Charakteristika rastlinných buniek, živočíšnych húb. Bunka je jednotka štruktúry, životnej aktivity, rastu a vývoja organizmov

Dokážete splniť túto úlohu? Poďme si spoločne pripomenúť štrukturálne znaky týchto buniek, ich životné funkcie, ako aj podobnosti a rozdiely.

Funkčná jednotka rastlín

Charakteristickým znakom je prítomnosť zelených chloroplastových plastidov. Tieto trvalé štruktúry sú základom pre fotosyntézu. Počas tohto procesu sa anorganické látky premieňajú na sacharidy a kyslík. Porovnajte rastlinné a bakteriálne bunky - a uvidíte, že prvý typ je oveľa väčší. Niektoré z nich možno rozlíšiť aj voľným okom. Napríklad veľké bunky dužiny vodného melónu, citrónu alebo pomaranča.

Čo majú spoločné rastlinné a bakteriálne bunky?

Napriek tomu, že tieto bunky tvoria organizmy rôznych kráľovstiev, existuje medzi nimi množstvo významných podobností. Oni majú celkový plánštruktúr a pozostávajú z povrchového aparátu, cytoplazmy a trvalých štruktúr – organel.

Rastliny aj baktérie obsahujú genetický materiál. Požadovaný komponent Oba typy sú bunková membrána a stena. Niektoré baktérie, ako napríklad rastliny, majú cytoskelet, ktorý ich tvorí pohybového aparátu. Ďalšou podobnosťou je prítomnosť pohybových organel. Porovnajte rastlinné a bakteriálne bunky: zelená riasa Chlamydomonas sa pohybuje pomocou bičíkov a spirochéty na to využívajú fibrily.

Rozdiely medzi rastlinnými a bakteriálnymi bunkami

Hlavným rozdielom medzi týmito bunkami je štruktúra a úroveň vývoja genetického aparátu. Baktérie nemajú vytvorené jadro. Obsahujú kruhovú molekulu DNA, ktorej miesto dislokácie sa nazýva nukleoid. Takéto bunky sa nazývajú prokaryotické. Okrem baktérií medzi ne patria aj modrozelené riasy.

Porovnajte rastlinné a bakteriálne bunky. Prvé sú eukaryotické. V ich cytoplazme sa nachádza jadro, v matrici ktorého sú uložené molekuly DNA. Baktériám chýba veľa bunkových organel, čo určuje ich nízky level organizácií. Na rozdiel od nich nemajú mitochondrie, Golgiho komplex, endoplazmatického retikula, peroxizómy, všetky typy plastidov vrátane chromo- a leukoplastov.

Rozdiely sa tiež týkajú chemické zloženie V rastlinách obsahuje komplexný sacharid celulóza a baktérie obsahujú pektín alebo mureín.

Takže na základe porovnania rastlinných a bakteriálnych buniek môžeme konštatovať, že spolu s podobnými znakmi medzi nimi existuje množstvo významných rozdielov. V prvom rade sa týkajú organizácie genetického aparátu a prítomnosti organel.

Rastlinné bunky sa v porovnaní s baktériami vyznačujú progresívnejšími štrukturálnymi vlastnosťami a životne dôležitými procesmi, čoho dôkazom je široká škála ich druhov a foriem života.

Okrem znakov charakteristických pre prokaryoty a eukaryoty majú bunky rastlín, živočíchov, húb a baktérií aj množstvo znakov. Rastlinné bunky teda obsahujú špecifické organely - chloroplasty, ktoré určujú ich schopnosť fotosyntézy, zatiaľ čo tieto organely sa v iných organizmoch nenachádzajú. To samozrejme neznamená, že iné organizmy nie sú schopné fotosyntézy, pretože napríklad u baktérií sa vyskytuje na invagináciách plazmatickej membrány a jednotlivých membránových vezikúl v cytoplazme.

Rastlinné bunky spravidla obsahujú veľké vakuoly naplnené bunková šťava. Nachádzajú sa aj v bunkách zvierat, húb a baktérií, ale majú úplne iný pôvod a plnia iné funkcie. Hlavnou rezervnou látkou nachádzajúcou sa vo forme pevných inklúzií v rastlinách je škrob, u zvierat a húb je to glykogén a v baktériách je to glykogén alebo volutín.

Ešte jeden punc z týchto skupín organizmov je organizácia povrchového aparátu: bunky živočíšnych organizmov nemajú bunkovú stenu, ich plazmatická membrána je pokrytá len tenkou glykokalyxou, kým všetky ostatné ju majú. Je to úplne pochopiteľné, pretože spôsob kŕmenia zvierat je spojený so zachytávaním častíc potravy počas procesu fagocytózy a prítomnosť bunkovej steny by ich o túto príležitosť pripravila. Chemická povaha látky, ktoré tvoria bunkovú stenu, nie sú rovnaké rôzne skupinyživé organizmy: ak je to v rastlinách celulóza, potom v hubách je to chitín a v baktériách je to mureín. Porovnávacie charakteristikyštruktúra buniek rastlín, živočíchov, húb a baktérií

Rozdiely v štruktúre buniek zástupcov rôznych kráľovstiev živej prírody sú znázornené na obrázku.

Chemické zloženie bunky. Makro- a mikroprvky. Vzťah medzi štruktúrou a funkciami anorganických a organických látok (bielkoviny, nukleových kyselín, sacharidy, lipidy, ATP), ktoré tvoria bunku. Role chemických látok v ľudskej bunke a tele

Chemické zloženie bunky

Väčšina chemických prvkov sa našla v živých organizmoch Periodická tabuľka prvky D.I. Mendelejeva, ktoré boli doteraz objavené. Jednak neobsahujú jediný prvok, ktorý by sa nenachádzal v neživej prírode a jednak sa ich koncentrácie v telách neživej prírody a živých organizmoch výrazne líšia.

Tieto chemické prvky tvoria anorganické a organické látky. Napriek skutočnosti, že v živých organizmoch prevládajú anorganické látky, sú to organické látky, ktoré určujú jedinečnosť ich chemického zloženia a fenomén života ako celku, pretože sú syntetizované hlavne organizmami v procese života a zohrávajú dôležitú úlohu v reakcie.

Štúdium chemického zloženia organizmov a chemické reakcie prúdi v nich, veda študuje biochémia.

Je potrebné poznamenať, že obsah chemikálií v rôznych bunkách a tkanivách sa môže výrazne líšiť. Napríklad, ak v živočíšnych bunkách prevládajú bielkoviny medzi organickými zlúčeninami, potom v rastlinných bunkách prevládajú sacharidy.

Makro- a mikroprvky

V živých organizmoch sa nachádza asi 80 chemických prvkov, ale len 27 z týchto prvkov má svoje funkcie v bunke a organizme ustálené. Zvyšné prvky sú prítomné v malých množstvách a zjavne vstupujú do tela s jedlom, vodou a vzduchom. Obsah chemických prvkov v tele sa výrazne líši. Podľa koncentrácie sa delia na makroprvky a mikroprvky.

Koncentrácia každého z nich makronutrientov v tele presahuje 0,01% a ich celkový obsah je 99%. Medzi makroprvky patrí kyslík, uhlík, vodík, dusík, fosfor, síra, draslík, vápnik, sodík, chlór, horčík a železo. Prvé štyri z uvedených prvkov (kyslík, uhlík, vodík a dusík) sa tiež nazývajú organogénne, pretože sú súčasťou hlavných organických zlúčenín. Fosfor a síra sú tiež súčasťou mnohých organických látok, ako sú bielkoviny a nukleové kyseliny. Fosfor je nevyhnutný pre tvorbu kostí a zubov.

Bez zostávajúcich makroprvkov nie je možné normálne fungovanie tela. Draslík, sodík a chlór sa teda podieľajú na procesoch excitácie buniek. Draslík je tiež potrebný pre fungovanie mnohých enzýmov a zadržiavanie vody v bunke. Vápnik sa nachádza v bunkových stenách rastlín, kostiach, zuboch a mäkkýšoch a je potrebný na kontrakciu svalové bunky, ako aj na vnútrobunkový pohyb. Horčík je súčasťou chlorofylu, pigmentu, ktorý zabezpečuje priebeh fotosyntézy. Podieľa sa aj na biosyntéze bielkovín. Železo, okrem toho, že je súčasťou hemoglobínu, ktorý prenáša kyslík v krvi, je nevyhnutné pre procesy dýchania a fotosyntézy, ako aj pre fungovanie mnohých enzýmov.

Mikroelementy sú v organizme obsiahnuté v koncentráciách menších ako 0,01 % a ich celková koncentrácia v bunke nedosahuje 0,1 %. Medzi mikroelementy patrí zinok, meď, mangán, kobalt, jód, fluór atď. Zinok je súčasťou molekuly hormónu pankreasu – inzulínu, meď je potrebná pre procesy fotosyntézy a dýchania. Kobalt je súčasťou vitamínu B12, ktorého nedostatok vedie k anémii. Jód je nevyhnutný pre syntézu hormónov štítna žľaza, zabezpečujúci normálny metabolizmus a fluorid je spojený s tvorbou zubnej skloviny.

K rozvoju vedie nedostatok aj nadbytok alebo narušenie metabolizmu makro- a mikroprvkov rôzne choroby. Najmä nedostatok vápnika a fosforu spôsobuje krivicu, nedostatok dusíka - závažný nedostatok bielkovín, nedostatok železa - anémiu a nedostatok jódu - narušenie tvorby hormónov štítnej žľazy a zníženie rýchlosti metabolizmu. Zníženie príjmu fluoridov z vody a potravy do značnej miery podmieňuje narušenie obnovy zubnej skloviny a v dôsledku toho aj predispozíciu ku kazu. Olovo je toxické pre takmer všetky organizmy. Jeho nadbytok spôsobuje nezvratné poškodenie mozgu a centrály nervový systém ktorá sa prejavuje stratou zraku a sluchu, nespavosťou, zlyhanie obličiek, záchvaty a môže tiež viesť k paralýze a chorobám, ako je rakovina. Akútna otrava olova je sprevádzaná náhlymi halucináciami a končí kómou a smrťou.

Nedostatok makro- a mikroprvkov možno kompenzovať zvýšením ich obsahu v potravinách a pitná voda, ako aj kvôli recepcii lieky. Jód sa teda nachádza v morských plodoch a jódovaná soľ, vápnik - in vaječné škrupiny a tak ďalej.

Vzťah medzi štruktúrou a funkciami anorganických a organických látok (bielkoviny, nukleové kyseliny, sacharidy, lipidy, ATP), ktoré tvoria bunku. Úloha chemikálií v bunke a ľudskom tele

Anorganické látky

Chemické prvky bunky tvoria rôzne zlúčeniny – anorganické a organické. Anorganické látky bunky zahŕňajú vodu, minerálne soli, kyseliny atď., a organické látky zahŕňajú proteíny, nukleové kyseliny, sacharidy, lipidy, ATP, vitamíny atď.

Voda(H 2 O) - najbežnejšie anorganická látka bunky s jedinečnými fyzikálne a chemické vlastnosti. Nemá chuť, farbu ani vôňu. Hustota a viskozita všetkých látok sa hodnotí pomocou vody. Ako mnohé iné látky, aj vodu nájdeme v troch stavov agregácie: tuhá látka (ľad), kvapalina a plyn (para). Teplota topenia vody je 0°C, bod varu 100°C, avšak rozpúšťanie iných látok vo vode môže tieto vlastnosti zmeniť. Pomerne vysoká je aj tepelná kapacita vody - 4200 kJ/mol K, čo jej dáva možnosť podieľať sa na termoregulačných procesoch. V molekule vody sú atómy vodíka umiestnené pod uhlom 105°, pričom zdieľané elektrónové páry sú odtiahnuté elektronegatívnejším atómom kyslíka. To určuje dipólové vlastnosti molekúl vody (jeden koniec je nabitý kladne a druhý záporne) a možnosť tvorby vodíkových väzieb medzi molekulami vody. Základom tohto javu je súdržnosť molekúl vody povrchové napätie, vzlínavosť a vlastnosti vody ako univerzálneho rozpúšťadla. V dôsledku toho sa všetky látky delia na rozpustné vo vode (hydrofilné) a nerozpustné v nej (hydrofóbne). Vďaka týmto jedinečné vlastnosti Je vopred dané, že voda sa stala základom života na Zemi.

Priemerný obsah vody v bunkách tela sa mení a môže sa meniť s vekom. V jeden a pol mesačnom ľudskom embryu teda obsah vody v bunkách dosahuje 97,5 %, u osemmesačného - 83 %, u novorodenca klesá na 74 % a v r. u dospelých je to v priemere 66 %. Telové bunky sa však líšia obsahom vody. Takže kosti obsahujú asi 20% vody, pečeň - 70% a mozog - 86%. Vo všeobecnosti sa to dá povedať koncentrácia vody v bunkách je priamo úmerná rýchlosti metabolizmu.

Minerálne soli môže byť v rozpustenom alebo nerozpustnom stave. Rozpustné soli disociovať na ióny – katióny a anióny. Najdôležitejšími katiónmi sú ióny draslíka a sodíka, ktoré uľahčujú prenos látok cez membránu a podieľajú sa na vzniku a vedení nervových vzruchov; ako aj vápenaté ióny, ktoré sa zúčastňujú procesov kontrakcie svalové vlákna a zrážanie krvi; horčík, ktorý je súčasťou chlorofylu; železo, ktoré je súčasťou množstva bielkovín vrátane hemoglobínu. Najdôležitejšími aniónmi sú fosfátový anión, ktorý je súčasťou ATP a nukleových kyselín, a zvyšok kyseliny uhličitej, ktorý zjemňuje výkyvy pH prostredia. Ióny minerálne soli zabezpečujú jednak prienik vody samotnej do bunky, jednak jej zadržiavanie v nej. Ak je koncentrácia soli v prostredí nižšia ako v bunke, potom voda preniká do bunky. Ióny tiež určujú tlmiace vlastnosti cytoplazmy, teda jej schopnosť udržiavať konštantné mierne zásadité pH cytoplazmy, napriek neustálej tvorbe kyslých a zásaditých produktov v bunke.

Nerozpustné soli(CaCO 3, Ca 3 (PO 4) 2 atď.) sú súčasťou kostí, zubov, schránok a schránok jednobunkových a mnohobunkových živočíchov.

Okrem toho môžu organizmy produkovať iné anorganické zlúčeniny ako sú kyseliny a oxidy. Tak produkujú parietálne bunky ľudského žalúdka kyselina chlorovodíková, ktorý aktivuje tráviaci enzým pepsín, a oxid kremičitý preniká bunkovými stenami prasličky a tvorí schránky rozsievok. IN posledné roky Skúma sa aj úloha oxidu dusnatého (II) v signalizácii v bunkách a tele.

Organická hmota

Veľmi na dlhú dobu starovekí vedci mylne zaradili huby do rovnakej skupiny ako rastliny. A to sa stalo len kvôli ich vonkajšej podobnosti. Koniec koncov, huby, rovnako ako rastliny, sa nemôžu pohybovať. A na prvý pohľad vôbec nevyzerajú ako zvieratá. Keď však vedci dokázali bunky preskúmať, zistili, že bunka huby je veľmi podobná bunke živočíšnej. Preto tieto živé organizmy už nie sú klasifikované ako rastliny. Nemožno ich však zaradiť ani medzi živočíchy, keďže bunka huby má okrem podobností od živočíšnej bunky aj množstvo odlišností. V tomto ohľade boli huby rozdelené do samostatného kráľovstva. V prírode teda existuje päť kráľovstiev živých organizmov: zvieratá, rastliny, huby, baktérie a vírusy.

Hlavné znaky hubovej bunky

Huby sú eukaryoty. Sú to živé organizmy, ktorých bunky obsahujú jadro. Je to nevyhnutné na ochranu genetickej informácie zaznamenanej na DNA. Eukaryoty sú okrem húb aj živočíchy a rastliny.

Okrem toho môže byť v starej bunke huby prítomná vakuola. Všetky vyššie uvedené organely vykonávajú svoje funkcie. Pozrime sa na ne v krátkej tabuľke.

Na rozdiel od rastlín bunky húb neobsahujú plastidy. V rastlinách sú tieto organely zodpovedné za fotosyntézu (chloroplasty) a sfarbenie okvetných lístkov (chromoplasty). Huby sa od rastlín líšia aj tým, že v ich prípade má vakuolu iba stará bunka. Rastlinné bunky majú túto organelu počas celého svojho životného cyklu.

Hubové jadro

Keďže ide o eukaryoty, každá bunka obsahuje jadro. Je určený na ochranu genetickej informácie zaznamenanej na DNA, ako aj na koordináciu všetkých procesov prebiehajúcich v bunke.

Táto štruktúra má jadrovú membránu, v ktorej sú špeciálne póry pozostávajúce zo špeciálnych proteínov - nukleopriónov. Vďaka pórom si jadro môže vymieňať látky s cytoplazmou.

Prostredie, ktoré je vo vnútri membrány, sa nazýva karyoplazma. Obsahuje DNA vo forme chromozómov.

Na rozdiel od rastlín a živočíchov, ktorých bunky zvyčajne obsahujú jedno jadro (výnimkou môžu byť napr. viacjadrové bunky svalové tkanivo alebo bezjadrové doštičky), bunka huby často nemá jedno, ale dve alebo viac jadier.

Záver - rozmanitosť húb

Keď už sme teda prišli na to, ako bunka týchto organizmov funguje, pozrime sa v krátkosti na ich odrody.

Mnohobunkové huby, v závislosti od ich štruktúry, sú rozdelené do nasledujúcich tried: bazídiomycéty, askomycéty, oomycéty, zygomycéty a chytridiomycéty.

Podľa ich štruktúry možno bunky všetkých živých organizmov rozdeliť na dve veľké časti: nejadrové a jadrové organizmy.

Pre porovnanie štruktúry rastlinných a živočíšnych buniek treba povedať, že obe tieto štruktúry patria do superkráľa eukaryotov, čo znamená, že obsahujú membránovú membránu, morfologicky tvarované jadro a organely na rôzne účely.

Vlastnosti štruktúry rastlinnej bunky:

Vlastnosti štruktúry živočíšnej bunky:

Stručné porovnanie rastlinných a živočíšnych buniek

Čo z toho vyplýva

1. Zásadná podobnosť v štruktúrnych znakoch a molekulárnom zložení rastlinných a živočíšnych buniek naznačuje vzťah a jednotu ich pôvodu, s najväčšou pravdepodobnosťou z jednobunkových organizmov. vodné organizmy.
2. Oba typy obsahujú veľa prvkov periodická tabuľka, ktoré existujú najmä vo forme komplexných zlúčenín anorganickej a organickej povahy.
3. Čo je však iné je, že v procese evolúcie sa tieto dva typy buniek od seba vzdialili, pretože od rôznych nepriaznivých účinkov vonkajšie prostredie majú absolútne rôzne cesty ochranu a tiež majú navzájom odlišné spôsoby kŕmenia.
4. Rastlinná bunka sa od živočíšnej odlišuje hlavne silným obalom, ktorý pozostáva z celulózy; špeciálne organely - chloroplasty s molekulami chlorofylu v ich zložení, pomocou ktorých uskutočňujeme fotosyntézu; a dobre vyvinuté vakuoly s prísunom živín.

Medzi rastlinami, živočíchmi a hubami sú jednobunkové organizmy, ale väčšina z nich je mnohobunková. Ich bunky sa vyznačujú prítomnosťou jadra.

Všeobecné znaky štruktúry jadrových buniek

Navonok sú všetky jadrové bunky pokryté tenkou membránou, ktorá chráni vnútorný obsah buniek a spája ich medzi sebou a s vonkajším prostredím.

Najdôležitejšou organelou zo všetkých buniek rastlín, živočíchov a húb je jadro. Zvyčajne sa nachádza v strede bunky a obsahuje jedno alebo viac jadier. Jadro obsahuje chromozómy – špeciálne telieska, ktoré sa stávajú viditeľnými až pri delení jadra. Uchovávajú dedičné informácie.

Nevyhnutnou súčasťou buniek rastlín, živočíchov a húb je bezfarebná polotekutá cytoplazma. Vypĺňa priestor medzi membránou a jadrom. Okrem jadra obsahuje cytoplazma ďalšie organely, ako aj rezervné živiny. Spoločné znaky v štruktúre jadrových buniek hovoria o vzťahu a jednote ich pôvodu.

Rozdiely medzi bunkami rastlín, zvierat a húb

Napriek podobnosti majú bunky rastlín, zvierat a húb významné rozdiely.

V bunkách rastlín a húb je na vrchu membrány umiestnená hustá membrána pozostávajúca zo sacharidov. V rastlinách je vyrobený z celulózy a vo väčšine húb je vyrobený z chitínu. živočíšna bunka má iba bunková membrána. Nemá hustú škrupinu.

Výrazná vlastnosť rastlinné bunky- prítomnosť špeciálnych útvarov v cytoplazme - plastidov. V bunkách sú plastidy zelené. V iných rastlinných bunkách môžu byť plastidy bezfarebné, žlté, oranžové alebo červené (ovocné bunky). Zelené plastidy sú chloroplasty (z gréckeho Chloros – zelený). Je ich toľko, že je ťažké odhaliť jadro. Zelená farba Chloroplastom sa podáva pigment – ​​chlorofyl. Rastlinné bunky využívajú chlorofyl na zachytávanie energie. slnečné lúče a tvoria organickú hmotu.

Zvieratá jedia hotové organické látky vytvorené rastlinami. Preto v ich bunkách nie sú žiadne plastidy.

Bunky, rovnako ako živočíšne bunky, nemajú plastidy. Zároveň majú niektoré vlastnosti, vďaka ktorým sú podobné rastlinným bunkám. V cytoplazme buniek húb a rastlín sa teda nachádzajú vakuoly - priehľadné vezikuly naplnené bunkovou šťavou.

Jadrové bunky sa vyznačujú inklúziami - náhradnými živiny. Škrob je uložený v rastlinných bunkách a glykogén je uložený v bunkách zvierat a húb.

Podľa rozdielov a niektorých ďalších charakteristík sa jadrové organizmy delia na tri kráľovstvá: rastliny, zvieratá a huby.