Растительная клетка и нервная клетка

У животных раздраженные клетки нервной системы выпускают глутаминовую кислоту, которая создает электрохимический выброс ионов кальция, с помощью которого клетка удаляется от опасной области. В этом процессе участвуют нейромедиаторы — вещества, с помощью которых импульс передается от одного нейрону к другому. Исследователи из США и Японии выяснили, что у растений имеется очень похожая система.

Что интересно, авторы исследования пришли к данному открытию случайно, когда изучали влияние гравитации на изменение уровня содержания кальция у травянистого растения резуховидки (Arabidopsis). Один из ученых создал молекулярный сенсор — флуоресцентное вещество, чувствительное к содержанию кальция и позволяющее наблюдать за изменениями его уровня в растении в реальном времени. Чем выше уровень кальция, тем ярче оно светится. С помощью молекулярного сенсора ученые смогли увидеть, как изменяется уровень кальция в тканях растения в разных условиях.

На видео ниже можно видеть, как от поврежденного участка растения передается подсвеченный сигнал. Скорость выброса составляет всего около миллиметра в секунду, что гораздо медленнее, чем у нервных клеток животных (120 метров в секунду). Тем не менее, этого вполне достаточно, чтобы остальные части растения успели запустить процесс производства защитных механизмов. Например, одни растения начинают производить больше химически вредных веществ, становясь несъедобными для насекомых, другие отпугивают своих обидчиков резким запахом.

Реакция растения на свое поедание гусеницей

Что именно повышает уровень содержания кальция в растении? Авторы исследования считают, что все дело в той же глутаминовой аминокислоте (глутамате), которая ранее также была обнаружена в растениях. Об этом также косвенно свидетельствуют выводы другого исследования, проводившегося в 2013 году. В них говорилось, что у растений, не имеющих глутаматных рецепторов не происходит электрической реакции на угрозу.

Глутамат запускает реакцию

Образовавшаяся рана приводит к выбросу глутамата. Он принимается рецепторами, которые повышают уровень содержания кальция, что в свою очередь приводит к запуску защитной системы, которая в свою очередь пытается уберечь растение от получения дальнейшего повреждения. И все это происходит без нейронов. Похоже, что наши зеленые друзья гораздо сложнее и динамичнее, чем могут показаться на первый взгляд.

Ученые добавляют, что продолжат более дательное изучение сигнальной системы у растений и, возможно, найдут способ ею управлять.

Обсудить открытие международной команды биологов можно в нашем Telegram-чате.

Задумывались ли вы о том, что где-то на Земле есть человек, точь-в-точь похожий на вас? Он может иначе одеваться, разговаривать на другом языке, быть чуть старше или младше. Но при определенных обстоятельствах выглядеть почти так же, как вы. Мы часто встречаем людей, похожих на наших знакомых, даже в одном городе. И никто не может исключать […]

На нашей планете обитает множество опасных бактерий и одними из самых известных считаются сальмонеллы (Salmonella). Они проникают в организмы людей и животных через пищу, покрывают собой стенки кишечника и начинают выделять ядовитые вещества. В конечном итоге развивается болезнь сальмонеллез, которая сопровождается болями в животе, повышением температуры тела, слабостью, рвотой и другими неприятными симптомами. При правильном […]

Заходя в ванную комнату, некоторые жители первых этажей многоквартирных домов видят перед собой разбегающихся в разные стороны мокриц (Oniscidea). Эти ракообразные существа с усиками и семи парами ног обожают влагу, поэтому и поселяются в человеческих жилищах и наводят страх своим не самым приятным видом. Но знаете ли вы, что на большой глубине морей и океанов […]

Растения уникальные среди эукариот организмы, чьи клетки имеют дополнительную оболочку, поверх плазматической мембраны и органеллы, которые помогают производить свою собственную пищу. Хлорофилл придает растениям зеленый окрас и позволяет использовать солнечный свет в процессе фотосинтеза для преобразования воды и углекислого газа в сахара и углеводы - вещества, используемые клеткой в качестве источника энергии.

Характеристика растений и их клеток

Как и грибы, растительные клетки сохранили защитную клеточную стенку от своих предков. Типичная клетка растений имеет сходное строение с типичной эукариотной клеткой, но не имеет центриолей, лизосом, промежуточных волокон, ресничек или жгутиков, как животная клетка. Однако клетки растений обладают рядом других специализированных структур, включая жесткую клеточную стенку, центральную вакуоль, плазмодесмату и хлоропласты. Хотя растения (и их типичные клетки) не подвижны, некоторые виды производят гаметы (половые клетки), которые обладают жгутиками и, следовательно, способны двигаться.

Все растения можно разделить на два основных типа: сосудистые и несосудистые. Сосудистые растения считаются более развитыми, чем несосудистые, потому что имеют специализированные ткани: ксилему, которая участвует в структурной поддержке и водопроводности, а также флоэму, которая является транспортной системой для продуктов фотосинтеза. Следовательно, они также обладают корнями, стеблями и листьями, представляющими более высокую форму организации, отсутствующую в растениях без сосудистых тканей.

Несосудистые растения, входящие в группу мохообразные, обычно не более 3-5 см в высоту, так как не имеют структурной поддержки, характерной сосудистым растениям. Они также в большей степени зависят от окружающей среды, чтобы поддерживать соответствующее количество влаги и, как правило, встречаются во влажных затемненных местах.

По оценкам, сегодня в мире насчитывается не менее 260 000 видов растений. Они варьируются по размеру и сложности от небольших мхов до гигантских секвой, самых больших живых организмов на планете, растущих до 100 м. Лишь малый процент от этих видов, непосредственно используется людьми для питания, жилья и медицины.

Тем не менее, растения являются основой экосистемы и пищевой цепи на Земле, и без них сложные формы жизни, такие как животные (включая людей), никогда бы не развились. Действительно, все живые организмы напрямую или косвенно зависят от энергии, создаваемой фотосинтезом, а побочный продукт этого процесса - кислород жизненно необходим для животных. Растения также уменьшают количество углекислого газа, присутствующего в атмосфере, препятствуют эрозии почв, влияют на уровень и качество воды.

Растениям свойственны жизненные циклы, которые включают чередование поколений диплоидных форм, содержащих парные наборы хромосом в ядрах клеток и гаплоидные формы, которые обладают только одним набором. Как правило, эти две формы растения очень разные по внешнему виду. В высших растениях диплоидная фаза, известная как спорофит (из-за способности вырабатывать споры), обычно доминирует и более узнаваема, чем генерация гаплоидных гаметофитов. Однако у мохообразных, поколение гаметофит является доминирующим и физиологически необходимым для фазы спорофит.

Животные должны потреблять белок для получения азота, но растения могут использовать неорганические формы этого элемента и, следовательно, не нуждаются во внешнем источнике белка. Однако растениям обычно требуется значительное количество воды, которое необходимо для процесса фотосинтеза, для поддержания структуры клеток, облегчения роста и в качестве средства доставки питательных веществ к растительным клеткам.

Количество и типы питательных веществ, необходимых для разных видов растений, значительно различается, однако некоторые элементы необходимы растениям в больших количествах. Эти питательные вещества включают кальций, углерод, водород, магний, азот, кислород, фосфор, калий и серу. Также, есть несколько микроэлементов, которые требуются растениями в меньших количествах: бор, хлор, медь, железо, марганец, молибден и цинк.

Строение растительных клеток

Далее приведен список и краткая характеристика основных органелл клеток растений. Для более детальной информации переходите по ссылкам ниже:

• Клеточная стенка. Как и их прокариотические предки, растительные клетки имеют жесткую оболочку, окружающую плазматическую мембрану. Однако это гораздо более сложная структура, которая выполняет множеству функций - от защиты клетки до регулирования жизненного цикла растительного организма.
• Хлоропласты. Самой важной характеристикой растений является их способность фотосинтезировать, по сути, производить свою собственную пищу, превращая световую энергию в химическую энергию. Этот процесс осуществляется в специализированных органеллах, называемых хлоропластами.
• Эндоплазматический ретикулу - сеть мешочков, которая производит, обрабатывает и переносит химические соединения для использования внутри и вне клетки. Он связан с двухслойной ядерной оболочкой, обеспечивающей трубопровод между ядром и цитоплазмой. В растениях эндоплазматический ретикулум также соединяется между клетками через плазмодесмату.
• Аппарат Гольджи - это отдел распределения и доставки химических веществ клетки. Он модифицирует белки и жиры, встроенные в эндоплазматический ретикулум, и готовит их для экспорта.
• Микрофиламенты - твердые стержни из глобулярных белков, называемые актином. Они выполняют структурную поддержку и являются основным компонентом цитоскелета.
• Микротрубочки - прямые, полые цилиндры, обнаруженные в цитоплазме всех эукариотических клеток (у прокариот они отсутствуют) и выполняют различные функции, от транспортировки до поддержки структуры.
• Митохондрии - вытянутые органеллы, которые также присутствуют в цитоплазме всех эукариотических клеток. В растительных клетках они перерабатывают молекулы углеводов и сахара, чтобы обеспечить клетку энергией, особенно когда свет не доступен для хлоропластов.
• Ядро - важная органелла, которая служит в качестве информационно-административного центра клетки и выполняет две основные функции: 1) хранит наследственный материал клетки или ДНК и координирует деятельность клетки (рост, посредственный метаболизм, синтез белка и деление клеток).
• Пероксисомы - окруженные одной мембраной округлые органеллы, встречающиеся в цитоплазме клеток.
• Плазмодесмы - небольшие трубки, соединяющие растительные клетки друг с другом, обеспечивая живые мостики между ними.
• Плазматическая мембрана. Все живые клетки имеют мембрану, которая окружает их содержимое. В прокариотах и ​​растениях мембрана представляет собой внутренний слой защиты, окруженный жесткой клеточной стенкой. Эти мембраны также регулируют прохождение молекул внутрь или из клеток.
• Рибосомы. Все клетки живых организмов имеют рибосомы, состоящие из приблизительно 60% РНК и 40% белка. У эукариот рибосомы включают четыре нити РНК, а у прокариот - три нити РНК.
• Вакуоль. Каждая растительная клетка имеет большую одиночную вакуоль, которая хранит соединения, помогает в росте и играет важную структурную роль для растений.

Строение клетки растения

В природе существуют как одноклеточные растения, так и многоклеточные. Например, в подводном мире можно встретить одноклеточные водоросли, которые имеют все функции присущие живому организму.

Многоклеточная особь – это не просто набор клеток, а единый организм, способный образовывать различные ткани, органы, которые взаимодействуют друг с другом.

Строение растительной клетки у всех растений одинаковое и состоит из одних и тех же компонентов. Её состав следующий:

• оболочка (пластинка, межклетник, плазмодесмы и плазмолеммы, тонопласт);
• вакуоли;
• цитоплазма (митохондрии; хлоропласты и другие органоиды);
• ядро (ядерная оболочка, ядрышко, хроматин).

Рис. 1. Строение клетки растения.

В отличие от животной, растительная клетка имеет особую целлюлозную оболочку, вакуоль и пластиды.

Изучение строения и функций растительной клетки показало, что:

• самой значительной частью в организме является ядро, которое отвечает за все происходящие процессы. Оно содержит наследственную информацию, которая передаётся из поколения в поколение. От других органоидов отделяет ядро ядерная оболочка;
• бесцветное вязкое вещество, которое наполняет клетку, называется цитоплазмой. Именно в ней находятся все органоиды;
• под клеточной стенкой находится мембрана (тонопласт), которая отвечает за обмен веществ. Это тоненькая плёнка, отделяющая оболочку от цитоплазмы;
• клеточная стенка достаточно прочная, так как в её состав входит целлюлоза. Поэтому функциями стенки является защита и придача формы;
• маленькими составными компонентами являются пластиды.

Рис. 2. Изменения размера вакуоли при росте растения.

• митохондрии способны передвигаться вместе с цитоплазмой, их основная роль – обмен веществ. Именно здесь происходит процесс дыхания и образования АТФ;
• аппарат Гольджи может иметь различные формы (диски, палочки, зёрнышки). Его роль – накопление и выведение ненужных веществ;
• рибосомысинтезируют белок. Находятся они в цитоплазме, ядре, митохондриях, пластидах.

Клеточное строение растений учёные открыли ещё в XVII веке. Клетки апельсиновой мякоти видны невооружённым глазом, но чаще всего рассмотреть растительный организм можно под микроскопом.

Рис. 3. Строение аппарата Гольджи.

Особенности растительного организма

Исследование разнообразия царства растений выявило такие особенности:

• в отличие от других живых организмов, растения имеют вакуоль, которая хранит все питательные и полезные вещества, расщепляет отжившие старые органеллы и белки;
• клеточная стенка по своему составу отличается от грибного хитина и стенок бактерий. В её состав входит целлюлоза, пектин и лигнин;
• связь между клетками осуществляется при помощи плазмодесм – так называемые поры в клеточной стенке;
• пластиды имеются только в растительном организме. Помимо хлоропластов это могут быть лейкопласты, которые делятся на два вида: одни из них запасают жиры, другие – крахмал. А также хромопласты, которые синтезируют и хранят пигменты;
• в отличие от животного организма, у растительной клетки нет центриолей.

Что мы узнали?

Будучи самой маленькой частью всего организма, клетка может существовать самостоятельно. Она обеспечивает работу различных тканей и жизненно важных органов. Отличительными компонентами от других особей живой природы является строение клеточной стенки, наличие пластид и вакуолей. Каждый органоид имеет свои функции, без выполнения которых невозможно функционирование всего организма в целом.

На нашей планете существует огромное количество организмов: грибы, растения, животные, люди. И всех объединяет одно свойство - тело каждого их них состоит из клеток.

У некоторых, например, зеленой водоросли хлореллы, одна клетка – это уже целое тело. Такие организмы называются одноклеточными. Одноклеточными бывают бактерии, некоторые грибы и протисты.

У человека организм состоит приблизительно из 30 трлн клеток. Если клеток больше одной, то такой организм называется многоклеточным.

Клетки считаются самыми маленькими частицами нашего тела.

Существует целая наука, изучающая клетки – цитология.

История открытия клетки

Структура клетки

Клетки имеют большое разнообразие по размерам и форме. Самые большие клетки достигают размеров до 15 см, а самые маленькие невозможно увидеть без большого увеличения микроскопа.

По форме клетки могут вытягиваться, выглядеть как шарик, прямоугольник, звезда и так далее.

Строение клетки

Клетки всех организмов делят на животные и растительные. Они немного различаются своим внутренним строением. У человека, животных, птиц, грибов тела состоят из животных клеток. Растения же являются обладателями растительных.

Как у человека в теле находятся органы, так у каждой клетки внутри находятся органеллы или органоиды. Они обеспечивают все потребности клетки: защищают, поставляют питательные вещества, удаляют ненужные, помогают ей расти и размножаться.

Растительные клетки

Растительная клетка снаружи покрыта клеточной стенкой, которая помогает держать форму.

За стенкой клетка покрыта специальной плёнкой – цитоплазматической мембраной (ЦПМ). Через нее питательные вещества поступают в клетку, а ненужные – выводятся.

Внутри вся клетка заполнена вязким бесцветным веществом - цитоплазмой. В ней находится большое число разных органоидов.

Самый главный клеточный органоид – ядро. Этот центр управления хранит в себе генетическую информацию клетки и регулирует все её функции.

Вакуоль – органоид, занимающий 70-90% от общего объема клетки. Этот пузырек заполнен клеточным соком, который определяет вкус плодов. Сладкий арбуз или кислый лимон – это работа вакуолей.

Митохондрии – маленькие энергетические станции, выделяют энергию на нужды клетки.

Пластиды – органоиды, которые делят на три группы:

хлоропласты – маленькие контейнеры зеленого цвета, заполненные специальным пигментом хлорофиллом. Главная их роль заключается в фотосинтезе. Фотосинтез – это процесс образования кислорода и сахара из углекислого газа и воды;

хромопласты определяют цвет плодов, цветков, листьев. Содержат красные, жёлтые, оранжевые пигменты;

лейкопласты – хранилище питательных веществ. Эти бесцветные органоиды можно найти в больших количествах в луковице.

Аппарат Гольджи – фабрика по производству пузырьков лизосом, которые помогают клетке удалять ненужные вещества. Был назван так в честь итальянского ученого Камилло Гольджи, который впервые обнаружил его в 1898 году.

Эндоплазматическая сеть разделяет цитоплазму на небольшие отсеки и помогает в передвижении различных веществ.

Животные клетки

Животная клетка по своему строению сложнее, чем растительная. Отличаются они органоидами. Например, в животной клетке отсутствуют вакуоли и пластиды. Оболочки тоже нет, снаружи клетка покрыта сразу цитоплазматической мембраной.

Внутри клетка заполнена цитоплазмой. Ядро, митохондрии, аппарат Гольджи и эндоплазматическая сеть также находятся в животной клетке и выполняют свои функции.

В отличии от растительной клетки, в животной есть клеточный центр. По форме он похож на скопление небольших трубочек. Этот органоид участвует в делении клетки.

Какие клетки не имеют ядер

Учёные делят все живые организмы на две группы: эукариоты и прокариоты. Эукариоты – это живые организмы, в клетках которых есть ядро.

Клетки прокариот не имеют ядер. К ним относится огромная группа организмов – бактерии. Их тела всегда состоят из одной клетки, и они сильно упрощены. На месте ядра у них находится мезосома – спираль, свернутая в кольцо. Она выполняет все функции ядра. Органоиды у бактерий отсутствуют.

Некоторые из живых существ имеют только одну клетку. Это бактерии, одноклеточные жи­вотные и одноклеточные растения. Но большин­ство животных, растений и грибов — многокле­точные. Многоклеточные организмы сложены из множества групп различных клеток, которые имеют свою специализацию и образуют различ­ные органы. Например, в человеческом организ­ме более 220 видов клеток.

Поразительно, но миллиарды самых раз­ных клеток организма (человека или животно­го) происходят всего-навсего из одной оплодо­творенной клетки (зиготы). В этой мельчайшей частичке живого вещества уже содержатся все сведения о том, какой организм ей следует по­строить, и даже последовательность этого стро­ительства.

Образование разных групп клеток

Сначала оплодотворенная яйцеклетка де­лится и создает свои точные копии. Дочерние клетки также начинают делиться. Так создаются эмбриональные стволовые клетки, из которых затем развиваются различные клетки костной, жировой, мышечной, нервной тканей.

Стволовые клетки существуют и в некото­рых тканях взрослых организмов. Больше всего их находится в костном мозге. Такие стволовые клетки могут оставаться в состоянии покоя до тех пор, пока не возникнет необходимость в но­вых клетках для поддержания целостности тка­ней и органов в результате старения, болезни или травмы.

Клетка постоянно обменивается вещества­ми с внешней средой и другими клетками ор­ганизма. Снаружи она получает энергию, воду, кислород и другие нужные вещества. В окружа­ющую среду она отдает вредные продукты жиз­недеятельности (углекислый газ, аммиак и др.). При этом состав клеток в течение всей жизни организма постоянно обновляется. Часть их ве­ществ распадается, а часть создается заново. При распаде белков, жиров и углеводов освобожда­ется энергия, необходимая для жизнедеятель­ности организма, а при создании новых веществ энергия поглощается. Эти два прямо противо­положных процесса в клетках совершаются од­новременно.

Клетки способны реагировать на действие определенных раздражителей. Так, клетки сетчатки глаза чувствительны к свету. Клетки кожи воспринимают температуру и механи­ческие воздействия. Мышечные клетки спо­собны к сокращению под влиянием нервных импульсов. Нервные клетки могут проводить биоэлектрические импульсы наподобие про­водов.

Большинство видов клеток обладает способ­ностью к делению и передаче наследствен­ной информации дочерним клеткам. Благо­даря этому происходят рост тканей и замена отмирающих клеток на новые. Деление бы­вает двух типов — митоз и мейоз. При митозе одна клетка делится на две, число хромосом удваивается, и в каждой дочерней клетке оказывается то же количество хромосом, что было в материнской. Например, у человека в дочерних клетках оказывается по 46 хромо­сом. При мейозе деления два, образуется че­тыре клетки, и в каждой из них оказывается 23 хромосомы.

Формы клеток необы­чайно разнообразны — от простейшей шаро­видной у одноклеточных до са­мых причудливых. И размеры клеток тоже различные: одно­клеточные бактерии микро­кокки имеют диаметр 0,2 мкм, нервные клетки достигают в длину 1 м, а млечные сосуды растений — нескольких метров.

Заглянуть внутрь клетки и понять ее устройство человек смог лишь благодаря изобрете­нию электронного микроскопа. Этот сложнейший прибор позволил добиться увеличения в миллионы раз. При таком увеличении обычный апельсин будет выглядеть больше земно­го шара.

С помощью электронного микроскопа ученые обнару­жили в клетке множество раз­личных маленьких органов, ко­торые назвали органоидами или органеллами. Сумели ис­следователи заглянуть и в хра­нилище наследственной ин­формации — ядро клетки.

Основными компонентами, из которых состоят растительные клетки, являются ядро, ци­топлазма с многочисленными органоидами различного строения и функций, оболочка и вакуоль. Оболочка покрывает клетку снаружи, под ней находится цитоплазма, в ней — ядро и одна или несколько вакуолей.

Все части организма животного — от костей до крови — состоят из клеток. Клетка окружена мембраной, которая пропускает одни вещества и задерживает другие. Внутри нее находит­ся вязкая жидкость — цитоплазма — и защищенное мембраной ядро, содержащее наслед­ственный материал. В цитоплазме есть маленькие структуры — органоиды, отвечающие за жизнедеятельность клетки.

Некоторые клетки можно не только увидеть, но и по­трогать руками. Например, желток куриного яйца — это одна большая оплодотворенная яйцеклетка. Яйцо стра­уса — тоже клетка, которая может весить более кило­грамма.

Яйцо страуса, точнее его желток, — одна клетка, и из нее постепенно развивается многоклеточный организм — птенец

2.2. Cтроение клетки

В этом уроке мы поговорим об обязательной структуре всего живого – клетке. Клетка — структурно-функциональная элементарная единица строения и жизнедеятельности всех организмов (кроме вирусов, о которых нередко говорят, как о неклеточных формах жизни), обладающая собственным обменом веществ, способная к самостоятельному существованию, самовоспроизведению (животные, растения и грибы), либо является одноклеточным организмом (многие простейшие и бактерии). Вы уже знаете, что раздел биологии, занимающийся изучением строения и жизнедеятельности клеток, получил название цитологии. В последнее время принято также говорить о биологии клетки, или клеточной биологии.

Строение клеток

Все клеточные формы жизни на Земле можно разделить на два надцарства на основании строения составляющих их клеток:

• прокариоты (доядерные) — более простые по строению и возникли в процессе эволюции раньше;
• эукариоты (ядерные) — более сложные, возникли позже. Клетки, составляющие тело человека, в основном, являются эукариотическими.

Несмотря на многообразие форм, организация клеток всех живых организмов подчинена единым структурным принципам.

Содержимое клетки отделено от окружающей среды плазматической мембраной, или плазмалеммой. Внутри клетка заполнена цитоплазмой, в которой расположены различные органоиды и клеточные включения, а также генетический материал в виде молекулы ДНК. Каждый из органоидов клетки выполняет свою особую функцию, а в совокупности все они определяют жизнедеятельность клетки в целом.

Прокариоты (от лат. Pro — перед, до и греч. Κάρῠον — ядро, орех) — организмы, не обладающие, в отличие от эукариот, оформленным клеточным ядром и другими внутренними мембранными органоидами (за исключением плоских цистерн у фотосинтезирующих видов, например, у цианобактерий). Единственная крупная кольцевая (у некоторых видов — линейная) двухцепочечная молекула ДНК, в которой содержится основная часть генетического материала клетки (так называемый нуклеоид) не образует комплекса с белками-гистонами (так называемого хроматина). К прокариотам относятся бактерии, в том числе цианобактерии (сине-зелёные водоросли), и археи. Потомками прокариотических клеток являются органеллы эукариотических клеток — митохондрии и пластиды. Основное содержимое клетки, заполняющее весь её объём, — вязкая зернистая цитоплазма.

Эукариоты (эвкариоты) (от греч. Ευ — хорошо, полностью и κάρῠον — ядро, орех) — организмы, обладающие, в отличие от прокариот, оформленным клеточным ядром, отграниченным от цитоплазмы ядерной оболочкой. Генетический материал заключён в нескольких линейных двухцепочных молекулах ДНК (в зависимости от вида организмов их число на ядро может колебаться от двух до нескольких сотен), прикреплённых изнутри к мембране клеточного ядра и образующих у подавляющего большинства комплекс с белками-гистонами, называемый хроматином. В клетках эукариот имеется система внутренних мембран, образующих, помимо ядра, ряд других органоидов (эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи и др.). Кроме того, у подавляющего большинства имеются постоянные внутриклеточные симбионты-прокариоты — митохондрии, а у водорослей и растений — также и пластиды.

Строение прокариотической клетки

Рисунок 1. Прокариотическая клетка бактерий

Клетки двух основных групп прокариот — бактерий и архей — похожи по структуре: характерными их признаками являются отсутствие ядра и мембранных органелл.

Основными компонентами прокариотической клетки являются:

Сравнительная характеристика клеток эукариот и прокариот

В организме растений и животных выделяют различные типы ткани, клеток. Ткани могут отличаться как строением клеток, так и строением межклеточного вещества, а также своими функциями. Различные типы клеток могут отличаться формой, размером, наличием или отсутствием некоторых органоидов. Разные виды клеток формируют разные виды тканей. Рассмотрим основные типы клеток.

Растительные, грибные, животные, бактериальные

Это классификация клеток в зависимости от организмов, которые из них построены. Вот сравнительная таблица, где приведены эти типы клеток, их различия и сходства.

Растительная	Животная	Грибная	Бактериальная
Ядро	есть	есть	есть	нет
Клеточная стенка	из целлюлозы	нет (над мембраной расположен гликокаликс)	из хитина	из муреина
Плазматическая мембрана	есть	есть	есть	есть
Запасное вещество	крахмал	гликоген	гликоген	волютин
Митохондрии	есть	есть	есть	нет
Пластиды	есть	нету	нет	нет
Рибосомы	есть	есть	есть	есть
Комплекс Гольджи	есть	есть	есть	нет
Эндоплазматическая сеть	есть	есть	есть	нет
Лизосомы	есть	есть	есть	нет
Вакуоли	есть	нет	нет	у некоторых
Способ получения энергии	дыхание	дыхание	дыхание	брожение
Способ получения органических веществ	фотосинтез	извне	извне	извне, хемосинтез или фотосинтез

Типы клеток разных тканей

Различные клетки формируют разные ткани. Кроме того, одна и та же ткань состоит из нескольких разных видов клеток.

Эпителиальные клетки

Они называются эпителиоцитами. Это полярно дифференциированные клетки, расположенные тесно друг к другу. Они могут быть кубической, плоской или цилиндрической формы. Эпителиоциты обычно располагаются на базальной мембране.

Виды клеток соединительной ткани

Соединительная ткань существует нескольких видов:

• ретикулярная;
• плотная волокнистая;
• рыхлая волокнистая;
• костная;
• хрящевая;
• жировая;
• кровь;
• лимфа.

Каждая из этих тканей обладает различными клетками и межклеточным веществом. Ретикулярная ткань состоит из ретикулоцитов и ретикулярных волокон. Из ретикулоцитов могут формироваться кроветворные клетки и макрофаги — клетки, отвечающие за защиту организма от вирусов.

Плотная волокнистая ткань состоит преимущественно из волокон, а рыхлая — из аморфного вещества. Плотная волокнистая ткань придает органам эластичность, а рыхлая заполняет промежутки между внутренними органами.

Костная ткань содержит различные типы клеток: остеогенные, остеобласты, остеокласты и остеоциты. Последние являются основными клетками ткани. Остеогенные — это недифференцированные клетки, из которых могут формироваться остеоциты, остеобласты и остеокласты. Остеобласты вырабатывают вещества, из которых состоит межклеточное вещество костной ткани. Остеокласты отвечают за рассасывание костной ткани в случае необходимости. Некоторые ученые не относят их к костным клеткам.

Хрящевая ткань состоит из хондроцитов, хондрокластов и хондробластов. Первые находятся в наружном слое хряща. Они обладают веретенообразной формой. Хондробласты располагаются во внутреннем слое. Они имеют овальную или круглую форму. Хондрокласты отвечают за утилизацию старых клеток хряща.

Жировая ткань состоит только из одного вида клеток: липоцитов. Они содержат в себе большое количество запасных жиров.

Разнообразие клеток крови и лимфы

Кровь содержит многочисленные типы клеток, которые называются кровяными тельцами. Это эритроциты, тромбоциты и лейкоциты, которые делятся на несколько видов. Эритроциты обладают сплющенной круглой формой. Они содержат белок гемоглобин, функция которого — транспорт кислорода по организму. Тромбоциты — небольшие безъядерные клетки. Они отвечают за свертывание крови. Лейкоциты представляют собой иммунную систему человека и животного.

Лейкоциты делятся на две большие группы: зернистые и незернистые. К первым относятся нейтрофилы, эозинофилы и базофилы. Первые способны осуществлять фагоцитоз — поедание враждебных бактерий и вирусов. Эозинофилы также способны к фагоцитозу, но это не основная их роль. Главная их функция заключается в разрушении гистамина, выделяющегося другими клетками при воспалительном процессе, который может вызывать отек. Базофилы опосредуют воспаление и секретируют эозинофильный хемотаксический фактор.

Незернистые лейкоциты делятся на лимфоциты и моноциты. Первые разделяются на три класса в зависимости от своих функций. Существуют Т-лимфоциты, В-лимфоциты и нулевые лимфоциты. В-лимфоциты отвечают за выработку антител. Т-лимфоциты отвечают за распознание чужеродных клеток, а также стимуляцию работы В-лимфоцитов и моноцитов. Нулевые лимфоциты являются резервными.

Моноциты, или макрофаги, тоже способны к фагоцитозу. Они уничтожают вирусы и бактерии.

Нервная ткань

Существуют следующие типы нервных клеток:

• собственно нервные;
• глиальные.

Нервные клетки называются нейронами. Они состоят из тельца и отростков: длинного аксона и коротких разветвленных дендритов. Они отвечают за формирование и передачу импульса. В зависимости от количества отростков выделяют униполярные (с одним), биполярные (с двумя) и мультиполярные (с множеством) нейроны. Мультиполярные наиболее распространены в организме человека и животных.

Глиальные клетки выполняют опорную и питательную функции, обеспечивая стабильное размещение в пространстве и поставку питательных веществ нейронам.

Мышечные клетки

Они называются миоцитами, или волокнами. Существует три вида мышечной ткани:

• поперечно-полосатая;
• сердечная;
• гладкая.

В зависимости от типа ткани, миоциты бывают разными. В поперечно-полосатой ткани они длинные, вытянутые, обладают несколькими ядрами и большим количеством митохондрий. Кроме того, они переплетаются между собой. Гладкая мышечная ткань характеризуется более мелкими миоцитами с меньшим количеством ядер и митохондрий. Гладкие мышечные ткани не способны сокращаться так же быстро, как поперечно-полосатые. Сердечная мышца состоит из миоцитов, больше похожих на таковые у поперечно-полосатой ткани. Все миоциты содержат сократительные белки: актин и миозин.