосомы, митохондрии, аппарат Гольджи. Однако растительная клетка имеет существенные отличия от животной клетки.

Растительная клетка как и животная, окружена цитоплазматической мембраной, но кроме неё ограничена толстой клеточной стенкой, состоящей из целлюлозы, которой нет у животных клеток.

Накапливающие клеточный сок вакуоли есть как в растительных, так и в животных клетках, но в животных клетках они выражены слабо.

Преобладание синтетических процессов над процессами освобождения энергии — это одна из наиболее характерных особенностей обмена веществ растений. Первичный синтез углеводов из неорганических веществ осуществляется в пластидах. Так, в животных клетках, в отличие от растительных, отсутствуют следующие пластиды: хлоропласты (отвечают за реакцию фотосинтеза) , лейкопласты (отвечают за накопление крахмала) и хромопласты (придают окраску плодам и цветам растений)

Таким образом, основные отличия растительной от животной клетки:
1) В растительной клетке присутствует прочная и толстая клеточная стенка из целлюлозы
2) В растительной клетке развита сеть вакуолей, в животной клетке она развита слабо
3) Растительная клетка содержит особые органоиды — пластиды (а именно, хлоропласты, лейкопласты и хромопласты) , а животная клетка их не содержит.

1) В растительной клетке присутствует прочная и толстая клеточная стенка из целлюлозы
2) В растительной клетке развита сеть вакуолей, в животной клетке она развита слабо
3) Растительная клетка содержит особые органоиды — пластиды (а именно, хлоропласты, лейкопласты и хромопласты) , а животная клетка их не содержит.

отсутствуетесть (формируется из целлюлозы)
Форма:

круглая (неправильной формы) прямоугольная (фиксированная форма)
Вакуоли:

одна или несколько мелких вакуолей (намного меньше, чем у клеток растений) Одна большая центральная вакуоль, занимают 90% от объема клетки.
Центриоли:

присутствуют во всех клетках животныхприсутствуют только у низших растений.
Хлоропласты:

У клеток животных нет хлоропластовУ клеток растений хлоропласты есть для производства собственных питательных веществ
Цитоплазма:

естьесть
Эндоплазматическая сеть (гладкая и шероховатая):

только клеточные мембраныклеточная стенка и клеточные мембраны
Микротрубочки / микрофиламенты:

можно найти в некоторых клеткахможно найти в некоторых клетках
Лизосомы:

лизосомы встречаются в цитоплазмелизосомы обычно не видны.
Ядро:

естьочень редко
Кратко отличие клеток растений от клеток животных

У растительных клеток есть хлоропласты для фотосинтеза, а у животных клеток нет хлоропластов.
Еще одно различие между клетками растений и животных - клетки животных круглые в то время как растительные клетки имеют прямоугольную форму.
Кроме того, у всех животных клеток есть центриоли, в то время как лишь у некоторых низших форм растений есть центриоли в клетках.
У животных клеток одна или несколько мелких вакуолей, в то время как у растительных клеток одна большая центральная вакуоль, которая может занимать до 90% от объема клетки.
В клетках растений, вакуоль выполняет функции хранения воды и поддержания упругости клетки. Функции вакуоли в клетках животных: хранения воды, ионов и отходов.
Рисунок клетки растения с обозначениями

Биология

Сравнение растительной и животной клетки очень важно для понимания общего принципа устройства клеток живых организмов. Сравните строение растительной и животной клетки, для этого ниже приведена таблица, в которую сведена сравнительная характеристика растительной и животной клетки. Кроме того, мы показываем различие между клетками не только растений и животных, но и грибов и бактерий.

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 микротрубочек. 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 структура	Функция	Бакт.	Раст.	Живот.	Грибы
Ядро	Хранение наследственной информации, синтез РНК	Нет	Есть	Есть	Есть
Клеточная мембрана	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 стенка	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 между клетками	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 Гольджи	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

Популярная наука: открытие микроскопа и теории клетки

Пчелиный яд убивает раковые клетки

Читайте также: