Millised on taimerakkude sarnasused ja erinevused. Taimede, loomade, seente rakkude struktuuri sarnasused ja erinevused

Rakk on ühtne süsteem, mis koosneb looduslikult omavahel seotud elementidest ja on keerulise struktuuriga. See on varustatud eneseuuendamise, paljunemise, eneseregulatsiooni võimega.

Mis on rakk

Kõik rakud sisaldavad rakumembraani, mis ümbritseb selle sisemist sisu. See hõlmab tuuma, mis täidab aju funktsiooni ja juhib kõiki selles toimuvaid protsesse, ja tsütoplasmat, mis hõivab kogu raku ruumi ilma tuumata. See tsoon koosneb vedelikust, mida nimetatakse maatriksiks või hüaloplasmiks, ja organellidest (ühe- ja kahemembraanilised).

Organell on rakustruktuur, mis täidab teatud funktsioone. Ilma nendeta ei saa rakk normaalselt funktsioneerida.

Energiafunktsiooni täidavad mitokondrid, mis annavad tunnistust ATP-nimelise energia tootmisest. Taimerakus on ka kahemembraanilised organellid – kloroplastid, mille põhiülesanne on fotosüntees. Taimed kasutavad neid tärklise tootmiseks.

Teine taimeraku väga suur organell on mahla sisaldav vakuool, reserv toitaineid, mis annab värvi taimekomponentidele ja võib toimida ka prügikoristajana.

Peamiste organellide hulka kuulub ka endoplasmaatiline retikulum – kanalite süsteem, mis piiritleb kõiki organelle, tegelikult selle raami. Võrgustikke on kahte tüüpi - kare (granuleeritud) ja sile (agranulaarne). Karedalt - seal on ribosoomid, mis täidavad valkude moodustamise funktsiooni. Sile – vastutab lipiidide sünteesi eest.

Rakk on elusorganismi struktuurne ja funktsionaalne üksus, mis kannab geneetilist informatsiooni, tagab ainevahetusprotsesse, on võimeline taastuma ja isepaljunema.

On üherakulisi isendeid ja arenenud mitmerakulisi loomi ja taimi. Nende elutähtsa aktiivsuse tagab erinevatest kudedest üles ehitatud elundite töö. Kude omakorda on esindatud struktuurilt ja funktsioonilt sarnaste rakkude kogumiga.

Erinevate organismide rakkudel on oma iseloomulikud omadused ja struktuur, kuid ühised komponendid on omased kõigile rakkudele: nii taimsetele kui ka loomadele.

Organellid, mis on ühised kõikidele rakutüüpidele

Tuum– raku üks olulisi komponente, sisaldab geneetilist informatsiooni ja tagab selle edasikandumise järglastele. Ümbritsetud topeltmembraaniga, mis isoleerib selle tsütoplasmast.

Tsütoplasma- viskoosne läbipaistev keskkond, mis täidab raku. Kõik organellid asuvad tsütoplasmas. Tsütoplasma koosneb mikrotuubulite süsteemist, mis tagab kõigi organellide selge liikumise. Samuti kontrollib see sünteesitud ainete transporti.

rakumembraan- membraan, mis eraldab rakku väliskeskkond, tagab ainete transpordi rakku ja sünteesiproduktide või elutähtsa tegevuse väljutamise.

Endoplasmaatiline retikulum- membraanorganell, koosneb tankidest ja tuubulitest, mille pinnal toimub ribosoomide süntees (granulaarne ER). Kohad, kus ribosoomid puuduvad, moodustavad sileda endoplasmaatilise retikulumi. Granuleeritud ja agranulaarne võrgustik ei ole piiritletud, vaid lähevad üksteisesse ja ühenduvad tuuma kestaga.

Golgi kompleks- tankide virn, mis on keskelt lamestatud ja perifeeriast laiendatud. Mõeldud valkude sünteesi lõpuleviimiseks ja nende edasiseks transportimiseks rakust, moodustab koos EPS-iga lüsosoome.

Mitokondrid- kahemembraanilised organellid, sisemembraan moodustab rakku väljaulatuvad osad - cristae. Vastutab ATP sünteesi, energia metabolismi eest. Esineb hingamisfunktsioon(imab hapnikku ja vabastab CO 2).

Ribosoomid- vastutavad valgusünteesi eest, nende struktuuris on väikesed ja suured subühikud.

Lüsosoomid- teostada rakusisest seedimist hüdrolüütiliste ensüümide sisalduse tõttu. Lõhkuge kinni jäänud võõrkehad.

Nii taime- kui ka loomarakkudel on lisaks organellidele ka mittepüsivad struktuurid – kandmised. Need ilmnevad koos metaboolsete protsesside suurenemisega rakus. Nad täidavad toitumisfunktsiooni ja sisaldavad:

• Tärklise terad taimedes ja glükogeen loomadel;
• valgud;
• lipiidid on kõrge energiasisaldusega ühendid, mis on väärtuslikumad kui süsivesikud ja valgud.

On inklusioone, mis energiavahetuses rolli ei mängi, need sisaldavad raku jääkaineid. Loomade näärmerakkudes kogunevad kandmised saladust.

Organellid, mida leidub ainult taimerakkudes

Erinevalt taimerakkudest ei sisalda loomarakud vakuoole, plastiide ega rakuseinu.

raku sein moodustub rakuplaadist, moodustades esmase ja sekundaarse rakumembraani.

Primaarne rakusein esineb diferentseerumata rakkudes. Laagerdumise ajal asetatakse membraani ja primaarse rakuseina vahele sekundaarne membraan. Oma struktuurilt sarnaneb see primaarsele, ainult et selles on rohkem tselluloosi ja vähem vett.

Sekundaarne rakusein on varustatud paljude pooridega. Poor on koht, kus primaarse membraani ja membraani vahel puudub sekundaarne sein. Poorid on paigutatud paarikaupa külgnevatesse rakkudesse. Lähedal asuvad rakud suhtlevad üksteisega plasmodesma abil - see on kanal, mis on plasmolemmaga vooderdatud tsütoplasma ahel. Selle kaudu vahetavad rakud sünteesitud tooteid.

Rakuseina funktsioonid:

1. Rakkude turgori säilitamine.
2. Annab rakkudele kuju, toimides luustikuna.
3. Kogub toitvaid toite.
4. Kaitseb välismõjude eest.

Vacuoolid- rakumahlaga täidetud organellid osalevad orgaaniliste ainete seedimises (sarnaselt lüsosoomidega loomarakk). Moodustunud kiirabi ja Golgi kompleksi ühisel tööl. Algul moodustuvad ja toimivad mitu vakuooli, rakkude vananemise ajal ühinevad need üheks keskseks vakuooliks.

plastiidid- autonoomsed kahemembraanilised organellid, sisekestal on väljakasvud - lamellid. Kõik plastiidid jagunevad kolme tüüpi:

• Leukoplastid- mittepigmenteerunud moodustised, mis on võimelised säilitama tärklist, valke, lipiide;
• kloroplastid- rohelised plastiidid, sisaldavad pigmenti klorofülli, on võimelised fotosünteesiks;
• kromoplastid- oranžid kristallid karoteen pigmendi olemasolu tõttu.

Organellid leiduvad ainult loomarakkudes

Taimeraku ja loomaraku erinevus seisneb selles, et selles puudub tsentriool, kolmekihiline membraan.

Tsentrioolid- tuuma lähedal asuvad paarisorganellid. Nad osalevad jagunemisspindli moodustamises ja aitavad kaasa kromosoomide ühtlasele lahknemisele raku erinevatele poolustele.

plasmamembraan- Loomarakke iseloomustab kolmekihiline vastupidav membraan, mis on ehitatud lipiididest ja valkudest.

Taime- ja loomarakkude võrdlevad omadused

Looma- ja taimerakkude võrdlev tabel
Omadused	taimerakk	looma puur
Organellide struktuur	Membraan
Tuum	Moodustatud, koos kromosoomide komplektiga
Jaoskond	Somaatiliste rakkude paljundamine mitoosi teel
Organellid	Sarnane organellide komplekt
raku sein	+	-
plastiidid	+	-
Tsentrioolid	-	+
Võimsuse tüüp	autotroofne	Heterotroofne
Energia süntees	Mitokondrite ja kloroplastide abiga	Ainult mitokondrite abiga
Ainevahetus	Anabolismi eelis katabolismi ees	Katabolism ületab ainete sünteesi
Lisandid	Toitained (tärklis), soolad	Glükogeen, valgud, lipiidid, süsivesikud, soolad
Cilia	Harva	Sööma

Taimerakud viivad tänu kloroplastidele läbi fotosünteesiprotsesse – muudavad päikeseenergia orgaanilisteks aineteks, loomarakud pole selleks võimelised.

Taime mitootiline jagunemine toimub peamiselt meristeemis, mida iseloomustab täiendava etapi - eelfaasi olemasolu; loomakehas on mitoos omane kõigile rakkudele.

Üksikute taimerakkude suurus (umbes 50 µm) ületab loomarakkude suuruse (umbes 20 µm).

Taimerakkude vaheline suhe toimub plasmodesma tõttu, loomadel - desmosoomide abil.

Taimeraku vakuoolid hõivavad suurema osa selle mahust, loomadel on need väikestes kogustes väikesed moodustised.

Taimede rakusein koosneb tselluloosist ja pektiinist, loomadel aga membraan fosfolipiididest.

Taimed ei ole võimelised aktiivselt liikuma, seetõttu on nad kohanenud autotroofse toitumisviisiga, sünteesides iseseisvalt kõik vajalikud toitained anorgaanilistest ühenditest.

Loomad on heterotroofid ja kasutavad eksogeenset orgaanilist ainet.

Taime- ja loomarakkude struktuuri ja funktsionaalsuse sarnasus viitab nende päritolu ja eukarüootide hulka kuuluvuse ühtsusele. Nende eristavad tunnused konditsioneeritud teistmoodi elu ja toitumine.

Mitmekesisuse keskmes orgaaniline maailm peitub põhiüksus – elusrakk. Praeguse teadusliku kontseptsiooni järgi sai elu alguse tuumavabadest prokarüootidest, kes välistingimuste muutumise ja sisemiste protsesside paranemise tõttu arenesid lõpuks eukarüootideks. Sellised järeldused tehti, sealhulgas kaasaegsete prokarüootide ja eukarüootide rakkude uurimise tulemused. Teadlased on tuvastanud nende bioloogiliste objektide olulise sarnasuse. Loomarakkude ja bakterite sarnasus seisneb selles, et neil on sama päriliku teabe edastamise protsess, kuigi organellid (struktuuriosad) erinevad nii koostise kui ka toimimismehhanismide poolest.

Loomad ja taimed on mitmerakulised eukarüootsed organismid. See tähendab, et kõik nende organismide koed koosnevad elusatest eukarüootidest. Hoolimata asjaolust, et kõigil eukarüootidel on prokarüootsed sümbiondid, ei peeta sümbionte nende organismide osaks, vaid neil on eraldi klassifikatsioon.

Bakterid on üherakulised organismid, mis koosnevad ühest prokarüootsest rakust. Prokarüootseid organisme on mitut tüüpi, mis elavad kolooniatena, kuid kolooniad ei muutu mitmerakulisteks olenditeks.

Loomad saavutavad tõeliselt tohutu suuruse, samas kui suurim bakter pole isegi palja silmaga nähtav. Ja ometi on nende organismide peamistel liikumisprotsessidel märgatavaid sarnasusi.

Looma- ja bakterirakkude samad struktuurielemendid:

• rakumembraan;
• tsütoplasma;
• ribosoomid;
• DNA - päriliku teabe kandjad;
• ruumilise liikumise organellid (lipud, ripsmed jne).

Need on peamised detailid, mis võimaldavad isoleerida rakuruumi välismaailmast, luua keskkonda rakus ainevahetuseks ja edastada paljunemisel pärilikku informatsiooni.

Lisaks nendele organellidele on loomade eukarüootsetes üksustes:

• tuum (struktuur DNA säilitamiseks);
• desmosoomid, mis pakuvad eukarüootide vahelist suhtlust, mis võimaldab moodustada mitmerakulisi organisme;
• tsentrioolid (vajalikud jagunemisprotsessi jaoks);
• mitokondrid (annavad energiat);
• lüsosoomid (lagundavad orgaanilist ainet).

On mitmeid teisi organelle, mis sünteesivad rakuruumi sees keerulisi valke, transpordivad neid valke ja hoiavad ka rakku stressiseisundis. Bakterid ei vaja neid funktsioone.

Enamik loomade organelle (rakuüksusi) tekkis suure eukarüoodi suurenenud vajaduste tagajärjel. Võrdluseks, prokarüootne monaad on praktiliselt autonoomne ja see ei pea looma täiendavaid funktsioone, et ületada süsteemi üldise komplikatsiooniga seotud täiendavad raskused.

Peamised sarnasused

Lisaks erinevustele on olulisi sarnasusi, mis kinnitavad kõigi elusorganismide, sealhulgas loomarakkude ja bakterite sugulust.

rakumembraan

Seda organoidi leidub prokarüootses ja eukarüootses elustikus (kaasa arvatud taimed ja seened). See määrab lahtri ruumilise konfiguratsiooni. See koosneb valkudest ja lipiididest, tänu millele toimub vajalike ainete transport ja jääkainete transport. Tuuma- ja mittetuumaolendite rakumembraanid võivad koosneda erineva ehitusega valkudest ja lipiididest, kuid ehituspõhimõte on alati sama.

Tsütoplasma

Bakterite, loomade, taimede ja seente elusrakuüksuse sisekeskkond. Sarnasus seisneb kõigi organismide tsütoplasma ühistes tunnustes - struktuurielementide ühendamises üheks tervikuks ja vee koostises. Vesi on tsütoplasma põhikomponent. Vees võib lahustada erinevaid mineraalsooli, orgaanilised ühendid, glükoos, kuid ilma veeta on tsütoplasma võimatu.

Ribosoom

Bakteri-, taime-, looma- ja seenrakkudes leiduv organoid, mis sünteesib aminohapetest valke, kasutades Messenger RNA (mRNA) andmeid. Valkude translatsiooni (sünteesi) mehhanismil ribosoomide poolt eukarüootsetes üksustes ja prokarüootses elustikus on peaaegu kõigil etappidel sarnasusi.

Päriliku teabe kandjad

Loomadel, taimedes ja seentes, eukarüootsetes ühikutes, talletatakse pärilikkusinfot DNA molekulides, mis on pakitud nukleoproteiini struktuuri – kromosoomi.

Prokarüootses elustikus on valgustruktuuride kohta info talletatud ka DNA-sse, kuid neid ei pea kromosoomidesse pakkima. DNA on ümmarguse makromolekuli kujul, mis asub vabalt tsütoplasmas.

Ruumis liikumine ja fikseerimine

Hoolimata asjaolust, et eukarüootsete ja prokarüootsete struktuuride organellidel on sarnased nimed (lipukesed, villid, ripsmed jne), erinevad nad oma struktuurilt oluliselt. Näiteks bakterilipp pöörleb alati ümber oma telje, samal ajal kui eukarüootsed rakud, kui neil on viburid, liigutavad rakuüksust, paindudes kogu pikkuses.

Üldised sarnasused tuumavabade ja tuumaorganismide vahel annavad tunnistust nende elusrakkude ühisest olemusest, kuid nende kahe orgaanilise eluvormi vahel on palju erinevusi. Palju rohkem kui sarnasusi. Nendes rakkudes kulgevad peaaegu kõik elutähtsad protsessid erinevalt.

Taime-, looma- ja seenerakkude struktuuri sarnasused ja erinevused

Sarnasused eukarüootsete rakkude struktuuris.

Nüüd on võimatu täiesti kindlalt öelda, millal ja kuidas elu Maal tekkis. Samuti ei tea me täpselt, kuidas esimesed elusolendid Maal toitusid: autotroofselt või heterotroofselt. Kuid praegu eksisteerivad meie planeedil rahumeelselt koos mitme elusolendite kuningriigi esindajad. Vaatamata suurele erinevusele ehituses ja elustiilis on ilmne, et nende vahel on rohkem sarnasusi kui erinevusi ning tõenäoliselt on neil kõigil ühised esivanemad, kes elasid kaugel arheani ajastul. Tavaliste "vanaisade" ja "vanaemade" olemasolust annavad tunnistust mitmed ühised tunnused eukarüootsetes rakkudes: algloomad, taimed, seened ja loomad. Need märgid hõlmavad järgmist:

Raku struktuuri üldplaan: rakumembraani olemasolu, tsütoplasma, tuumad, organellid;
- rakus toimuvate ainevahetus- ja energiaprotsesside põhimõtteline sarnasus;
- pärilik kodeerimine teavet nukleiinhapete abil;
- ühtsus keemiline koostis rakud;
- sarnased rakkude jagunemise protsessid.

Taime- ja loomarakkude struktuuri erinevused.

Evolutsiooniprotsessis tekkis erinevate elusolendite kuningriikide esindajate rakkude eksisteerimise ebavõrdsete tingimuste tõttu palju erinevusi. Võrrelgem taime- ja loomarakkude ehitust ja elutähtsaid funktsioone (tabel 4).

Peamine erinevus nende kahe kuningriigi rakkude vahel seisneb nende toitumises. Kloroplaste sisaldavad taimerakud on autotroofid, st nad sünteesivad fotosünteesi käigus valgusenergia arvelt ise eluks vajalikke orgaanilisi aineid. Loomarakud on heterotroofid, see tähendab, et süsinikuallikaks nende enda orgaaniliste ainete sünteesiks on toiduga kaasas olevad orgaanilised ained. Need samad toitained, nagu süsivesikud, on loomadele energiaallikaks. On ka erandeid, näiteks rohelised flagellaadid, mis on võimelised valguses fotosünteesiks ja pimedas toituvad valmistoodetest. orgaaniline aine. Fotosünteesi tagamiseks sisaldavad taimerakud plastiide, mis kannavad klorofülli ja teisi pigmente.

Kuna taimerakul on rakusein, mis kaitseb selle sisu ja tagab püsiva kuju, siis jagunemisel tekib tütarrakkude vahele vahesein ning loomarakk, millel sellist seina pole, jaguneb ahenemise moodustumisega.

Seenerakkude omadused.

Seega on seente eraldamine iseseisvasse kuningriiki, kus on üle 100 tuhande liigi, täiesti õigustatud. Seened pärinevad kas kõige iidsematest klorofülli kaotanud niitvetikatest ehk taimedest või mõnest meile tundmatust iidsest heterotroofist ehk loomadest.

1. Mille poolest erineb taimerakk loomarakust?
2. Millised on erinevused taimede ja loomade rakkude jagunemises?
3. Miks on seened eraldiseisva kuningriigina välja toodud?
4. Mis on ühist ning milliseid ehitus- ja eluerinevusi saab eristada, kui võrrelda seeni taimede ja loomadega?
5. Milliste tunnuste põhjal võime eeldada, et kõigil eukarüootidel olid ühised esivanemad?

Kamensky A. A., Kriksunov E. V., Pasechnik V. V. Bioloogia 10. klass
Esitasid veebisaidi lugejad

Tunni sisu Tunni ülevaade ja tugiraam Tunni esitlus Kiirendusmeetodid ja interaktiivsed tehnoloogiad Suletud harjutused (ainult õpetajale) Hindamine Harjuta ülesanded ja harjutused, enesekontrolli töötoad, labor, juhtumid ülesannete keerukuse tase: tavaline, kõrge, olümpiaadi kodutöö Illustratsioonid illustratsioonid: videoklipid, heli, fotod, graafika, tabelid, koomiksid, multimeedia esseed kiibid uudishimulike sõimede huumori jaoks, tähendamissõnad, naljad, ütlused, ristsõnad, tsitaadid Lisandmoodulid väline sõltumatu testimine (VNT) õpikud põhi- ja lisateemaatilised pühad, loosungid artiklid rahvuslikud tunnused sõnastik muud terminid Ainult õpetajatele

Oma ehituse järgi võib kõigi elusorganismide rakud jagada kaheks suureks osaks: mittetuuma- ja tuumaorganismid.

Taime- ja loomaraku ehituse võrdlemiseks olgu öeldud, et mõlemad struktuurid kuuluvad eukarüootide suprakuningriiki, mis tähendab, et need sisaldavad membraanimembraani, morfoloogiliselt moodustunud tuuma ja erinevatel eesmärkidel organelle. .

Kokkupuutel

Klassikaaslased

	juurvilja	Loom
Söötmisviis	autotroofne	Heterotroofne
raku sein	See asub väljaspool ja seda esindab tselluloosist kest. Ei muuda oma kuju	Seda nimetatakse glükokalüksiks - õhuke valgu- ja süsivesikute rakukiht. Struktuur võib muuta oma kuju.
Rakukeskus	Ei. Võib esineda ainult madalamatel taimedel	Sööma
Jaoskond	Lapsstruktuuride vahele moodustatakse vahesein	Lapsstruktuuride vahel moodustub kitsendus
Varu süsivesikuid	Tärklis	Glükogeen
plastiidid	Kloroplastid, kromoplastid, leukoplastid; erinevad üksteisest sõltuvalt värvist	Ei
Vacuoolid	Suured õõnsused, mis on täidetud rakumahlaga. Sisaldama suur hulk toitaineid. Tagage turgori rõhk. Neid on puuris suhteliselt vähe.	Arvukalt väike seedimine, mõnel - kontraktiilne. Struktuur erineb taimede vakuoolidest.

Taimeraku struktuurilised omadused:

Loomarakkude struktuurilised omadused:

Taime- ja loomarakkude lühike võrdlus

Mis sellest järeldub

1. Taime- ja loomarakkude struktuuri ja molekulaarse koostise tunnuste põhimõtteline sarnasus näitab nende päritolu seost ja ühtsust, mis on tõenäoliselt pärit üherakulistest veeorganismidest.
2. Mõlemad tüübid sisaldavad paljusid perioodilise tabeli elemente, mis esinevad peamiselt anorgaanilise ja orgaanilise olemusega kompleksühendite kujul.
3. Erinev on aga see, et evolutsiooni käigus on need kaks rakutüüpi üksteisest kaugele lahknenud, sest väliskeskkonna erinevate kahjulike mõjude tõttu on neil täiesti olemas erinevatel viisidel kaitse ja neil on ka erinevad söötmisviisid.
4. Taimerakk erineb loomarakust peamiselt tugeva tselluloosist koosneva kesta poolest; spetsiaalsed organellid - kloroplastid, mille koostises on klorofülli molekulid, mille abil teostame fotosünteesi; ja hästi arenenud vakuoolid koos toitainetega.