Клетка растений грибов и животных: Сравнение клеток животных, растений, бактерий и грибов — таблица и схемы строения

Узнаем как устроена грибная клетка?

Очень долгое время древние ученые ошибочно относили грибы в одну группу с растениями. И делалось это только из-за их внешнего сходства. Ведь грибы, как и растения, не могут передвигаться. И с первого взгляда они вовсе не похожи на животных. Однако как только ученые получили возможность исследовать клетки, они обнаружили, что грибная клетка во многом похожа на клетку животных. Поэтому данные живые организмы перестали причислять к растениям. Однако и к животным их отнести нельзя, так как грибная клетка, кроме сходств, имеет и ряд отличий от животной. В связи с этим грибы выделили в отдельное царство. Таким образом, в природе существует пять царств живых организмов: животные, растения, грибы, бактерии и вирусы.

Основные особенности грибной клетки

Грибы относятся к эукариотам. Это живые организмы, в клетках которых присутствует ядро. Оно необходимо для того, чтобы защищать генетическую информацию, записанную на ДНК. Эукариотами, кроме грибов, являются животные и растения.

Существуют как одноклеточные грибы, так и многоклеточные.

Грибная клетка, как и все клетки эукариотов, состоит из трех частей: плазматической мембраны, ядра и цитоплазмы. В последней находятся органоиды и включения. Органоиды являются постоянными. Они выполняют в клетке определенные функции. Включения же нестабильны. Они в основном выполняют запасную функцию. Они обладают не такой сложной структурой, как органоиды. В основном это просто капли или кристаллы питательных веществ, которые грибная клетка может при необходимости использовать.

Чем клетка гриба похожа на клетку растения?

Основное сходство заключается в том, что строение грибной клетки предусматривает наличие клеточной стенки поверх плазматической мембраны. Такое образование не характерно для клеток животных, а вот у растений она также присутствует. Однако у представителей флоры клеточная стенка построена из целлюлозы, а у грибов она состоит из хитина.

Сходства клетки гриба и животного

Основная черта, которая делает строение грибной клетки похожим на животную, это наличие включений из гликогена. В отличие от растений, которые запасают крахмал, грибы, как и животные, запасают гликоген.

Еще одна сходная черта — способ питания клетки. Грибы являются гетеротрофами, то есть получают готовые органические вещества извне. Растения же являются автотрофами. Они фотосинтезируют, получая питательные вещества самостоятельно.

Органоиды

Грибная клетка, рисунок которой можно увидеть ниже, обладает такими органоидами, как митохондрии, рибосомы, эндоплазматический ретикулум, лизосомы, клеточный центр и комплекс Гольджи. Кроме того, в старой клетке гриба может присутствовать вакуоль. Все перечисленные выше органоиды выполняют свои функции. Рассмотрим их в краткой табличке.

В отличие от растений, клетки грибов не содержат пластид. У растений эти органоиды отвечают за фотосинтез (хлоропласты) и окраску лепестков (хромопласты). Также грибы отличаются от растений тем, что в их случае только старая клетка имеет вакуоль. Растительные же клетки обладают этим органоидом на протяжении всего жизненного цикла.

Ядро у грибов

Так как они являются эукариотами, в каждой их клетке содержится ядро. Оно предназначено для защиты генетической информации, записанной на ДНК, а также для координации всех процессов, происходящих в клетке.

Данная структура обладает ядерной мембраной, в которой присутствуют специальные поры, состоящие из специальных белков — нуклеоприонов. Благодаря порам ядро может обмениваться веществами с цитоплазмой.

Та среда, которая находится внутри мембраны, называется кариоплазмой. В ней находится ДНК в виде хромосом.

В отличие от растений и животных, клетки которых обычно содержат одно ядро (исключением могут быть, например, многоядерные клетки мышечной ткани или безъядерные тромбоциты), грибная клетка зачастую имеет не одно, а два и больше ядер.

Заключение — разнообразие грибов

Итак, когда мы уже разобрались, как устроена клетка этих организмов, давайте в двух словах рассмотрим их разновидности.

Прежде всего, существуют грибы одноклеточные и многоклеточные. Среди одноклеточных наиболее известными и широко используемыми человеком являются дрожжи. Кроме того, существует ряд одноклеточных грибов, которые паразитируют на других организмах, тем самым вызывая разнообразные заболевания, такие как мучнистая роса у растений или стригущий лишай у животных.

Многоклеточные грибы, в зависимости от строения, делятся на такие классы: базидиомицеты, аскомицеты, оомицеты, зигомицеты и хитридиомицеты.

строение и особенности в рисунках

Содержание

• 1 Особенности грибов как биологического вида
• 2 Строение клетки в рисунках
  • 2.1 Клеточная оболочка
  • 2.2 Протопласт
  • 2.3 Ядро
  • 2.4 Вакуоли
  • 2.5 Жгутики
• 3 Сходство клеток грибов, бактерий и растений

Грибы – представители растительного мира, которые объединяются в отдельное царство. По особенностям строения своей клетки они напоминают растения, а по содержанию в ней гликогена, волютина и жиров приближаются к животным. Структура грибов на клеточном уровне довольно сложная, но именно это обеспечивает их полноценную жизнедеятельность, рост и созревание.

Особенности грибов как биологического вида

Грибы – обширная группа организмов, численность которых на сегодняшний день составляет близко 100 тысяч видов. В их составе нет хлорофилла, поэтому их питание осуществляется за счет потребления готового органического вещества. По этой причине грибы относятся к группе гетеротрофов. Тип питания у представителей грибного царства – адсорбтивный. То есть насыщение плода необходимыми веществами происходит путем их всасывания.

Грибы – это довольно разнообразные растения. Они отличаются своим внешним видом, цветом, местами произрастания, дополнительными компонентами в составе и физиологическими особенностями.

Однако между ними также есть масса общих черт. Так, вегетативная часть плода представлена мицелием, который еще называют грибницей. Она состоит из множества тонких нитей – гифов. Они располагаются на поверхности питательного субстрата, на котором размещается гриб, либо находятся внутри него самого.

Зачастую грибница бывает довольно обширной, а ее общая поверхность – весьма крупной. Именно из нее гриб получает необходимые для себя питательные элементы.

Грибница у разных видов грибов может отличаться. Так, у некоторых экземпляров она неклеточная. То есть, не имеет специфических перепонок. У иных представителей грибного царства тело представлено исключительно протопластом. У всех прочих видов плодовых тел грибница имеет клеточную структуру.

Строение клетки в рисунках

Описать структуру клетки представителей царства Грибы в двух словах не получится. Особенности ее строения и функционирования довольно разнообразные, и заключаются в следующем.

Клеточная оболочка

Свойства данной составляющей клетки зависят от того, какие функции выполняет конкретный вид гриба. И, прежде всего, это касается тех экземпляров, клетки которые связаны тесным контактом и взаимодействием с внешней средой. Ее состав способен измениться также при переходе плодового тела из одного этапа развития в другой.

Грибные плоды могут иметь целлюлозно-хитиновую или хитиново-глюкановую оболочку. Она содержит гетерополимеры, которые, в свою очередь, состоят из маннозы, глюкозы и галактозы. Но главным составляющим компонентом клеточной грибной оболочки является хитин.

Благодаря этой структуре вегетативные клетки гифов и органы размножения приобретают свою форму. Также на ее поверхности расположены некоторые ферменты. Нередко структура оболочки сформирована несколькими слоями, поэтому она довольно устойчива к воздействию деструктивных факторов.

Созревание и окончание жизненного цикла плодового тела приводит к тому, что его оболочка начинает постепенно кутинизироваться и инкрустироваться кальциевыми оксалатами.

Протопласт

Протопластом гриба называется сферическое клеточное образование, при участии которого протекают метаболические процессы, и обеспечивается способность клетки к регенерации. Между оболочкой и протопластом расположена специфическая перепонка, которая называется плазмалеммой. Это мембрана, содержащая протеиновые и липидные структуры. Основная функция этой составляющей клетки плодового тела заключается в регуляции поступления растворов из внешней среды в клетку и наоборот.

Главными структурными единицами, формирующими протопласт, являются ядро и цитоплазма. Основу цитоплазмы составляют разного рода органоиды, которые тесно связаны с гиалоплазмой. Здесь формируются надмолекулярные агрегаты – микрофиламенты и микротрубочки, которые формируют клеточный цитоскелет.

Одной из отличительных особенностей протопласта является присутствие околоцитоплазматической мембраны губковидных электронно-прозрачных телец. В данном случае подразумеваются ломасомы, функции которых пока остаются не до конца изученными.

Ядро

Ядро у подавляющего количества грибов имеет небольшие размеры, а вокруг него находится двойная мембрана. Оно имеет круглую форму, удлиненное. Местом его расположения является центральная часть клетки, либо область ближе к ее стенке или перегородке.

В клетках гифов находится одно или сразу несколько ядер. Внутри него обычно располагается ядрышко, однако иногда оно может полностью отсутствовать.

У грибов, в сравнении с растениями и в отличие от них, есть некоторые особенности митоза, о которых нужно знать. Так, у большинства плодов он «закрытый», то есть, происходит без разрушения ядерной оболочки. Также у них отсутствуют центриоли. Формирование перегородок между разделившимися клетками не всегда происходит сразу после того, как ядро претерпит процесс деления. В результате этого возможно образование многоядерных клеток.

Вакуоли

Вакуоли у плодовых тел отделены от протопласта тонопластом. Он представляет собой специальную тонкую мембрану.

У молодых клеток, которые только начинают формироваться и развиваться, размеры вакуоль очень миниатюрные. По мере созревания плода они постепенно сливаются, образуя одну большую вакуоль. Она содержит коллоидные полифосфаты, а также разные питательные элементы.

Это интересно!

Низкоорганизованные представители грибного царства и зооспоры имеют особые вакуоли. Они обладают способностью сокращаться и вновь расширяться. Такие вакуоли называют пульсирующими.

Жгутики

Жгутики имеются не у всех грибных разновидностей. Их наличие характерно для тех особей, которые относятся к отделу хитридиомикота. С их помощью происходит передвижение гамет и зооспор.

По центру жгутиков расположены две одиночные фибриллы. А по периферическим отделам их насчитывается восемь.

Сходство клеток грибов, бактерий и растений

У клетки гриба особенности строения очень схожи со структурой растительной клетки. Но есть и некоторые сходства с характеристиками клеточных элементов представителей животного мира.

В строении грибной клетки имеется специальная стенка, расположенная поверх плазматической мембраны. В этом заключается главное сходство клеток грибов и растений. А вот для животной клеточной структуры данная особенность не характерна.

Также нужно знать об отличиях между клеточной структурой грибов и растения. Так, у первых стенка состоит из хитина,  у вторых – из целлюлозы.

Что касается схожих черт грибной и бактериальной клетки, то они заключаются в следующем:

Вас может заинтересовать:

1. Цитоплазматическая мембрана. И у бактерий, и у грибов она присутствует и выполняет одни и те же функции. В принципе, как у растений и животных. Здесь особых различий нет.
2. У обоих видов клеток – грибной и бактериальной – присутствуют рибосомы. Они несут ответственность за синтез белка.
3. Реснички и жгутики. У обоих сопоставляемых экземпляров они присутствуют. Их главная задача заключается в обеспечении движения. Также они выполняют рецепторную функцию.

Таким образом, клеточная структура грибов, растений и бактерий имеет определенные общие свойства. Более того, сходства есть также у грибных экземпляров и животного мира. Например, запасным веществом обоих является гликоген, а не крахмал, как у растений.

Клетка является наименьшей структурно-функциональной единицей каждого живого организма. С одной стороны, это низшее звено, которое, само по себе, не может обеспечить полноценную жизнедеятельность организма. А с другой, это тот маленький кирпичик, который закладывает фундамент для образования, роста и нормального функционирования тканей. Каждое живое существо и растение состоит из миллионов клеток, и грибы тоже не являются исключением.

Многоклеточность: как сокращение повлияло на эволюцию

1. Мукунд Таттай,

1. Национальный центр биологических наук, Институт фундаментальных исследований Тата, Индия;

Чеширский кот в Приключения Алисы в стране чудес известен своим исчезновением: части его тела исчезают одна за другой, пока не остается ничего, кроме его эфирной ухмылки. Ученые, пытающиеся проследить эволюцию животных, сталкиваются с не менее любопытным фактом. Можно предположить, что, продвигаясь еще дальше в эволюционном времени, недавно развившиеся черты животных будут исчезать до тех пор, пока не останется своего рода «минимальное животное». Однако растущий объем данных свидетельствует о том, что это минимальное животное может вообще не быть животным. Вместо этого сложные клеточные процессы, которые когда-то считались исключительными для животных, обнаружены у нескольких одноклеточных эукариот: ухмылки без (многоклеточных) кошек!

Так как же ученые реконструируют глубокую историю многоклеточности? Рекорд самого древнего многоклеточного организма, подлежащего непосредственному изучению, принадлежит растениям, выращенным из сохранившихся в вечной мерзлоте семян возрастом 30 000 лет (Яшина и др., 2012). Однако многоклеточная жизнь намного старше этого. Окаменелости многоклеточных красных водорослей датируются 1,6 млрд лет назад (Bengtson et al. , 2017), а окаменелости многоклеточных грибов датируются примерно миллиардом лет назад (Loron et al., 2019). Древнейшим уверенно датированным окаменелостям животных около полумиллиарда лет (Бобровский и др., 2018). Многоклеточность возникла независимо у растений, грибов и животных (Brunet and King, 2017). Ученых интересуют одноклеточные предки этих групп, потому что они хотят знать, был ли каждый переход к многоклеточности обусловлен схожими эволюционными силами. К сожалению, окаменелости мало что говорят о клеточной биологии этих первобытных организмов.

Дарвин хорошо знал об этой проблеме. Чтобы реконструировать эволюционную историю организма, писал он в «О происхождении видов» , «мы должны смотреть исключительно на его прямых предков; но это вряд ли когда-либо возможно, и мы вынуждены в каждом случае искать… побочных потомков от той же исходной родительской формы». То есть следует надеяться, что черты выживших организмов раскрывают черты их вымерших предков. Теперь исследователи знают, что идея Дарвина о «живых ископаемых» была слишком упрощенной. Ни один организм не остается полностью идентичным своему предку: постоянно накапливаются генетические мутации, вызванные конфликтами, конкуренцией и случайностью. Тем не менее, можно надеяться реконструировать предка, используя лоскутное одеяло из различных наследственных черт, сохранившихся у разных выживших потомков.

Центральной темой зарождающейся области эволюционной клеточной биологии является изучение организмов, которые предоставляют как можно больше информации о прошлом. Один из способов сделать это — разработать новые модельные организмы, основываясь на их положении на древе жизни. По мере того как прослеживается эволюция животных, в конце концов будет достигнут предковый одноклеточный вид, стоящий на самом пороге многоклеточности. Возможно, у этого вида нет выживших потомков, кроме самих животных. Чтобы найти больше побочных потомков, нужно отодвинуться еще дальше во времени. Чем лучше будет отобрано существующее разнообразие жизни, тем больше вероятность того, что будет найден вид, похожий на предков, которых ученые хотят реконструировать.

Клад, возраст которого составляет миллиард лет, известный как Holozoa, состоит из животных и близкородственных одноклеточных видов, включая хоанофлагеллят, филастереев и ихтиоспор. Всего десять лет назад это был малоизученный участок эукариотического дерева: например, первый геном хоанофлагеллят был опубликован только в 2008 г. (Brunet and King, 2017). Сегодня культивированы, секвенированы и изучены десятки видов голозоев, и они представляют собой благодатную почву для интересной клеточной биологии. Важно отметить, что к неживотным голозоям относятся виды, которые могут временно становиться многоклеточными в определенное время или при определенных условиях. В частности, некоторые хоанофлагелляты и ихтиоспоры имеют клональные многоклеточные стадии жизни, в то время как некоторые филастереи образуют многоклеточные агрегаты. Но является ли такое поведение гомологичным многоклеточности у животных и, следовательно, репрезентативным для предкового состояния? Или это примеры конвергентной эволюции, движимой адаптацией к схожим условиям?

Один из способов ответить на эти вопросы — разобраться в молекулярных механизмах, обеспечивающих многоклеточное поведение голозоев. Предположительно, геномы голозоа кодируют факторы транскрипции и гены клеточной адгезии, которые, как известно, необходимы для многоклеточности животных, но роль этих генов не была непосредственно продемонстрирована (Grau-Bové et al., 2017; Richter et al., 2018). Теперь две независимые группы сообщили о результатах исследований некоторых видов поведения животных в одноклеточных линиях, которые проливают свет на эволюцию многоклеточности животных (рис. 1).

Неживотные виды клады Holozoa демонстрируют скоординированные сокращения, зависящие от актомиозиновых комплексов, подобные тем, которые наблюдаются у современных животных.

Филогенетическое древо Holozoa, показывающее положение животных (Metazoa), хоанофлагеллят (Choanoflagellata), филастереев (Filasterea) и ихтиоспоридий (Ichthyosporea) в этой кладе (слева). К хоанофлагеллятам относятся Choanoeca flexa (вверху справа), жгутики которого направлены внутрь, когда организм находится на ярком свету. В темноте клетки сокращаются скоординировано, что заставляет жгутики указывать наружу, движение, напоминающее сокращения, которые заставляют ткани искривляться во время развития животных (рисунок адаптирован из Brunet et al., 2019). Ихтиоспоры Sphaeroforma arctica (внизу справа) также проявляют сократительную способность актомиозина, инвагинируя свою мембрану, образуя множество клеток из поляризованного эпителиального слоя. Это движение сравнимо с процессами, происходящими при эмбриональном развитии мух (Дудин и др., 2019).).

В статье в eLife Иньяки Руис-Трилло и его коллеги из Барселоны, Ливерпуля, Осло, Сидзуоки и Хиросимы, в том числе Омайя Дудин и Андрей Ондрацка в качестве первых авторов, сообщают о том, как размножение ихтиоспориана под названием Sphaeroforma arctica включает стадия роста, напоминающая эмбриональное развитие дрозофилы. Ядро исходной одиночной клетки многократно делится, образуя поляризованный эпителиальный слой, который затем дает начало множественным клеткам, поскольку его мембрана подвергается скоординированным инвагинациям (Dudin et al. , 2019).).

Во второй статье в журнале Science Николь Кинг и ее коллеги из Беркли и Амстердама, включая Тибо Брюне, Бена Ларсона и Тесс Линден в качестве первых авторов, сообщают о результатах исследования недавно выделенного хоанофлагеллята, которого они назвали Choanoeca. flexa (Брунет и др., 2019). При ярком свете этот организм существует в виде чашеобразной колонии клеток, жгутики которых направлены внутрь. Однако в темноте чашка выворачивается наизнанку благодаря коллективному клеточному сокращению. Это коллективное сокращение напоминает сокращения, вызывающие искривление развивающихся тканей животных.

Оба исследования используют визуализацию и фармакологическое ингибирование, чтобы продемонстрировать, что эти многоклеточные процессы зависят от одного и того же молекулярного механизма: комплексов актина и миозина, которые могут генерировать механические силы внутри клеток. Эти результаты предполагают, что последний общий предок голозоев был организмом, способным к временной многоклеточности, с клетками, которые могли коллективно сокращаться. Среди его потомков только животные развили постоянный многоклеточный образ жизни, используя силу коллективного сокращения для создания тканей и создания «бесконечных прекраснейших форм», которые так вдохновляли Дарвина.

Ссылки

1. 1. Бенгтсон С
   2. Сальстедт Т
   3. Беливанова В
   4. Уайтхаус М

   (2017)

   Трехмерное сохранение клеточных и субклеточных структур предполагает наличие красных водорослей коронной группы возрастом 1,6 миллиарда лет

   PLOS Biology 15 :e2000735.

   https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2000735

   • пабмед
   • Google ученый
2. 1. Бобровский I
   2. Надежда JM
   3. Иванцов А
   4. Неттерсхайм БЖ
   5. Холлманн С
   6. Брокс JJ

   (2018)

   Древние стероиды устанавливают эдиакарскую окаменелость Dickinsonia как одного из самых ранних животных

   Science 361 :1246–1249.

   https://doi.org/10.1126/science.aat7228

   • пабмед
   • Google ученый
3. 1. Брюнет Т
   2. Ларсон BT
   3. Линден ТА
   4. Вермей MJA
   5. Макдональд К
   6. Король N

   (2019)

   Коллективная сократимость, регулируемая светом, у многоклеточных хоанофлагеллят

   Наука 366 :326–334.

   https://doi.org/10.1126/science.aay2346

   • пабмед
   • Google ученый
4. 1. Брюнет Т
   2. Король N

   (2017)

   Происхождение многоклеточности животных и дифференцировки клеток

   Ячейка развития 43 :124–140.

   https://doi.org/10.1016/j.devcel.2017.09.016

   • пабмед
   • Google ученый
5. 1. Дудин О
   2. Ондрачка А
   3. Грау-Бове X
   4. Харальдсен АА
   5. Тойода А
   6. Шуга Х
   7. Брате Дж
   8. Руис-Трильо I

   (2019)

   Одноклеточный родственник животных образует эпителиоподобный клеточный слой путем актомиозин-зависимой целлюляризации

   eLife 8 :e49801.

   https://doi. org/10.7554/eLife.49801

   • Google ученый
6. 1. Грау-Бове X
   2. Торруэлла G
   3. Доначи С
   4. Шуга Х
   5. Леонард Г
   6. Ричардс Т.А.
   7. Руис-Трильо I

   (2017)

   Динамика геномных инноваций у одноклеточных предков животных

   eLife 6 :e26036.

   https://doi.org/10.7554/eLife.26036

   • пабмед
   • Google ученый
7. 1. Лорон CC
   2. Франсуа С
   3. Рейнберд RH
   4. Тернер ЕС
   5. Боренштайн S
   6. Javaux EJ

   (2019)

   Ранние грибы протерозойской эры в арктической Канаде

   Природа 570 : 232–235.

   https://doi.org/10.1038/s41586-019-1217-0

   • пабмед
   • Google ученый
8. 1. Рихтер DJ
   2. Фозуни П
   3. Эйзен МБ
   4. Король N

   (2018)

   Инновации семейства генов, сохранение и потеря в генетической линии животных

   eLife 7 :e34226.

   https://doi.org/10.7554/eLife.34226

   • пабмед
   • Google ученый
9. 1. Яшина С
   2. Губин С
   3. Максимович С
   4. Яшина А
   5. Гахова Е
   6. Гиличинский Д

   (2012)

   Регенерация целых фертильных растений из плодовых тканей возрастом 30 000 лет, погребенных в вечной мерзлоте Сибири

   PNAS 109 :4008–4013.

   https://doi.org/10.1073/pnas.1118386109

   • пабмед
   • Google ученый

Статья и информация об авторе

Сведения об авторе

1. Мукунд Таттай

   Мукунд Таттай находится в Центре Саймонса по изучению живых машин, Национальном центре биологических наук, Институте фундаментальных исследований Тата, Бангалор, Индия

   Для корреспонденции

   [email protected]

   Конкурирующие интересы

   Конкурирующие интересы не заявлены

   «Этот ORCID iD идентифицирует автора этой статьи:»
   0000-0002-2558-6517

История публикаций

1. Версия записи опубликована: 14 ноября 2019 г. (версия 1)

Авторское право

© 2019, Thattai

Эта статья распространяется в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution, которая разрешает неограниченное использование и распространение при условии указания оригинального автора и источника.

Метрики

Число цитирований статей, полученное путем опроса самых высоких значений из следующих источников: Crossref, PubMed Central, Scopus.

Ссылки для скачивания

Список ссылок, состоящий из двух частей, для загрузки статьи или частей статьи в различных форматах.

Загрузки (ссылка для скачивания статьи в формате PDF)

• Статья PDF

Открытые цитаты (ссылки для открытия цитат из этой статьи в различных онлайн-сервисах управления ссылками)

• Менделей
• ЧитатьКуб»>

Процитируйте эту статью (ссылки для загрузки цитат из этой статьи в форматах, совместимых с различными инструментами управления ссылками)

1. Мукунд Таттай

(2019)

Многоклеточность: как сокращение повлияло на эволюцию

eLife 8 :e52805.

https://doi.org/10.7554/eLife.52805

• Скачать БибТекс
• Скачать .RIS

Категории и теги

• Прозрение
• Клеточная биология
• Эволюционная биология
• клеточность
• ценоцит
• эволюция
• эпителий
• актин
• многоклеточность

Клетки животных – Полное руководство

Определение

Клетки животных являются основной единицей жизни в организмах царства Animalia. Это эукариотические клетки, а это означает, что они имеют настоящее ядро ​​и специализированные структуры, называемые органеллами, которые выполняют различные функции. Клетки животных не имеют специфических для растений органелл, таких как клеточные стенки, поддерживающие растительную клетку, или хлоропласты, органеллы, осуществляющие фотосинтез.

Трехмерная модель типичной клетки животного

Обзор клеток животных

Животные, растения, грибы и простейшие состоят как минимум из одной эукариотической клетки. Напротив, бактерии и археи состоят из одной прокариотической клетки.

Все клетки окружены клеточной мембраной (также называемой плазматической мембраной). Клеточная мембрана – это граница, которая отделяет внутреннюю часть клетки от внешней. Плазматическая мембрана заключает в себе все компоненты клетки, которые взвешены в гелеобразной жидкости, называемой цитоплазмой. Цитоплазма является местом расположения органелл.

Эукариотические клетки отличаются от прокариотических наличием определенного ядра и других связанных с мембраной органелл, таких как митохондрии, эндоплазматический ретикулум и аппарат Гольджи. Прокариотические клетки не имеют определенного ядра (вместо этого область цитоплазмы, называемая нуклеотидом, содержит генетический материал). У них также отсутствуют мембраносвязанные органеллы.

Все животные являются многоклеточными , что означает, что несколько клеток работают вместе, чтобы сформировать целый организм. В сложных организмах, таких как человек, эти клетки могут быть узкоспециализированными для выполнения различных функций. Таким образом, они часто выглядят и функционируют совершенно по-разному, хотя все они являются человеческими клетками.

Даже внутри организма сложные животные, такие как люди, имеют множество различных типов клеток. Каждый вид и функция очень разные.

Клетки животных и клетки растений

Клетки животных и клетки растений являются эукариотическими. Таким образом, они оба имеют определенное ядро ​​и другие связанные с мембраной органеллы. Однако животные и растительные клетки имеют и некоторые принципиальные отличия.

Клетки животных, в отличие от клеток растений и грибов, не имеют клеточной стенки. Вместо этого у многоклеточных животных есть другие структуры, обеспечивающие поддержку их тканей и органов, такие как скелет и хрящи. Кроме того, в клетках животных также отсутствуют хлоропласты, которые есть в клетках растений. Хлоропласты — это специализированные органеллы, которые улавливают энергию солнца и используют ее в качестве топлива для производства сахаров в процессе, называемом фотосинтезом.

Кроме того, в то время как растительные клетки, как правило, имеют большую центральную вакуоль, животные клетки лишены этой функции. В некоторых животных клетках есть маленькие вакуоли, но их функция заключается в том, чтобы помогать в хранении и транспортировке больших молекул.

Структура клеток животных

Клетки животных имеют множество различных органелл, которые работают вместе, позволяя клетке выполнять свои функции. Каждую ячейку можно представить как большую фабрику с множеством отделов, таких как производство, упаковка, отгрузка и бухгалтерия. Различные органеллы представляют каждый из этих отделов.

Существует множество различных клеток животных, каждая из которых выполняет особые функции. Следовательно, , не каждая животная клетка имеет все типы органелл, но в целом животные клетки содержат большинство (если не все) следующих органелл. Кроме того, некоторые органеллы будут очень распространены в одних клетках, а не в других.

Маркированная схема типичной животной клетки

Ядро

Ядро содержит весь генетический материал клетки. Эта генетическая информация называется дезоксирибонуклеиновой кислотой (ДНК). ДНК содержит все инструкции по созданию белков, которые контролируют всю деятельность организма. Таким образом, ядро ​​подобно кабинету управляющего клеткой.

ДНК — чрезвычайно ценная и строго регулируемая молекула. Следовательно, он не просто существует голым в ядре! Вместо этого ДНК плотно обвивается вокруг структурных белков, называемых гистонами, образуя хроматин. Когда клетка готова делиться, чтобы передать генетическую информацию новым клеткам (дочерним клеткам), хроматин образует высококонденсированные структуры, называемые хромосомами.

Ядро регулирует, какие гены «включаются» в клетке и в какое время. Управляет активностью ячейки. Гены, активные в данное время, будут разными в зависимости от типа клетки и функции, которую она выполняет.

Ядро окружено ядерной оболочкой (также называемой ядерной мембраной), которая отделяет его от остальной части клетки. Ядерная оболочка также содержит поры, через которые некоторые молекулы могут входить и выходить.

Наряду со всем генетическим материалом существует также подраздел ядра, называемый ядрышком, который выглядит как ядро ​​внутри ядра. Ядрышко является местом синтеза рибосом. Ядро окружено ядерной оболочкой (также называемой ядерной мембраной), которая отделяет его от остальной части клетки.

Ядро также регулирует рост и деление клетки. Когда клетка готовится к делению во время митоза, хромосомы в ядре удваиваются и расходятся, и образуются две дочерние клетки. Органеллы, называемые центросомами, помогают организовать ДНК во время клеточного деления.

Ядро содержит ДНК в виде хроматина. Хроматин может быть дополнительно уплотнен с образованием хромосом. Ядро окружено двойной оболочкой, которая содержит поры, через которые определенные материалы могут проходить внутрь и наружу. Ядро также содержит область, называемую ядрышком.

Рибосомы

Рибосомы представляют собой органеллы, встречающиеся как в прокариотических, так и в эукариотических клетках. Они как мини-машины, синтезирующие все белки клетки. В любой отдельной животной клетке может быть до 10 миллионов рибосом! Рибосомы образуют производственный отдел клетки.

В ядре последовательность ДНК, которая кодирует определенный белок, копируется в промежуточную молекулу, называемую матричной РНК (мРНК). Молекула мРНК несет эту информацию на рибосому, а ее последовательность определяет порядок аминокислот в полипептидной цепи. Рибосома синтезирует эту полипептидную цепь, которая в конечном итоге складывается в белок . В клетках животных рибосомы свободно находятся в цитоплазме клетки или прикреплены к эндоплазматическому ретикулуму.

Эндоплазматический ретикулум

Эндоплазматический ретикулум (ЭР) представляет собой сеть уплощенных мембраносвязанных мешочков, которые участвуют в производстве, обработке и транспорте белков, синтезируемых рибосомами. Эндоплазматический ретикулум подобен сборочной линии клетки, где продукты, произведенные рибосомами, обрабатываются и собираются.

Эндоплазматический ретикулум бывает двух видов: гладкий и шероховатый. Шероховатый ЭР имеет рибосомы, прикрепленные к поверхности мешочков. Гладкий ЭР не имеет прикрепленных рибосом и выполняет функции хранения, синтеза липидов, удаления токсических веществ.

Аппарат Гольджи

Аппарат Гольджи, также называемый комплексом Гольджи или тельцем Гольджи, получает белки из ЭПР и сворачивает, сортирует и упаковывает эти белки в везикулы. Аппарат Гольджи подобен транспортному отделу клетки, поскольку он упаковывает белки для доставки к месту назначения.

Как и ER, аппарат Гольджи также состоит из ряда мембранных мешочков. Эти мешочки происходят из пузырьков, отпочковавшихся от ЭПР. В отличие от системы мембран в ЭПР, которые соединены между собой, карманы аппарата Гольджи прерывистые.

Сравнение функций эндоплазматического ретикулума и аппарата Гольджи

Лизосомы

Лизосомы относятся к типу везикул. Везикулы представляют собой сферы, окруженные мембраной, которая отделяет их содержимое от остальной части цитоплазмы. Везикулы широко используются внутри клетки для метаболизма и транспорта больших молекул, которые не могут пройти через мембрану без посторонней помощи.

Лизосомы представляют собой специализированные везикулы, содержащие пищеварительные ферменты. Эти ферменты могут расщеплять большие молекулы, такие как органеллы, углеводы, липиды и белки, на более мелкие единицы, чтобы клетка могла их повторно использовать. Таким образом, они подобны отделу утилизации/переработки отходов в клетке.

Митохондрии

Митохондрии — это органеллы, вырабатывающие энергию, широко известные как «электростанции клетки». Процесс клеточного дыхания происходит в митохондриях. Во время этого процесса сахара и жиры расщепляются посредством ряда химических реакций, высвобождая энергию в виде аденозинтрифосфата (АТФ).

АТФ — это энергетическая валюта клетки. Думайте о каждой молекуле как о перезаряжаемой батарее, которую можно использовать для питания различных клеточных процессов.

Цитоплазма

Цитозоль представляет собой гелеобразную жидкость, содержащуюся внутри клеток. Цитозоль и все органеллы внутри него, за исключением ядра , в совокупности называются цитоплазмой клетки. Этот цитозоль состоит в основном из воды, но также содержит ионы, белки и небольшие молекулы. pH обычно нейтральный, около 7.

Цитоскелет

Цитоскелет представляет собой сеть нитей и канальцев, расположенных по всей цитоплазме клетки. У него много функций: он придает клетке форму, обеспечивает прочность, стабилизирует ткани, закрепляет органеллы внутри клетки и играет роль в передаче клеточных сигналов. Он также обеспечивает механическую опору, позволяющую клеткам двигаться и делиться. Различают три типа цитоскелетных филаментов: микрофиламенты, микротрубочки и промежуточные филаменты.

Клеточная мембрана

Клеточная мембрана окружает всю клетку и отделяет ее компоненты от внешней среды. Клеточная мембрана представляет собой двойной слой, состоящий из фосфолипидов (так называемый фосфолипидный бислой). Фосфолипиды представляют собой молекулы с головкой фосфатной группы, присоединенной к глицерину, и двумя хвостами жирных кислот. Они спонтанно образуют двойные мембраны в воде благодаря гидрофильным свойствам головы и гидрофобным свойствам хвостов.

Клеточная мембрана избирательно проницаема, то есть позволяет проникать и выходить только определенным молекулам. Кислород и углекислый газ проходят легко, в то время как более крупные или заряженные молекулы должны проходить через специальные каналы, связываться с рецепторами или поглощаться ими.

Тест

1. В клетках животных нет ____________.

A. Клеточная стенка

B. Хлоропласты

C. Клеточная мембрана

D. либо клеточная стенка, либо хлоропласты

2. Функция везикул в клетке или хлоропластах

2. Функция везикул в клетке или хлоропластах

2. Функция. ?

A. Производство белков

B. Сортировка, сворачивание и упаковка белков

C. Транспортировка молекул по клетке

D. Содержит генетический материал клетки

3. Какая органелла участвует в синтезе белков?

A. Рибосома

B. Эндоплазматический ретикулум

C. Golgi Apparatus

D. Все вышеперечисленное

4. Являются ли животные клетки, которые считаются прокариотическими или эукаритиками?

A. Прокариотический

B. Эукариотический

C. Ни один

Библиография

Показать/скрыть

1. Alberts B.