чем покрыта животная клетка
Растительные и животные клетки
Все органы животных и растений состоят из клеток. Основными компонентами растительных клеток являются ядро, вязкая жидкость под названием цитоплазма, оболочка, вакуоль и множество других органоидов различного строения и функций. Оболочка покрывает клетку снаружи, под ней находится цитоплазма, а в ней — ядро и одна или несколько вакуолей.
Животная клетка окружена мембраной, которая пропускает одни вещества и задерживает другие. Внутри нее, как и в растительной клетке, находятся цитоплазма и защищенное мембраной ядро, содержащее наследственный материал. В цитоплазме есть маленькие структуры — органоиды, отвечающие за жизнедеятельность клетки.
Многоклеточные организмы, как растительные, так и животные, состоят из множества клеток различных типов, выполняющих разные функции. Эти клетки образуют ткани.
Ткань — это система клеток и неклеточных структур, которые объединены общими функциями, строением и происхождением.
Чем питались первые клетки?
Каким бы странным показался ответ, но первые клетки питались, скорее всего, первичным бульоном, тем, из которого они образовались. Большое количество белков, жиров и аминокислот позволяло клеткам жить и размножаться. Они стали родоначальниками клеток животных. На протяжении миллионов лет запасы продовольствия постепенно сокращались. В результате стали образовываться новые клетки — так называемые продуценты. Они смогли развить способность создавать для себя пищу из окружающего строительного материала, используя энергию Солнца или тепло Земли. Эти клетки положили начало всему растительному миру.
Животная клетка
В основе строения животных, как и всех других организмов, лежит клетка. Она представляет собой сложную систему, компоненты которой взаимосвязаны посредством разнообразных биохимических реакций. Точное строение конкретной клетки зависит от тех функций, которые она выполняет в организме.
Клетки растений, животных и грибов (всех эукариот) имеют общий план строения. У них есть клеточная мембрана, ядро с ядрышком, митохондрии, рибосомы, эндоплазматическая сеть и ряд других органелл и иных структур. Однако, несмотря на схожесть, животные клетки имеют свои характерные особенности, отличающие их как от клеток растений, так и грибов.
Животные клетки покрыты только клеточной мембраной. У них нет ни целлюлозной клеточной стенки (как у растений), ни хитиновой (как у грибов). Клеточная стенка жесткая. Поэтому, с одной стороны, она обеспечивает как бы внешний скелет (опору) клетке, но, с другой стороны, не дает возможности клеткам растений и грибов поглощать вещества захватом (фагоцитоз и пиноцитоз). Они их всасывают. Животные же клетки способны к такому способу питания. Клеточная мембрана эластична, что дает возможность в определенной степени менять форму клетки.
Обычно животные клетки мельче, чем клетки растений и грибов.
Цитоплазма — это внутреннее жидкое содержимое клетки. Она вязкая, так как представляет собой раствор веществ. Постоянное движение цитоплазмы обеспечивает перемещение веществ и компонентов клетки. Это способствует протеканию различных химических реакций.
Митохондрии, эндоплазматическая сеть (ЭПС), комплекс Гольджи также имеют мембранную оболочку. В митохондриях происходит синтез АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты). В ее связях запасается большое количество энергии. Когда эта энергия понадобится для жизнедеятельности клетки, АТФ будет постепенно расщепляться с выделением энергии. На ЭПС часто находятся рибосомы, на них происходит синтез белков. По каналам ЭПС происходит отток белков, жиров и углеводов в комплекс Гольджи, где эти вещества накапливаются и потом отщепляются в виде капелек, окруженных мембраной, по мере надобности.
В животной клетке есть лизосомы, которые содержат вещества, расщепляющие поглощенную клеткой органику.
В отличие от растительной клетки, у животной нет пластид, в том числе хлоропластов. В результате животная клетка не способна к автотрофному питанию, а питается гетеротрофно.
В животной клетке есть центриоли (клеточный центр), обеспечивающие образование веретена деления и расхождение хромосом в процессе деления клетки. Такой клеточной структуры у растительной клетки нет.
Особенности строения и основные органеллы животных клеток
Клетки животных являются типичными эукариотическими клетками, заключенными в плазматическую мембрану и содержат окруженное мембраной ядро и органеллы. В отличие от эукариотических клеток растений и грибов, клетки животных не имеют клеточной стенки. Эта особенность была утеряна в далеком прошлом одноклеточными организмами, которые породили царство животные. Большинство клеток, как животных, так и растений, имеют размер от 1 до 100 мкм (микрометров) и поэтому видны только с помощью микроскопа.
Клетки были обнаружены в 1665 году британским ученым Робертом Гуком, который впервые наблюдал их в своем грубом (по сегодняшним меркам) оптическом микроскопе XVII века. Фактически, Гук придумал термин «клетка» в биологическом контексте. Микроскоп является фундаментальным инструментом в области клеточной биологии и часто используется для наблюдения или изучения клеток различных организмов.
Особенности животных и их клеток
Отсутствие жесткой клеточной стенки позволило животным развить широкое разнообразие типов клеток, тканей и органов. Специализированные клетки, образовавшие нервы и ткани мышц, которые невозможно развить растениям, способствовали мобильности этих организмов. Способность двигаться с помощью специализированных мышечных тканей является отличительной чертой животного мира, хотя некоторые животные, в первую очередь губки, не обладают дифференцированными тканями. Примечательно, что простейшие могут передвигаться, но только через немышечные движение, а при помощи псевдоподий, ресничек и жгутиков.
Животное царство уникально среди эукариотических организмов, потому что большинство тканей животных связаны во внеклеточном матриксе тройной спиралью белка, известной как коллаген. Растительные и грибковые клетки связаны в тканях или агрегатах другими молекулами, такими как пектин. Тот факт, что никакие другие организмы не используют коллаген таким образом, является одним из признаков того, что все животные возникли от одного одноклеточного предка. Кости, раковины, спикулы и другие упрочненные структуры образуются, когда коллагенсодержащий внеклеточный матрикс между животными клетками становится кальцифицированным.
Животные – большая и невероятно разнообразная группа организмов. Будучи мобильным, они способны воспринимать и реагировать на окружающую среду, обладают гибкостью при поиске пищи, защите и размножении. Однако, в отличие от растений, животные не могут производить свою пищу, и поэтому всегда прямо или косвенно зависят от растительной жизни.
Большинство клеток животных диплоидны, что означает, что их хромосомы существуют в гомологичных парах. Известно, что иногда встречаются различные хромосомные плоиды. Распространение животных клеток происходит разными путями. В случаях полового размножения сначала необходим клеточный процесс мейоза, так что могут быть получены гаплоидные дочерние клетки или гаметы. Затем две гаплоидные клетки сливаются с образованием диплоидной зиготы, которая развивается в новый организм, путем деление клеток в процессе митоза.
Строение животных клеток
Используйте приведенные ниже ссылки, чтобы получить более подробную информацию о различных органеллах, которые содержатся в клетках животных.
Животная клетка: строение, функции, сравнение с растительной
Два века назад Шванн и Шлейден доказали, что все живые организмы на Земле имеют единый план строения и состоят из клеток, которые устроены по единому образу и подобию. О чем наглядно свидетельствует строение животной клетки, а также растительной: которые имеют ядро, митохондрии, мембранную организацию и так далее.
Однако между животной и растительной клетками существует большое количество различий, связанное с образом жизни представителей того или иного царства. Остановимся по подробнее на представителях животного мира.
Особенности животных и их клеток
Прежде чем повествовать об особенностях клеточного строения животных, необходимо обозначить базовые понятия:
любой животный организм имеет клеточное строение;
клетки подвержены дифференцировки, за счет этого они выполняют различные функции;
клетки подвержены объединению в ткани и органы, за счет этого происходит образование целостного организма.
Животные в процессе своей жизнедеятельности, направленны на добычу пищи (будь то хищники или травоядные), образование плодовитого потомства и выживание в различных условиях окружающей среды. В связи с этим процессы интеграции и дифференцировки в их организмах отличаются от аналогичных в растительных организмах. Животным необходимо большое количество энергии, которую они получают посредством преобразования пищи в энергетические субстраты (поэтому у них отсутствуют хлоропласты, необходимые для фотосинтеза, и имеется большое количество митохондрий). Животные подвижные, движение обеспечивается за счет сокращение мышечных единиц (поэтому клетки животных интегрируются в мышечную ткань, состоящую из многоядерных симпластов). Животные имеют рефлексы и сформированные в процессе эволюции поведенческие модели – это объясняется наличие у них особого вида ткани: нервной, которая состоит из различного типа нейронов и глиальных элементов.
Строение животной клетки
Состав животной клетки можно представить в виде следующих трех базовых элементов:
Это три основных структурных элемента, которые присутствуют в любой животной клетке. Помимо них существуют органоиды животной клетки – это мельчайшие структуры, различного химического строения, которые выполняют определенные функции, необходимые для обеспечения жизнедеятельности каждой отдельной клеточной структуры в животном организме. Обозначим основные органоиды, присущие клеткам представителей животного мира:
некоторые другие структуры.
Как было сказано выше, каждый из органоидов необходим для выполнения определенной функции, именно поэтому в клетках разных тканей наблюдается различный набор органоидов. Отдельно отметить, что все органоиды животной клетки можно поделить на две большие группы: мембранные (покрытые однослойной оболочкой, кроме ядра и митохондрий – они покрыты классической мембраной, имеющей двухслойное строение) и немембранные (не покрытые оболочкой).
Выполняемые функции
Обозначим функции, которые выполняет каждый конкретный органоид.
Ядро является центром хранения и передачи наследственной информации, также одной из внутренних структур ядра является молекула дезоксирибонуклеиновой кислоты в виде хроматина, которая участвует в процессах клеточного деления.
Митохондрии – это органоид, в котором осуществляются процессы тканевого дыхания. Также данный органов является маленькой биохимической лабораторией, в которой постоянно происходят различного рода биохимические превращения одного субстрата в другой, с целью получения энергетических субстратов для образования энергии, которая хранится и запасается в виде молекул АТФ.
Эндоплазматический ретикулум можно условно подразделить на две части: гранулярную и агранулярную. В гранулярной части ЭПС происходит биосинтез белка, это связано с тем, что на ней располагается большое количество связанных рибосомных комплексов. Белок играет ключевую роль в жизнедеятельности любого живого организма. Агранулярная ЭПС необходима для синтеза других макромолекул и для транспортировки различных веществ от плазмолеммы к рибосомам, и от рибосом к плазмолемме.
Лизосом и комплекс Гольджи – это единый механизм упаковки различных веществ (например, гормонов или экскретов) в пузырьки. Лизосома представляет собой пузырек с веществом (первичная), пузырек, имеющий различные гидролитические ферменты (вторичная). Лизосомы выполняют функцию внутриклеточного переваривания, а комплекс Гольджи функцию упаковки веществ. Особенно много данных структур в клетках печени – гепатоцитах, и клетках органов желудочно-кишечного тракта.
Элементы цитоскелета необходимы для поддержания постоянства формы клетки, это имеет особенно значение для одноклеточных организмов, многие из которых реализуют перемещение своего тела в пространстве благодаря сокращению актиновых нитей, которые являются основным компонентом цитоскелета.
Другими компонентами клетки являются жгутики, микроворсинки и другие специализированные органоиды. Жгутики выполняют двигательную функцию (передвижение сперматозоидов), а микроворсинки адсорбирующую (именно поэтому они находятся в кишечники, образуя ворсинки кишечной стенки).
Резюмируя вышесказанное, необходимо отметить: многообразие вариаций строения животных клеток определяются в основном образом жизни животных, из чего следует заключение, что при смене образа жизни можно добиться изменение клеточного состава. Именно поэтому при неподвижном образе жизни у человека прогрессируют процессы атрофии, что приводит к гипотонии мышц, ослаблению кровоснабжения органов, изменению химического состава крови. Таким образом, иногда лечением того или иногда заболевания может стать банальная смена образа жизни.
Строение животной клетки
Ученые позиционируют животную клетку как основную часть организма представителя царства животных как одноклеточных так и многоклеточных.
Они являются эукариотическими, с наличием истинного ядра и специализированных структур органелл, выполняющих дифференцированные функции.
Строение животной клетки отличается от растительной. Животная клетка не имеет стенок или хлоропластов (органелл, выполняющих фотосинтез).
Рисунок животной клетки с подписями
Клетка состоит из множества специализированных органелл, выполняющих различные функции.
Чаще всего, в ней содержится большинство, иногда все существующие типы органелл.
Основные органеллы и органоиды животной клетки
Органеллы и органоиды являются «органами», ответственными за функционирование микроорганизма.
Ядро является источником дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) генетического материала. ДНК является источником создания белков, контролирующих состояние организма. В ядре, нити ДНК плотно обматываются вокруг узкоспециализированных белков (гистонов), формируя хромосомы.
Ядро выбирает гены, контролируя активность и функционирование единицы ткани. В зависимости от типа клетки, в ней представлен различный набор генов. ДНК находится в нуклеоидной области ядра, где образуются рибосомы. Ядро окружено ядерной мембраной (кариолеммой), двойным липидным бислоем, отгораживающим его от остальных компонентов.
Ядро регулирует рост и деление клетки. При митозе в ядре образуются хромосомы, которые дублируются в процессе размножения, образуя две дочерние единицы. Органеллы, называемые центросомами, помогают организовать ДНК во время деления. Ядро обычно представлено в единственном числе.
Рибосомы
Рибосомы место синтеза белка. Они обнаружены во всех единицах ткани, у растений и у животных. В ядре, последовательность ДНК, которая кодирует определенный белок, копируется в свободную мессенджерную РНК (мРНК) цепь.
Цепочка мРНК перемещается к рибосоме через передающую РНК (тРНК), и ее последовательность используется для определения системы расположения аминокислот в цепи, составляющей белок. В животной ткани рибосомы расположены свободно в цитоплазме или прикреплены к мембранам эндоплазматического ретикулума.
Эндоплазматический ретикулум
Эндоплазматический ретикулум (ER) представляет собой сеть мембранных мешочков (цистерн), отходящих от внешней ядерной мембраны. Он модифицирует и транспортирует белки, созданные рибосомами.
Существует два вида эндоплазматического ретикулума:
Гранулярный ЭР содержит прикрепленные рибосомы. Агранулярный ЭР свободен от прикрепленных рибосом, участвует в создании липидов и стероидных гормонов, удалении токсичных веществ.
Везикулы
Везикулы представляют собой небольшие сферы липидного бислоя, входящие в состав наружной мембраны. Они используются для транспортировки молекул по клетке от одной органеллы к другой, участвуют в метаболизме.
Специализированные везикулы, называемые лизосомами, содержат ферменты, переваривающие большие молекулы (углеводы, липиды и белки) в более мелкие, для облегчения их использования тканью.
Аппарат Гольджи
Аппарат Гольджи (комплекс Гольджи, тело Гольджи) также состоит из не соединенных между собой цистерн (в отличие от эндоплазматического ретикулума).
Аппарат Гольджи получает белки, сортирует и упаковывает их в везикулы.
Митохондрии
В митохондриях осуществляется процесс клеточного дыхания. Сахара и жиры разрушаются, выделяется энергия в виде аденозинтрифосфата (АТФ). АТФ управляет всеми клеточными процессами, митохондрии продуцируют АТФ клетки. Митохондрии иногда называют «генераторами».
Цитоплазма клетки
Цитоплазма – жидкостная среда клетки. Она может функционировать даже без ядра, однако, короткое время.
Цитозоль
Цитозолью называют клеточную жидкость. Цитозоль и все органеллы внутри нее, за исключением ядра, в совокупности называются цитоплазмой. Цитозоль в основном состоит из воды, а также содержит ионы (калий, белки и малые молекулы).
Цитоскелет
Цитоскелет представляет собой сеть нитей и трубочек, распространенных по всей цитоплазме.
Он выполняет следующие функции:
Существует три типа цитоскелетных нитей: микрофиламенты, микротрубочки и промежуточные филаменты. Микрофиламенты являются самыми маленькими элементами цитоскелета, а микротрубочки – самыми большими.
Клеточная мембрана
Клеточная мембрана полностью окружает животную клетку, не имеющую клеточной стенки, в отличие от растений. Клеточная мембрана представляет собой двойной слой, состоящий из фосфолипидов.
Фосфолипиды являются молекулами, содержащими фосфаты, прикрепленные к глицерину и радикалам жирных кислот. Они спонтанно образуют двойные мембраны в воде из-за своих одновременно гидрофильных и гидрофобных свойств.
Клеточная мембрана избирательно проницаема она способна пропускать определенные молекулы. Кислород и диоксид углерода проходят легко, в то время как большие или заряженные молекулы должны проходить через специальный канал в мембране, что поддерживает гомеостаз.
Лизосомы
Лизосомы представляют собой органеллы, осуществляющие деградацию веществ. В состав лизосомы входит около 40 расщепляющих ферментов. Интересно, что сам клеточный организм защищен от деградации в случае прорыва лизосомных ферментов в цитоплазму, разложению подвергаются закончившие выполнять свои функции митохондрии. После расщепления образуются остаточные тела, первичные лизосомы превращаются во вторичные.
Центриоль
Центриоли являются плотными телами, расположенными около ядра. Количество центриолей меняется, чаще всего их две. Центриоли соединены эндоплазматической перемычкой.
Как выглядит животная клетка под микроскопом
Под стандартным оптическим микроскопом видны основные компоненты. За счет того, что они соединены в непрерывно меняющийся организм, находящийся в движении, определить отдельные органеллы бывает сложно.
Не вызывают сомнений следующие части:
Подробнее изучить клетку поможет большая разрешающая способность микроскопа, тщательно подготовленный препарат и наличие некоторой практики.
Функции центриоли
Точные функции центриоли остаются неизвестными. Распространена гипотеза, что центриоли участвуют в процессе деления, образуя веретено деления и определяя его направленность, однако определенность в научном мире отсутствует.
Строение клетки человека — рисунок с подписями
Единица клеточной ткани человека имеет сложное строение. На рисунке отмечены основные структуры.
Каждый компонент имеет свое назначение, лишь в конгломерате они обеспечивают функционирование важной части живого организма.
Признаки живой клетки
Живая клетка по своим признакам схожа с живым существом в целом. Она дышит, питается, развивается, делится, в ее структуре происходят различные процессы. Понятно, что замирание естественных для организма процессов означает гибель.
Отличительные признаки растительной и животной клетки в таблице
Растительная и животная клетки имеют как сходства, так и различия, которые кратко описаны в таблице:
Признак | Растительная | Животная |
Получение питания | Автотрофный. Фотосинтезирует питательные вещества | Гетеротрофный. Не производит органику. |
Хранение питания | В вакуоли | В цитоплазме |
Запасной углевод | крахмал | гликоген |
Репродуктивная система | Образование перегородки в материнской единице | Образование перетяжки в материнской единице |
Клеточный центр и центриоли | У низших растений | У всех типов |
Клеточная стенка | Плотная, сохраняет форму | Гибкая, позволяет изменяться |
Основные компоненты являются сходными как для частиц растительного, так и животного мира.
Заключение
Животная клетка является сложным действующим организмом, обладающим отличительными признаками, функциями, целью существования. Все органеллы и органоиды вносят свою лепту в процесс жизнедеятельности этого микроорганизма.
Некоторые компоненты изучены учеными, функции же и особенности других еще только предстоит открыть.