Rostlinná buňka s titulky. Podobnosti a rozdíly ve stavbě rostlinných a živočišných buněk
Vědci staví živočišnou buňku jako hlavní část těla zástupce živočišné říše – jednobuněčné i mnohobuněčné.
Jsou eukaryotické, se skutečným jádrem a specializovanými strukturami – organelami, které plní diferencované funkce.
Rostliny, houby a protistové mají eukaryotické buňky a archaea mají jednodušší prokaryotické buňky.
Struktura živočišné buňky se od rostlinné buňky liší. Živočišná buňka nemá stěny ani chloroplasty (organely, které fungují).
Kresba zvířecí buňky s titulky
Buňka se skládá z mnoha specializovaných organel, které plní různé funkce.
Nejčastěji obsahuje většinu, někdy všechny existující typy organel.
Základní organely a organely živočišné buňky
Organely a organely jsou „orgány“ odpovědné za fungování mikroorganismu.
Jádro
Jádro je zdrojem deoxyribonukleové kyseliny (DNA), genetického materiálu. DNA je zdrojem tvorby proteinů, které řídí stav těla. V jádře se vlákna DNA těsně obtáčí kolem vysoce specializovaných proteinů (histonů) a vytvářejí chromozomy.
Jádro vybírá geny pro řízení aktivity a fungování tkáňové jednotky. V závislosti na typu buňky obsahuje různou sadu genů. DNA se nachází v nukleoidní oblasti jádra, kde se tvoří ribozomy. Jádro je obklopeno jadernou membránou (karyolema), dvojitou lipidovou dvojvrstvou, která jej odděluje od ostatních složek.
Jádro reguluje buněčný růst a dělení. Když se chromozomy tvoří v jádře, během procesu reprodukce se duplikují a tvoří dvě dceřiné jednotky. Organely zvané centrosomy pomáhají organizovat DNA během dělení. Jádro je obvykle zastoupeno v jednotném čísle.
Ribozomy
Ribozomy jsou místem syntézy bílkovin. Nacházejí se ve všech tkáňových jednotkách, v rostlinách i zvířatech. V jádře je sekvence DNA, která kóduje specifický protein, zkopírována do řetězce volné messenger RNA (mRNA).
Řetězec mRNA cestuje do ribozomu prostřednictvím messenger RNA (tRNA) a jeho sekvence se používá k určení uspořádání aminokyselin v řetězci, který tvoří protein. V živočišné tkáni jsou ribozomy umístěny volně v cytoplazmě nebo připojeny k membránám endoplazmatického retikula.
Endoplazmatické retikulum
Endoplazmatické retikulum (ER) je síť membránových váčků (cisternae) vybíhajících z vnější jaderné membrány. Modifikuje a transportuje proteiny vytvořené ribozomy.
Existují dva typy endoplazmatického retikula:
- zrnitý;
- agranulární.
Granulovaný ER obsahuje připojené ribozomy. Agranulární ER je bez připojených ribozomů a podílí se na tvorbě lipidů a steroidních hormonů a odstraňování toxických látek.
Vezikuly
Vezikuly jsou malé kuličky lipidové dvojvrstvy, které jsou součástí vnější membrány. Používají se k transportu molekul po celé buňce z jedné organely do druhé a účastní se metabolismu.
Specializované vezikuly zvané lysozomy obsahují enzymy, které štěpí velké molekuly (sacharidy, lipidy a proteiny) na menší, aby se usnadnilo jejich využití tkání.
Golgiho aparát
Golgiho aparát (Golgiho komplex, Golgiho tělísko) se skládá také z cisteren, které nejsou vzájemně propojeny (na rozdíl od endoplazmatického retikula).
Golgiho aparát přijímá proteiny, třídí je a balí do vezikul.
Mitochondrie
Proces buněčného dýchání probíhá v mitochondriích. Cukry a tuky se štěpí a energie se uvolňuje ve formě adenosintrifosfátu (ATP). ATP řídí všechny buněčné procesy, mitochondrie produkují ATP buňky. Mitochondriím se někdy říká „generátory“.
Buněčná cytoplazma
Cytoplazma je tekuté prostředí buňky. Může fungovat i bez jádra, ale krátkodobě.
Cytosol
Cytosol se nazývá buněčná tekutina. Cytosol a všechny organely v něm, kromě jádra, se souhrnně nazývají cytoplazma. Cytosol je primárně složen z vody a také obsahuje ionty (draslík, proteiny a malé molekuly).
Cytoskelet
Cytoskelet je síť vláken a trubic rozmístěných po celé cytoplazmě.
Provádí následující funkce:
- dává tvar;
- dodává sílu;
- stabilizuje tkáň;
- zajišťuje organely na určitých místech;
- hraje důležitou roli při přenosu signálu.
Existují tři typy cytoskeletálních filament: mikrofilamenta, mikrotubuly a intermediární filamenta. Mikrofilamenta jsou nejmenší prvky cytoskeletu a mikrotubuly jsou největší.
Buněčná membrána
Buněčná membrána zcela obklopuje živočišnou buňku, která na rozdíl od rostlin nemá buněčnou stěnu. Buněčná membrána je dvojitá vrstva skládající se z fosfolipidů.
Fosfolipidy jsou molekuly obsahující fosfáty připojené ke glycerolu a radikálům mastných kyselin. Spontánně tvoří ve vodě dvojité membrány díky svým současně hydrofilním a hydrofobním vlastnostem.
Buněčná membrána je selektivně propustná – je schopná propustit určité molekuly. Kyslík a oxid uhličitý procházejí snadno, zatímco velké nebo nabité molekuly musí procházet speciálním kanálem v membráně, aby byla zachována homeostáza.
Lysozomy
Lysozomy jsou organely, které rozkládají látky. Lysozom obsahuje asi 40 trávicích enzymů. Je zajímavé, že samotný buněčný organismus je chráněn před degradací v případě průniku lysozomálních enzymů do cytoplazmy, mitochondrie, které dokončily své funkce, podléhají rozkladu. Po štěpení se tvoří zbytková tělíska, primární lysozomy se mění na sekundární.
Centriole
Centrioly jsou hustá tělesa umístěná v blízkosti jádra. Počet centriolů se liší, nejčastěji jsou dva. Centrioly jsou spojeny endoplazmatickým můstkem.
Jak vypadá živočišná buňka pod mikroskopem?
Pod standardním optickým mikroskopem jsou viditelné hlavní komponenty. Vzhledem k tomu, že jsou spojeny do neustále se měnícího organismu, který je v pohybu, může být obtížné jednotlivé organely identifikovat.
O následujících částech není pochyb:
- jádro;
- cytoplazma;
- buněčná membrána.
Mikroskop s vyšším rozlišením, pečlivě připravený preparát a trocha praxe vám pomohou prostudovat buňku podrobněji.
Centriolové funkce
Přesné funkce centriolu zůstávají neznámé. Existuje rozšířená hypotéza, že centrioly se účastní procesu dělení, tvoří dělicí vřeteno a určují jeho směr, ale ve vědeckém světě neexistuje žádná jistota.
Struktura lidské buňky - kresba s titulky
Jednotka lidské buněčné tkáně má složitou strukturu. Obrázek ukazuje hlavní struktury.
Každá složka má svůj účel pouze v konglomerátu zajišťují fungování důležité části živého organismu.
Známky živé buňky
Živá buňka je svými vlastnostmi podobná živé bytosti jako celku. Dýchá, krmí se, vyvíjí se, dělí a v jeho struktuře probíhají různé procesy. Je jasné, že doznívání přirozených procesů pro tělo znamená smrt.
Charakteristické znaky rostlinných a živočišných buněk v tabulce
Rostlinné a živočišné buňky mají podobnosti i rozdíly, které jsou stručně popsány v tabulce:
Znamení | Zelenina | Zvíře |
Získávání jídla | Autotrofní. Fotosyntetizuje živiny |
Heterotrofní. Neprodukuje organické látky. |
Úložiště energie | Ve vakuole | V cytoplazmě |
Zásobní sacharid | škrob | glykogen |
Reprodukční systém | Tvorba septa v mateřské jednotce | Tvorba zúžení v mateřské jednotce |
Buněčný střed a centrioly | U nižších rostlin | Všechny typy |
Buněčná stěna | Hustý, drží tvar | Flexibilní, umožňuje změnu |
Hlavní složky jsou podobné pro rostlinné i živočišné částice.
Závěr
Živočišná buňka je komplexní fungující organismus s charakteristickými rysy, funkcemi a účelem existence. Všechny organely a organoidy přispívají k životnímu procesu tohoto mikroorganismu.
Některé komponenty vědci zkoumali, zatímco funkce a vlastnosti jiných ještě nebyly objeveny.
Buňky, které tvoří tkáně zvířat a rostlin, se výrazně liší tvarem, velikostí a vnitřní strukturou. Všechny však vykazují podobnosti v hlavních rysech životních procesů, metabolismu, dráždivosti, růstu, vývoji a schopnosti měnit se.
Buňky všech typů obsahují dvě hlavní složky, navzájem úzce související – cytoplazmu a jádro. Jádro je odděleno od cytoplazmy porézní membránou a obsahuje jadernou šťávu, chromatin a jadérko. Polotekutá cytoplazma vyplňuje celou buňku a je prostoupena četnými tubuly. Na vnější straně je pokryta cytoplazmatickou membránou. To se specializovalo organelové struktury, trvale přítomné v buňce a dočasné formace - inkluze. Membránové organely: vnější cytoplazmatická membrána (OCM), endoplazmatické retikulum (ER), Golgiho aparát, lysozomy, mitochondrie a plastidy. Struktura všech membránových organel je založena na biologické membráně. Všechny membrány mají v zásadě jednotný strukturní plán a skládají se z dvojité vrstvy fosfolipidů, do kterých jsou v různých hloubkách na různých stranách ponořeny molekuly proteinů. Membrány organel se od sebe liší pouze soubory bílkovin, které obsahují (obr. 2).
Rýže. 1.
Cytoplazmatická membrána. Všechny rostlinné buňky, mnohobuněční živočichové, prvoci a bakterie mají třívrstvou buněčnou membránu: vnější a vnitřní vrstva se skládá z molekul bílkovin, střední vrstva se skládá z molekul lipidů. Omezuje cytoplazmu od vnějšího prostředí, obklopuje všechny buněčné organely a je univerzální biologickou strukturou. V některých buňkách je vnější membrána tvořena několika membránami těsně přiléhajícími k sobě. V takových případech se buněčná membrána stává hustou a elastickou a umožňuje buňce udržet si svůj tvar, jako například u euglena a nálevníků. Většina rostlinných buněk má kromě membrány na vnější straně také tlustý celulózový obal - buněčná stěna. Je dobře viditelný v běžném světelném mikroskopu a plní podpůrnou funkci díky tuhé vnější vrstvě, která dává buňkám jasný tvar.
Na povrchu buněk vytváří membrána podlouhlé výrůstky - mikroklky, záhyby, invaginace a výběžky, což značně zvyšuje absorpční nebo vylučovací povrch. Pomocí membránových výrůstků se buňky vzájemně spojují v tkáních a orgánech mnohobuněčných organismů na záhybech membrán jsou umístěny různé enzymy, které se podílejí na metabolismu. Vymezením buňky od okolí membrána reguluje směr difúze látek a zároveň je aktivně transportuje do buňky (akumulace) nebo ven (vylučování). Díky těmto vlastnostem membrány je koncentrace iontů draslíku, vápníku, hořčíku a fosforu v cytoplazmě vyšší a koncentrace sodíku a chloru nižší než v prostředí. Přes póry vnější membrány pronikají do buňky z vnějšího prostředí ionty, voda a malé molekuly dalších látek. Průnik relativně velkých pevných částic do buňky se provádí pomocí fagocytóza(z řeckého „phago“ – požírám, „piji“ – buňka) 1. V tomto případě se vnější membrána v místě kontaktu s částicí ohýbá do buňky a vtahuje částici hluboko do cytoplazmy, kde dochází k jejímu enzymatickému štěpení. Kapky kapalných látek vstupují do buňky podobným způsobem; jejich vstřebávání se nazývá pinocytóza(z řeckého "pino" - nápoj, "cytos" - buňka). Vnější buněčná membrána plní i další důležité biologické funkce.
Cytoplazma 85 % tvoří voda, 10 % bílkoviny, zbytek tvoří lipidy, sacharidy, nukleové kyseliny a minerální sloučeniny; všechny tyto látky tvoří koloidní roztok, konzistencí podobný glycerinu. Koloidní látka buňky v závislosti na jejím fyziologickém stavu a povaze vlivu vnějšího prostředí má vlastnosti jak kapalného, tak elastického, hustšího tělesa. Cytoplazmou pronikají kanály různých tvarů a velikostí, které se nazývají endoplazmatického retikula. Jejich stěny jsou membrány, které jsou v těsném kontaktu se všemi organelami buňky a spolu s nimi tvoří jeden funkční a strukturální systém pro metabolismus a energii a pohyb látek v buňce. rostlina s jádrem cytoplazmy
Stěny tubulů obsahují drobná zrnka nazývaná granule. ribozomy. Tato síť tubulů se nazývá granulární. Ribozomy mohou být umístěny roztroušeně na povrchu tubulů nebo tvoří komplexy pěti až sedmi i více ribozomů, tzv. polysomy. Ostatní tubuly granule neobsahují, tvoří hladké endoplazmatické retikulum. Na stěnách jsou umístěny enzymy podílející se na syntéze tuků a sacharidů.
Vnitřní dutina tubulů je vyplněna odpadními produkty buňky. Intracelulární tubuly, tvořící složitý systém větví, regulují pohyb a koncentraci látek, oddělují různé molekuly organických látek a fáze jejich syntézy. Na vnitřních a vnějších površích membrán bohatých na enzymy se syntetizují bílkoviny, tuky a sacharidy, které se buď využívají v metabolismu, nebo se hromadí v cytoplazmě jako inkluze nebo jsou vylučovány.
Ribozomy nachází se ve všech typech buněk – od bakterií po buňky mnohobuněčných organismů. Jsou to kulatá tělíska sestávající z ribonukleové kyseliny (RNA) a proteinů v téměř stejném poměru. Určitě obsahují hořčík, jehož přítomnost udržuje strukturu ribozomů. Ribozomy mohou být spojeny s membránami endoplazmatického retikula, s vnější buněčnou membránou nebo mohou ležet volně v cytoplazmě. Provádějí syntézu bílkovin. Kromě cytoplazmy se v buněčném jádře nacházejí ribozomy. Vznikají v jadérku a poté vstupují do cytoplazmy.
Golgiho komplex v rostlinných buňkách to vypadá jako jednotlivá těla obklopená membránami. V živočišných buňkách je tato organela zastoupena cisternami, tubuly a vezikuly. Produkty buněčné sekrece vstupují do membránových trubic Golgiho komplexu z tubulů endoplazmatického retikula, kde jsou chemicky přeskupeny, zhutněny a poté přecházejí do cytoplazmy a jsou buňkou buď využity nebo z ní odstraněny. V nádržích Golgiho komplexu jsou syntetizovány polysacharidy a kombinovány s proteiny, což vede k tvorbě glykoproteinů.
Mitochondrie-- malá tyčinkovitá tělíska ohraničená dvěma membránami. Z vnitřní membrány mitochondrií vybíhají četné záhyby - cristae - na jejich stěnách jsou různé enzymy, pomocí kterých se provádí syntéza vysokoenergetické látky - kyseliny adenosintrifosforečné (ATP) 1. V závislosti na aktivitě buňky a vnějších vlivech se mitochondrie mohou pohybovat, měnit svou velikost a tvar. Ribozomy, fosfolipidy, RNA a DNA se nacházejí v mitochondriích. Přítomnost DNA v mitochondriích je spojena se schopností těchto organel reprodukovat se tvorbou konstrikce nebo pučení během buněčného dělení a také syntézou některých mitochondriálních proteinů.
Lysozomy- malé oválné útvary, ohraničené membránou a rozptýlené po celé cytoplazmě. Nachází se ve všech buňkách zvířat a rostlin. Vznikají v extenzích endoplazmatického retikula a v Golgiho komplexu, zde jsou naplněny hydrolytickými enzymy, poté se oddělují a vstupují do cytoplazmy. Za normálních podmínek lysozomy tráví částice, které se dostávají do buňky fagocytózou a organely odumírajících buněk jsou vylučovány přes membránu lysozomu do cytoplazmy, kde jsou zahrnuty do nových molekul Při prasknutí membrány lysozomu vstupují enzymy do cytoplazmy a trávit jeho obsah, což způsobuje buněčnou smrt.
Plastidy nachází se pouze v rostlinných buňkách a nachází se ve většině zelených rostlin. Organické látky se syntetizují a akumulují v plastidech. Existují tři typy plastidů: chloroplasty, chromoplasty a leukoplasty.
chloroplasty - zelené plastidy obsahující zelené barvivo chlorofyl. Nacházejí se v listech, mladých stoncích a nezralých plodech. Chloroplasty jsou obklopeny dvojitou membránou. U vyšších rostlin je vnitřní část chloroplastů vyplněna polotekutou látkou, ve které jsou desky položeny paralelně k sobě. Párové membrány desek se spojí a vytvoří stohy obsahující chlorofyl. V každém stohu chloroplastů vyšších rostlin se střídají vrstvy molekul bílkovin a molekul lipidů a mezi nimi jsou umístěny molekuly chlorofylu. Tato vrstvená struktura poskytuje maximum volných povrchů a usnadňuje zachycení a přenos energie během fotosyntézy.
Chromoplasty -- plastidy obsahující rostlinné pigmenty (červené nebo hnědé, žluté, oranžové). Jsou koncentrovány v cytoplazmě buněk květů, stonků, plodů a listů rostlin a dodávají jim vhodnou barvu. Chromoplasty se tvoří z leukoplastů nebo chloroplastů v důsledku akumulace pigmentů karotenoidy 1 .
Leukoplasty - bezbarvé plastidy umístěné v nezbarvených částech rostlin: ve stoncích, kořenech, cibulích atd. Škrobová zrna se hromadí v leukoplastech některých buněk a oleje a bílkoviny se hromadí v leukoplastech jiných buněk.
Všechny plastidy pocházejí ze svých předchůdců – proplastidů. Byla v nich identifikována DNA, která řídí reprodukci těchto organel.
buněčné centrum, nebo centrosom, hraje důležitou roli v buněčném dělení a skládá se ze dvou centriol . Nachází se ve všech živočišných a rostlinných buňkách, kromě kvetoucích hub, nižších hub a některých prvoků. Centrioly v dělících se buňkách se podílejí na tvorbě dělicího vřeténka a jsou umístěny na jeho pólech. V dělící se buňce se jako první dělí buněčný střed a zároveň vzniká achromatinové vřeteno, které orientuje chromozomy při divergenci k pólům. Z každé dceřiné buňky odchází jeden centriol.
Mnoho rostlinných a živočišných buněk má speciální organoidy: řasy, vykonávající funkci pohybu (nálevníky, buňky dýchacích cest), bičíky(prvoci jednobuněční, samčí reprodukční buňky u zvířat a rostlin atd.).
Včetně – dočasné prvky, které vznikají v buňce v určité fázi jejího života v důsledku syntetické funkce. Jsou buď použity, nebo odstraněny z buňky. Inkluze jsou také rezervní živiny: v rostlinných buňkách - škrob, tukové kapičky, bloky, silice, mnoho organických kyselin, soli organických a anorganických kyselin; v živočišných buňkách - glykogen (v jaterních buňkách a svalech), kapky tuku (v podkoží); Některé inkluze se hromadí v buňkách jako odpad - ve formě krystalů, pigmentů atd.
vakuoly -- jedná se o dutiny ohraničené membránou; dobře exprimovaný v rostlinných buňkách a přítomný v prvokech. Vznikají v různých oblastech endoplazmatického retikula. A postupně se od ní oddělují. Vakuoly udržují tlak turgoru, koncentruje se v nich buněčná nebo vakuolární míza, jejíž molekuly určují její osmotickou koncentraci. Předpokládá se, že počáteční produkty syntézy - rozpustné sacharidy, proteiny, pektiny atd. - se hromadí v cisternách endoplazmatického retikula. Tyto shluky představují základy budoucích vakuol.
Cytoskelet . Jedním z charakteristických rysů eukaryotické buňky je vývoj v její cytoplazmě kosterních útvarů ve formě mikrotubulů a svazků proteinových vláken. Prvky cytoskeletu jsou úzce spojeny s vnější cytoplazmatickou membránou a jaderným obalem a tvoří komplexní vazby v cytoplazmě. Nosné prvky cytoplazmy určují tvar buňky, zajišťují pohyb intracelulárních struktur a pohyb celé buňky.
Jádro Buňka hraje hlavní roli v jejím životě s jejím odstraněním, buňka přestává fungovat a umírá. Většina živočišných buněk má jedno jádro, ale existují i vícejaderné buňky (lidská játra a svaly, houby, nálevníky, zelené řasy). Červené krvinky savců se vyvíjejí z prekurzorových buněk obsahujících jádro, ale zralé červené krvinky je ztrácejí a nežijí dlouho.
Jádro je obklopeno dvojitou membránou prostoupenou póry, kterými je těsně spojeno s kanály endoplazmatického retikula a cytoplazmou. Uvnitř jádra je chromatin- spirálovité úseky chromozomů. Během buněčného dělení se mění v tyčinkovité útvary, které jsou dobře viditelné pod světelným mikroskopem. Chromozomy jsou složité komplexy proteinů a DNA tzv nukleoprotein.
Funkcí jádra je regulovat všechny vitální funkce buňky, které provádí pomocí hmotných nosičů dědičné informace DNA a RNA. Při přípravě na buněčné dělení se DNA během mitózy zdvojnásobí, chromozomy se oddělí a přejdou do dceřiných buněk, čímž je zajištěna kontinuita dědičné informace v každém typu organismu.
karyoplazma -- kapalná fáze jádra, ve které se v rozpuštěné formě nacházejí odpadní produkty jaderných struktur.
Nucleolus-- izolovaná, nejhustší část jádra. Jadérko obsahuje komplexní proteiny a RNA, volné nebo vázané fosfáty draslíku, hořčíku, vápníku, železa, zinku a také ribozomy. Jadérko mizí před začátkem buněčného dělení a znovu se tvoří v poslední fázi dělení.
Buňka má tedy jemnou a velmi složitou organizaci. Rozsáhlá síť cytoplazmatických membrán a membránový princip struktury organel umožňují rozlišit mezi mnoha chemickými reakcemi probíhajícími současně v buňce. Každý z intracelulárních útvarů má svou vlastní strukturu a specifickou funkci, ale pouze jejich vzájemným působením je možné harmonické fungování buňky Na základě této interakce se do buňky dostávají látky z prostředí a odpadní látky jsou z ní odváděny do vnější prostředí - tak dochází k metabolismu. Dokonalost strukturní organizace buňky mohla vzniknout až v důsledku dlouhodobé biologické evoluce, během níž se funkce, které plnila, postupně stávaly složitějšími.
Nejjednodušší jednobuněčné formy představují buňku i organismus se všemi jeho životními projevy. U mnohobuněčných organismů tvoří buňky homogenní skupiny – tkáně. Tkáně zase tvoří orgány, systémy a jejich funkce jsou určeny obecnou vitální činností celého organismu.
Při studiu struktury rostlinné buňky bude kresba s popisky užitečným vizuálním shrnutím pro zvládnutí tohoto tématu. Nejprve ale trocha historie.
Historie objevů a studia buněk je spojena se jménem anglického vynálezce Roberta Hooka. V 17. století na řezu rostlinné zátky zkoumané pod mikroskopem objevil R. Hooke buňky, které byly později nazývány buňkami.
Základní informace o buňce podal později německý vědec T. Schwann v buněčné teorii formulované v roce 1838. Hlavní ustanovení tohoto pojednání zní:
- veškerý život na Zemi se skládá ze strukturálních jednotek - buněk;
- Všechny buňky mají společné rysy ve struktuře a funkci. Tyto elementární částice jsou schopné reprodukce, což je možné díky dělení mateřské buňky;
- U mnohobuněčných organismů jsou buňky schopny se sjednotit na základě společných funkcí a strukturní a chemické organizace ve tkáni.
rostlinná buňka
Rostlinná buňka, spolu s obecnými charakteristikami a strukturou podobnou živočišné buňce, má také své vlastní charakteristické rysy, které jsou pro ni jedinečné:
- přítomnost buněčné stěny (skořápky);
- přítomnost plastidů;
- přítomnost vakuoly.
Struktura rostlinné buňky
Na obrázku je schematicky znázorněn model rostlinné buňky, z čeho se skládá a jak se nazývají její hlavní části.
Každý z nich bude podrobně popsán níže.
Buněčné organely a jejich funkce - popisná tabulka
Tabulka obsahuje důležité informace o buněčných organelách. Pomůže studentovi vytvořit plán příběhu na základě kresby.
Organoid | Popis | Funkce | Zvláštnosti |
Buněčná stěna | Pokrývá cytoplazmatickou membránu, složení je převážně celulóza. | Udržování pevnosti, mechanická ochrana, vytváření tvaru buněk, vstřebávání a výměna různých iontů, transport látek. | Charakteristika rostlinných buněk (nepřítomná v živočišných buňkách). |
Cytoplazma | Vnitřní prostředí buňky. Zahrnuje polotekuté médium, organely v něm umístěné a nerozpustné inkluze. | Sjednocení a interakce všech struktur (organel). | Stav agregace se může změnit. |
Jádro | Největší organela. Tvar je kulovitý nebo vejčitý. Obsahuje chromatidy (molekuly DNA). Jádro je pokryto dvojitým membránovým jaderným obalem. | Uchovávání a přenos dědičných informací. | Dvoumembránová organela. |
Nucleolus | Kulovitý tvar, d – 1-3 µm. Jsou hlavními přenašeči RNA v jádře. | Syntetizují rRNA a ribozomální podjednotky. | Jádro obsahuje 1-2 jadérka. |
Vacuole | Zásobník s aminokyselinami a minerálními solemi. | Regulace osmotického tlaku, ukládání rezervních látek, autofagie (samotrávení intracelulárního odpadu). | Čím je buňka starší, tím více místa v buňce vakuola zabírá. |
Plastidy | 3 typy: chloroplasty, chromoplasty a leukoplasty. | Poskytuje autotrofní typ výživy, syntézu organických látek z anorganických. | Někdy se mohou změnit z jednoho typu plastidu na jiný. |
Jaderná obálka | Obsahuje dvě membrány. Ribozomy jsou připojeny k vnějšímu a na některých místech se připojují k ER. Prostoupený póry (výměna mezi jádrem a cytoplazmou). | Odděluje cytoplazmu od vnitřního obsahu jádra. | Dvoumembránová organela. |
Cytoplazmatické útvary - buněčné organely
Promluvme si podrobněji o složkách rostlinné buňky.
Jádro
Jádro uchovává genetickou informaci a implementuje zděděnou informaci. Místo uložení jsou molekuly DNA. Zároveň jsou v jádře přítomny reparační enzymy, které jsou schopny řídit a eliminovat spontánní poškození molekul DNA.
Navíc samotné molekuly DNA v jádře podléhají reduplikaci (zdvojení). V tomto případě buňky vzniklé dělením původní buňky dostávají stejné množství genetické informace v kvalitativním i kvantitativním poměru.
Endoplazmatické retikulum (ER)
Existují dva typy: drsné a hladké. První typ syntetizuje proteiny pro export a buněčné membrány. Druhý typ je schopen detoxikovat škodlivé produkty metabolismu.
Golgiho aparát
Objeven italským badatelem C. Golgim v roce 1898. V buňkách se nachází v blízkosti jádra. Tyto organely jsou membránové struktury sbalené dohromady. Tato akumulační zóna se nazývá diktyozom.
Podílejí se na akumulaci produktů, které jsou syntetizovány v endoplazmatickém retikulu a jsou zdrojem buněčných lysozomů.
Lysozomy
Nejsou to nezávislé struktury. Jsou výsledkem činnosti endoplazmatického retikula a Golgiho aparátu. Jejich hlavním účelem je podílet se na rozkladných procesech uvnitř buňky.
V lysozomech jsou asi čtyři desítky enzymů, které ničí většinu organických sloučenin. Navíc samotná lysozomová membrána je odolná vůči působení takových enzymů.
Mitochondrie
Dvoumembránové organely. V každé buňce se jejich počet a velikost může lišit. Jsou obklopeny dvěma vysoce specializovanými membránami. Mezi nimi je mezimembránový prostor.
Vnitřní membrána je schopna tvořit záhyby - cristae. Díky přítomnosti krist je vnitřní membrána 5krát větší než plocha vnější membrány.
Zvýšená funkční aktivita buňky je způsobena zvýšeným počtem mitochondrií a velkým počtem krist v nich, zatímco za podmínek fyzické nečinnosti se počet krist v mitochondriích a počet mitochondrií prudce a rychle mění.
Obě mitochondriální membrány se liší svými fyziologickými vlastnostmi. Při zvýšeném nebo sníženém osmotickém tlaku se může vnitřní membrána zmenšit nebo natáhnout. Vnější membrána se vyznačuje pouze nevratným natažením, které může vést až k prasknutí. Celý komplex mitochondrií, který vyplňuje buňku, se nazývá chondrion.
Plastidy
Velikostí jsou tyto organely na druhém místě za jádrem. Existují tři typy plastidů:
- zodpovědný za zelenou barvu rostlin - chloroplasty;
- zodpovědné za podzimní barvy - oranžová, červená, žlutá, okrová - chromoplasty;
- bezbarvé leukoplasty, které neovlivňují zbarvení.
Za zmínku stojí: Bylo zjištěno, že v buňkách může být současně přítomen pouze jeden typ plastidu.
Struktura a funkce chloroplastů
Provádějí procesy fotosyntézy. Je přítomen chlorofyl (dává mu zelenou barvu). Tvar: bikonvexní čočka. Počet v kleci je 40-50. Má dvojitou membránu. Vnitřní membrána tvoří ploché váčky - tylakoidy, které jsou baleny do stohů - grana.
Chromoplasty
Díky jasným pigmentům dodávají jasné barvy rostlinným orgánům: různobarevné okvětní lístky, zralé ovoce, podzimní listí a některé kořenové zeleniny (mrkev).
Chromoplasty nemají vnitřní membránový systém. Pigmenty se mohou hromadit v krystalické formě, což dává plastidům různé tvary (deska, kosočtverec, trojúhelník).
Funkce tohoto typu plastidů ještě nebyly plně prozkoumány. Ale podle dostupných informací jde o zastaralé chloroplasty se zničeným chlorofylem.
Leukoplasty
Vlastní ty části rostlin, které nejsou vystaveny slunečnímu záření. Například hlízy, semena, cibule, kořeny. Vnitřní membránový systém je méně vyvinutý než u chloroplastů.
Jsou zodpovědné za výživu, akumulují živiny a účastní se syntézy. Za přítomnosti světla se leukoplasty mohou přeměnit na chloroplasty.
Ribozomy
Malé granule skládající se z RNA a proteinů. Jediné bezmembránové struktury. Mohou být umístěny jednotlivě nebo jako součást skupiny (polysomy).
Ribozom je tvořen velkou a malou podjednotkou spojenou ionty hořčíku. Funkce: syntéza bílkovin.
Mikrotubuly
Jedná se o dlouhé válce, v jejichž stěnách je umístěn protein tubulin. Tato organela je dynamická struktura (může dojít k jejímu růstu a rozpadu). Aktivně se účastní procesu buněčného dělení.
Vakuola - struktura a funkce
Na obrázku je vyznačena modře. Skládá se z membrány (tonoplast) a vnitřního prostředí (buněčná míza).
Zabírá většinu buňky, její centrální část.
Uchovává vodu a živiny, stejně jako produkty rozkladu.
Navzdory jednotné strukturní organizaci ve struktuře hlavních organel je v rostlinném světě pozorována obrovská druhová rozmanitost.
Každý školák a zvláště dospělý člověk musí rozumět a vědět, jaké podstatné části rostlinná buňka má a jak vypadá její model, jakou roli hrají a jak se nazývají organely odpovědné za zbarvení částí rostlin.
Podle buněčné teorie Theodora Schwanna je buňka jednotkou všech živých věcí. Srovnání rostlinných a živočišných buněk ukazuje, že jsou homologní, protože mají podobnou strukturu. Struktury rostlin a živočichů se liší konkrétními organelami, membránami a počtem organel.
Pro srovnání struktury rostlinných a živočišných buněk je třeba připomenout, že oba druhy patří k eukaryotům: mají jádro a jsou schopny mitotického dělení.
Podobnosti
Při srovnání mohou rostlinné a živočišné buňky najít mnoho podobností. Kromě jádra jsou v cytoplazmě přítomny další podobné organely.
Tabulka obsahuje popis a funkce.
Organela | Popis | Funkce |
Jádro | Má membránu, obsahuje chromatin a jadérko | Reguluje syntézu ribozomů, nukleových kyselin a dalších proteinů, řídí vnitřní procesy, ukládá informace o dědičnosti a předává je dceřiným buňkám. |
Endoplazmatické retikulum (ER) | Tvořeno vnější membránou jádra. Může být hladký nebo drsný (s ribozomy) | Syntetizuje hormony, ukládá sacharidy, neutralizuje jedy, hromadí vápník |
Ribozomy | Nemembránové struktury skládající se z proteinu a RNA. Nachází se v cytoplazmě a na ER | Proveďte syntézu bílkovin |
Golgiho komplex | Membranózní organela sestávající z cisteren naplněných enzymy | Spolu s ER modifikuje, tvoří lysozomy, produkuje sekrety |
Mitochondrie | Skládá se ze dvou membrán, vyplněných viskózní látkou - matricí. Vnitřní membrána tvoří cristae – záhyby, kterými dochází k buněčnému dýchání | Produkuje energii ve formě ATP |
Eukaryota vždy obsahují membránu, cytoplazmu a jádro.
Rozdíly
Navzdory řadě podobností mají eukaryota několik rozdílů.
Obecné srovnání rostlinných a živočišných buněk je uvedeno v tabulce.
Srovnání struktury rostlinných a živočišných buněk se týká jejich stavu. Některá rostlinná pletiva se tvoří z mrtvých buněk.
Věnovat pozornost! V organismech obratlovců a bezobratlých jsou tkáně vždy živé. Výjimkou jsou keratinizované šupiny epidermis na povrchu lidské kůže.
Rostliny
Rostlinná struktura se vyznačuje menší plasticitou. Neobsahuje buněčný střed a elastické plazmalema.
Zeď
Srovnání mezi rostlinnými a živočišnými buňkami by mělo začít silnou buněčnou stěnou, která obsahuje celulózu. Buněčná plasticita tvoří primární a sekundární membrány.
První se tvoří venku bezprostředně po dělení, druhý vzniká při růstu mezi primární membránou a cytoplazmatickou membránou. Obsahuje více celulózy a méně vody.
Stěna obsahuje mnoho pórů, které tvoří tubuly (plasmodesmata), kterými si eukaryota vyměňují látky.
Organely
Při porovnávání rostlinných a živočišných buněk je nutné zdůraznit specifické organely, které jsou přítomny pouze v cytoplazmě rostlin:
- plastidy - membránové organely, které plní různé funkce;
- - velká membránová organela, která uchovává zásobu živin.
Podle svého funkčního účelu mohou být plastidy tří typů:
- chloroplasty - obsahují chlorofyl a provádějí fotosyntézu;
- leukoplasty - skladují škrob, tuky, bílkoviny;
- chromoplasty – obsahují barevné pigmenty, které dodávají barvu okvětním lístkům.
Vakuola se tvoří pomocí ER a Golgiho aparátu. Skládá se z mnoha oddělených vezikul a zaujímá většinu struktury a odsouvá cytoplazmu stranou. Akumuluje, ukládá, tráví látky. U prvoků, obratlovců a bezobratlých se vakuoly často nazývají lysozomy.
Věnovat pozornost! Většina leukoplastů se nachází v kořenech. Na světle se mění v chloroplasty.
Heterotrofy
Membrána
Živočišná buňka se vyznačuje především nepřítomností buněčné stěny. Cytoplazma je ohraničena elastickou cytoplazmatickou membránou nebo plazmalemou.
Membrána zahrnuje lipidy, které tvoří vnější a vnitřní vrstvu, a proteiny, které provádějí transportní, receptorové a enzymatické funkce. Cholesterol, který je součástí plazmatické membrány, dodává tuhost.
Organoidy
Obsahuje dvě konkrétní:
- buněčné centrum,
- lysozom.
Porovnejte proces dělení eukaryot u rostlin a živočichů. V obou případech je vytvořeno „vřeteno“, které se skládá z mikrotubulů, které jsou připojeny k chromozomům. U rostlin se však tento proces provádí přes cytoskelet a v jiných tkáních přes buněčné centrum.
Centrosom neboli buněčný střed je živočišná organela sestávající ze dvou proteinových struktur – centrioly, ležících navzájem v pravém úhlu. Jeden centriol je mateřský centriol, druhý je dceřiný centriol. Matka má na svém povrchu proteinové „náplasti“ - satelity, které shromažďují mikrotubuly.
Před mitózou se centrioly zdvojnásobí a pohybují se směrem k pólům. Začíná montáž „štěpného vřetena“. Současně jsou na rovníku seřazeny chromozomy, ke kterým jsou připojeny mikrotubuly. Při rozebírání mikrotubulů „vřeteno“ přitahuje části chromozomů k různým pólům.
Lysozom je jednomembránová organela, která se tvoří v cisternách Golgiho komplexu a plní trávicí funkci. Uvnitř lysozomu jsou enzymy, které se spojují s kapičkami tuku nebo pevnými částicemi a rozkládají je.
Závěr, že rostlinná eukaryota neobsahují lysozomy, není zcela správný. Funkci lysozomů plní vakuoly, ale v rostlinné cytoplazmě lze vidět i malé váčky připomínající lysozomy.
Chemické složení
Pokud vezmeme v úvahu chemické složení, pak srovnávací popis rostlinných a živočišných struktur ukazuje shodnost jejich původu. Většina organických a anorganických látek, které tvoří eukaryota, je stejná. Patří sem voda, minerální soli, bílkoviny, sacharidy, nukleové kyseliny, tuky. Jediný rozdíl je v tom, že rostliny obsahují celulózu.
Užitečné video
Pojďme si to shrnout
Co mají rostlinné a živočišné buňky společné, je přítomnost podobných organel: jádro, mitochondrie, ER, Golgiho aparát a další. Liší se specifickými organelami a strukturou obalu. Rostliny obsahují plastidy a velké vakuoly, chybí jim však centrosom, který hraje důležitou roli při dělení buněk nerostlinného původu.
Jak jsme již diskutovali v tématu „“, existují organely, které jsou součástí buněk jakýchkoli organismů, a existují organely, které jsou vlastní buňkám pouze určitých říší (buňky rostlin, zvířat, hub a bakterií).
Struktura živočišné buňky
Hlavní živinou živočišných buněk je .
Hlavní organely živočišné buňky:
- - ukládání a přenos dědičných informací. Existují mnohojaderné živočišné buňky, jako jsou buňky; Existují i bezjaderné, například .
- - ochrana, udržování tvaru, aktivní a pasivní transport látek.
- Cytoplazma- vnitřní kapalné prostředí jakékoli buňky, obsahuje všechny organely.
Je vhodné znát jiný termín „ hyaloplazma„je cytoplazma bez organel, tzn. tekutá část cytoplazmy.
Nejdůležitější úlohou cytoplazmy je sjednotit všechny buněčné struktury (složky) a zajistit jejich chemickou interakci. Plní i další funkce, zejména podporuje turgor(vnitřní tlak) buňky.
V hyaloplazmě probíhá řada důležitých biochemických reakcí, zejména fylogeneticky nejstarší proces uvolňování energie.
- (endoplazmatické retikulum) je jak vnitřní „kostra“ buňky, tak zajišťuje transport živin v případě hrubého ER jde o syntézu proteinů.
- - „třídí“ proteiny, odstraňuje látky produkované EPS a tvoří lysozomy.
- - trávicí organely buňky.
- - „energetická stanice“ buňky.
- - produkce bílkovin.
- Buněčný střed (centrioly) je organela jedinečná pro živočišné buňky.
Tato organela byla studována relativně nedávno, protože v (délka mikrotubulu 0,2 - 0,6 mikronu) byla vidět, ale strukturu bylo možné studovat pouze pomocí mikrotubulů Mikrotubuly jsou navzájem spojeny proteinovými vazbami - tak to je držely pohromadě.
V buňce se centrioly obvykle nacházejí v blízkosti jádra, samotné trubice jsou v mírně zhutněném proteinovém prostředí - matice. Takový systém se nazývá buněčné centrum.
Hlavní funkce buněčného centra- účast na dělení buněk, funkce mikrotubulů— formace cytoskelet buňky... Když začíná proces profáze mitózy, tvoří se vřeteno a pomáhají chromozomům přesunout se na různé póly buňky – hrají roli jakýchsi kolejnic.