Клеточная стенка строение состав и основные функции

Клеточная стенка — строение, состав и основные функции

Жесткий слой, окружающий клетки бактерий, архей, грибов ирастений, называется клеточной стенкой. Стенка находится вне пределов цитоплазмической мембраны (клеточной мембраны) ивыполняет целый ряд функций. Уживотных ибольшинства простейших клеточной стенки ненаблюдается.

Вданной статье охарактеризована клеточная стенка (строение ифункции), кратко для каждого вида клеток.

Клеточные стенки высших растений

Растительная клеточная оболочка, строение ифункции которой здесь рассматриваются, имеет многослойную структуру.

Это внешний слой (средняя пластинка), первичная клеточная стенка ивторичная клеточная стенка. Вторичная клеточная стенка имеется неувсех растений.

  1. Внешний слой, называемый средней пластинкой, содержит полисахариды— пектины, помогающие связывать стенки соседних клеток друг сдругом.
  2. Первичная клеточная стенка размещается между средней пластинкой иплазматической мембраной исостоит изцеллюлозных микрофибрилл, которые содержатся вматрице. Эта стенка обуславливает прочность, столь нужную при росте клеток.
  3. Внекоторых видах растительных клеток между первичной клеточной стенкой иплазматической мембраной образуется еще один слой— вторичная клеточная стенка. Она очень крепкая иподдерживает клетку. Состоит изцеллюлозы, гемицеллюлозы, лигнина (онусиливает клетки иобеспечивает водопроводимость).

Основная функция клеточной стенки состоит вформировании каркаса клетки ипредотвращении еерасширения. Кроме того, клеточная стенка:

  • обеспечивает механическую прочность структуры клетки;
  • контролирует направление роста клеток;
  • помогает выдерживать силу воздействия протопласта (содержимого клетки) настенки— врезультате растение остается прямостоящим;
  • регулирует рост клеток;
  • регулирует диффузию (клеточная стенка пропускает некоторые необходимые вещества, препятствуя проникновению других);
  • защищает клетку отвоздействия опасных веществ имикроорганизмов;
  • предотвращает потерю влаги;
  • способствует взаимодействию клеток между собой;
  • сохраняет углеводы, используемые для роста растения.

Клеточные стенки водорослей

Как иклетки высших растений, клетки водорослей имеют соответствующие стенки. Они содержат целлюлозу идругие гликопротеины.

Вклеточных стенках зеленых инекоторых видов красных водорослей встречаются манозиловые микроволокна. Авклеточных стенках бурых водорослей встречается альгиновая кислота.

Агарозы, карагинан, порфиран, фурселеран ифуноран встречаются практически вовсех видах водорослей. Группа диатомовых водорослей синтезирует свою клеточную стенку изкремнезема, что вкакой-то мере способствует быстрому росту водорослей.

Клеточные стенки грибов

Клеточную стенку имеют невсе грибы. Клеточная стенка грибов состоит изуглерода, хитина, глюкозамина. Функции стенки аналогичны функциям стенок растений.

Грибная клеточная стенка меняет свой состав, свойства иформу помере роста гриба.

Клеточные стенки бактерий

Бактериальные клеточные стенки, как иурастений, впервую очередь защищают ячейку отвнутреннего тургора. Упрокариот клеточная стенка отличается составом основного компонента— онсостоит изпептидогликана, размещающегося сразу зацитоплазматической мембраной.

Различают два вида бактериальных клеточных стенок, поэтому признаку бактерии делятся награмотрицательные играмположительные.

Вграмположительных бактериях клеточная стенка имеет толстый слой пептидогликана. Такая стенка имеется уопределенного типа организмов, вклетках которых формируется липотейхоевая кислота, благодаря наличию фосфодиестерных связей между мономерами которой клетка получает отрицательный электрический заряд.

Соответственно грамотрицательные бактерии имеют очень тонкий слой пептидогликана клеточной стенки иимеют вторую, внешнюю, мембрану, находящуюся снаружи отклеточной стенки икомпонующую фосфолипиды илипополисахариды насвоей внешней стороне.

Уважаемые читатели, хотелосьбы знать былали вам полезна информация, описывающая строение ифункции клеточной оболочки, кратко, ноемко характеризующая разные виды клеток.

Источник

Сравнение особенностей растительной и животной клетки

Строение растительной и животной клетки

По своему строению клетки всех живых организмов можно разделить на два больших отдела: безъядерные и ядерные организмы.

Для того чтобы сравнить строение растительной и животной клетки, следует сказать, что обе эти структуры принадлежат к надцарству эукариот, а значит, содержат мембранную оболочку, морфологически оформленное ядро и органеллы разного назначения.

Сравнение животной и растительной клетки

Растительная Животная
Способ питания Автотрофный Гетеротрофный
Клеточная стенка Находится снаружи и представлена целлюлозной оболочкой. Не меняет своей формы Называется гликокаликсом — тонкий слой клеток белковой и углеводной природы. Структура может менять свою форму.
Клеточный центр Нет. Может быть только у низших растений Есть
Деление Образуется перегородка между дочерними структурами Образуется перетяжка между дочерними структурами
Запасной углевод Крахмал Гликоген
Пластиды Хлоропласты, хромопласты, лейкопласты; отличаются друг от друга в зависимости от окраски Нет
Вакуоли Крупные полости, которые заполнены клеточным соком. Содержат большое количество питательных веществ. Обеспечивают тургорное давление. В клетке их относительно немного. Многочисленные мелкие пищеварительные, у некоторых — сократительные. Строение различно с вакуолями растений.

Особенность строения растительной клетки:

Растительная клетка особенности строения

  • Есть пластиды;
  • Присутствует прочная целлюлозная оболочка;
  • Автотрофный тип питания;
  • Синтез макроэргических соединений, который происходит в хлоропластах и митохондриях;
  • Наличие крупных вакуолей;
  • Ядерный центр присутствует только у низших растений;
  • Минеральные соли находятся в виде кристаллов (включений).

Особенность строения животной клетки:

Животная клетка особенности строения

  • Пластиды отсутствуют;
  • Непрочная клеточная оболочка, которая называется гликокаликсом;
  • Гетеротрофы;
  • Синтез макроэргических соединений (АТФ) осуществляется исключительно в митохондриях;
  • Вакуоли только мелкие, крупные отсутствуют;
  • Ядерный центр есть у всех эукариот;
  • Минеральные соли растворены в цитоплазме.

Это интересно: атф это что за вещество — состав, функции и роль в организме.

Краткое сравнение растительной и животной клетки

Растительная и животная клетки

  • Если сравнивать эти две структуры, важным отличием является способ питания: все растения относятся к автотрофам. Для животных органические вещества являются главным источником углерода, которые попадают в организм вместе с пищей, таким образом они относятся к гетеротрофам.
  • У растений есть пластиды для фотосинтеза, которые обуславливают их цвет (хромопласты — красные, хлоропласты — зеленые и лейкопласты — бесцветные), во втором типе клеток хлоропласты отсутствуют.
  • Снаружи растения покрыты плотной оболочкой, которая называется плазматическая мембрана и состоит из целлюлозы, тогда как у животных наружная мембрана представлена гликокаликсом.

Общие признаки строения

Растительная и животная клетки общие признаки строения

  1. Все ядерные структуры покрыты очень тонкой мембранной оболочкой, которая ограждает их от взаимодействия с внешней средой. С помощью специальных наростов, называемых складкам, они очень близко прилегают друг к другу. Обмен веществ осуществляется через специальные отверстия — поры, которые пронизывают мембрану.
  2. Главным органоидом всех типов клеток растений и животных является ядро. Чаще всего оно находится в центре и может содержать одно или несколько ядрышек, которые, в свою очередь, синтезируют белок и структуры РНК.
  3. В обеих структурах содержится бесцветная полужидкая цитоплазма, которая заполняет пространство между ядром и мембраной. В ней находятся органоиды и запасные питательные вещества.
  4. Важным является генетический код, который наследуется одинаково.
  5. Обмен веществ и энергии происходит по одинаковому принципу.
  6. Одинаковый процесс деления, т.к. и животная, и растительная могут делиться путем митоза.
  7. Имеют одинаковую химическую составляющую.
  8. Сходный состав органоидов (ЭПС, Аппарат Гольджи, рибосомы, лизосомы, митохондрии).

Источник



Клеточная стена – определение, функция и структура

клетка стена является внешним слоем, окружающим определенные клетки, который находится за пределами клеточная мембрана, Все клетки имеют клеточные мембраны, но, как правило, только растения, грибы, водоросли, наиболее бактерии и археи имеют клетки с клеточными стенками. Клеточная стенка обеспечивает прочность и структурную поддержку клетки и может контролировать до некоторой степени, какие типы и концентрации молекул входят и выходят из клетки. Материалы, из которых состоит клеточная стенка, различаются в зависимости от типа организм, Клеточная стенка развивалась много раз среди разных групп организмов.

Функции клеточной стенки

Клеточная стенка имеет несколько различных функций. Он гибкий, но придает клетке силу, которая помогает защитить клетку от физического повреждения. Это также придает клетке форму и позволяет организму поддерживать определенную форму в целом. Клеточная стенка также может обеспечить защиту от патогенных микроорганизмов, таких как бактерии, которые пытаются проникнуть в клетку. Структура клеточной стенки позволяет проходить через нее множеству маленьких молекул, но не более крупных молекул, которые могут повредить клетку.

Структура клеточной стенки

Растительные клеточные стенки

Основным компонентом растительная клетка стенка – это целлюлоза, углевод, который образует длинные волокна и придает клеточной стенке жесткость. Волокна целлюлозы объединяются в пучки, называемые микрофибриллами. Другие важные углеводы включают гемицеллюлозу, пектин и лигинин. Эти углеводы образуют сеть вместе со структурными белками для формирования клеточной стенки. Растение клетки, которые находятся в процессе роста, имеют первичные клеточные стенки, которые являются тонкими. Как только клетки полностью выросли, они развивают вторичные клеточные стенки. Вторичная клеточная стенка представляет собой толстый слой, который формируется внутри первичной клеточной стенки. Этот слой – это то, что обычно подразумевается под клеточной стенкой растения. Между растительными клетками есть еще один слой, называемый средней пластинкой; он богат пектином и помогает клеткам растений слипаться.

Клеточные стенки растительных клеток помогают им поддерживать тургор давление, который является давлением клеточной мембраны, прижимающейся к клеточной стенке. В идеале в клетках растений должно быть много воды, что приводит к высокой мутности. В то время как клетка без клеточной стенки, такая как клетка животного, может разбухать и взрываться слишком много воды диффундирует в него, растения должны быть в гипотонический растворы (больше воды внутри, чем снаружи, что приводит к большому количеству воды, поступающей в клетку) для поддержания давления тургора и их структурной формы. Клеточная стенка эффективно удерживает воду, чтобы клетка не лопнула. Когда давление тургора будет потеряно, растение начнет увядать. Тургорское давление – это то, что придает клеткам растений характерную квадратную форму; клетки полны воды, поэтому они заполняют пространство и давят друг на друга.

Эта диаграмма растительной клетки изображает зеленую клеточную стенку, окружающую ее содержимое.

Клеточные стенки водорослей

Водоросли представляют собой разнообразную группу, и разнообразие их клеточных стенок отражает это. Некоторые водоросли, такие как зеленые водоросли, имеют клеточные стенки, которые по структуре похожи на клетки растений. Другие водоросли, такие как бурые водоросли и красные водоросли, содержат целлюлозу наряду с другими полисахаридами или фибриллами. Диатомовые водоросли имеют клеточные стенки, которые сделаны из кремниевой кислоты. Другими важными молекулами в клеточных стенках водорослей являются маннаны, ксиланы и альгиновая кислота.

Грибковые клеточные стенки

Клеточные стенки грибов содержат хитин, который представляет собой производное глюкозы, сходное по структуре с целлюлозой. Слои хитина очень жесткие; хитин такой же молекула встречается в жестких экзоскелетах животных, таких как насекомые и ракообразные. Глюканы, которые являются другими полимерами глюкозы, также обнаруживаются в клеточной стенке гриба вместе с липидами и белками. У грибов есть белки, названные гидрофобинами в их клеточных стенках. Гидрофобины, содержащиеся только в грибах, придают клеткам силу, помогают им прилипать к поверхности и помогают контролировать движение воды в клетки. У грибов клеточная стенка является наиболее внешним слоем и окружает клеточную мембрану.

Клеточные стенки бактерий и архей

Клеточные стенки бактерий обычно содержат полисахарид пептидогликана, который является пористым и пропускает небольшие молекулы. Вместе клеточная мембрана и клеточная стенка называются клеточной оболочкой. Клеточная стенка является важной частью выживания для многих бактерий. Он обеспечивает механическую структуру для одноклеточных бактерий, а также защищает их от внутреннего давления тургора. Бактерии имеют более высокую концентрацию молекул, таких как белки, внутри себя по сравнению с окружающей средой, поэтому клеточная стенка препятствует попаданию воды внутрь клетки. Различия в толщине клеточной стенки также делают возможным окрашивание по Граму. Окрашивание по Граму используется для общей идентификации бактерий; бактерии с толстыми клеточными стенками являются грамположительными, а бактерии с более тонкими клеточными стенками – грамотрицательными.

Хотя археи во многом похожи на бактерии, едва ли в стенках архей содержится пептидогликан. Есть несколько различных типов клеточных стенок у архей. Некоторые состоят из псевдопептидогликана, некоторые имеют полисахариды, некоторые имеют гликопротеины, а другие имеют белки поверхностного слоя (так называемый S-слой, который также можно найти в бактериях).

  • Клеточная мембрана – мембрана, обнаруженная снаружи всех клеток, которая отделяет их от внешней среды.
  • Тургорское давление – Давление воды внутри клеток.
  • Хитин – Полисахарид, который является основным компонентом грибковых клеточных стенок, а также экзоскелетов некоторых животных, таких как насекомые.

викторина

1. Что является функцией клеточной стенки?A. Для поддержания тургорского давленияB. Для поддержки клеткиC. Чтобы контролировать, какие молекулы входят и выходят из клеткиD. Все вышеперечисленное

Ответ на вопрос № 1

D верно. Все это функции клеточной стенки.

2. Клетки какой группы организмов лишены клеточной стенки?A. ArchaeaB. бактерииC. животныеD. Грибы

Ответ на вопрос № 2

С верно. Животные клетки не имеют клеточных стенок; они имеют только полупроницаемую клеточную мембрану. Животные клетки могут двигаться легче без клеточной стенки.

3. У какого организма есть клеточная стенка, содержащая хитин?A. растенияB. морские водорослиC. ГрибыD. бактерии

Ответ на вопрос № 3

С верно. Клеточные стенки грибов содержат хитин, что делает их крепкими и жесткими. Хитин является полисахаридом, который также образует экзоскелеты некоторых насекомых и ракообразных.

Источник

В чем разница между растительными и животными клетками?

Хотя клетки растений и животных должны выполнять многие из одних и тех же задач, чтобы выжить, существует ряд критических различий в их структуре и функции, которые важно понять.

Когда вы смотрите на дерево, растущее у вас во дворе, и ваша собака, бегающая вокруг этого дерева, очевидно, что эти два организма очень разные. Один из них жесткий и неподвижный, а другой — дико лающее существо с индивидуальностью и склонностью вылизывать вашу тарелку. Однако на клеточном уровне эти организмы во многом схожи. При этом понимание различий между ними, например, как они растут, поддерживают свою форму и производят пищу, также позволит лучше понять эти два типа эукариотических клеток.

Клетки растений и животных — сходства

Фундаментальным назначением как животных, так и растительных клеток является поддержание жизнедеятельности более крупного организма посредством различных процессов, которые осуществляются мембраносвязанными органеллами. Поскольку и растения, и животные являются эукариотическими клетками, они также содержат ядро, отделенное от остальной части клетки ядерной мембраной. В ядре происходит транскрипция и репликация генетического материала (ДНК).

Когда дело доходит до репликации растительных и животных клеток, они оба подвергаются сходным процессам, а именно митозу и мейозу. Клеточное дыхание — это энергетический процесс выработки энергии как в растительных, так и в животных клетках, критический процесс, который происходит подобным образом, хотя сырье поступает в различной форме.

Хотя оба типа содержат органеллы, только некоторые из них встречаются в обеих разновидностях, таких как рибосомы, митохондрии, комплекс Гольджи, ядро, цитоскелет и плазматическая мембрана. Органеллы, которые не встречаются в обоих типах клеток, будут объяснены ниже.

Клетки растений и животных — различия

Сходство этих типов клеток обеспечивает выполнение фундаментальных жизненных задач, но конкретные детали того, как эти цели достигаются, различаются по ряду важных аспектов.

Форма, размер и структура

Клетки животных окружены плазматической мембраной, которая является гибкой, позволяя животным клеткам принимать различные формы в зависимости от требований конкретной клетки. Растительные клетки, с другой стороны, обычно имеют квадратную или прямоугольную структуру, поскольку они ограничены жесткой клеточной стенкой, в дополнение к плазматической мембране.

С точки зрения размера, растительные клетки будут находиться в диапазоне от 10 до 100 микрометров, в то время как большинство клеток животных не вырастут выше 30-35 микрометров. Это связано с тем, что клетки растений обычно растут за счет увеличения своего индивидуального размера, часто за счет поступления дополнительной жидкости в свою центральную вакуоль. Животные клетки, с другой стороны, будут «расти», размножаясь и увеличивая свое число, а не свой индивидуальный физический размер. В то время как клетки животных содержат ряд меньших вакуолей, в растительных клетках часто доминирует их центральная вакуоль (составляющая до 90% объема клетки).

Деление и дифференциация

Когда животная клетка реплицируется и готовится к делению, образуется борозда дробления, которая постепенно разрезает клетку пополам, сдавливая родительскую клетку на две дочерние клетки. У растений, однако, клетка делится, постепенно образуя клеточную пластину, которая в конечном итоге затвердевает в новую клеточную стенку.

В растениях большинство новых клеток способны дифференцироваться в любой тип клетки, в котором нуждается растение; у животных же стволовые клетки являются единственными «гибкими» клетками, способными удовлетворить разнообразные потребности организма.

Синтез белка

Аминокислоты являются строительными блоками белков и, таким образом, являются важной частью клеточной функции и выживания. Есть 20 аминокислот, из которых состоят белки, и все они могут вырабатываться в растениях. К сожалению, животные способны синтезировать только 10 из этих аминокислот, а к остальным необходимо получать доступ из внешних источников.

Производство и хранение энергии

Как уже упоминалось выше, и животные, и растительные клетки используют клеточное дыхание для превращения углеводов в пригодный для использования АТФ, но сырье для этого процесса приобретается по-разному. Животные потребляют пищу, расщепляют углеводы на глюкозу и вырабатывают АТФ в 3 этапа. Клетки растений подвергаются фотосинтезу, в ходе которого они превращают солнечный свет, воду и углекислый газ в глюкозу и кислород, после чего они могут использовать эту глюкозу для прохождения этапов клеточного дыхания, как у животных, и выработки АТФ. Однако клетки животных хранят энергию в форме гликогена, тогда как растения хранят свою энергию в форме крахмала.

Вариации органелл

Клетки животных содержат центриоли, реснички и лизосомы, которые помогают в организации микротрубочек для деления клеток, способствуют их подвижности и переваривают макромолекулы, соответственно. Растительные клетки не содержат ни одной из этих структур. Однако растительные клетки обладают глиоксисомами, плазмодесмами и пластидами, которые необходимы для расщепления липидов, коммуникации между соседними растительными клетками и преобразования световой энергии в пригодный для использования АТФ. Эти вариации органелл представляют собой некоторые из наиболее важных различий между этими типами клеток, поскольку эти органеллы специализируются на уникальных потребностях растений и животных.

Хотя основные функции клеток растений и животных выполняют одни и те же цели, внутренняя конструкция этих микроскопических машин неизбежно различается. Хотя растения часто считаются более простой формой жизни, чем животные, способность растительных клеток производить собственную пищу посредством фотосинтеза является одним из наиболее важных достижений для существования любой жизни на этой планете. Другими словами, в следующий раз, когда вы будете смотреть на это дерево и вашу собаку, бегающую кругами вокруг него, помните, что оба организма глубоко увлекательны, с бесчисленным множеством сходств и различий, которые позволяют им как выживать, так и процветать.

Источник

Adblock
detector