Ne uităm adesea la un cățeluș drăguț sau o plantă frumoasă pentru a o admira dar nu ne dăm seama cât de uimitoare pot fi aceste organisme de fapt, trebuie să privim mult mai adânc în ele pentru a descoperi toate secretele lor; cum sunt structurate celulele lor și cum este optimizată funcția lor.
Acesta poate fi un discurs filozofic, dar oamenii nu iau adesea în considerare complexitatea unui organism viu. Cu excepția poate a orei de biologie, te-ai gândit vreodată la miliardele de celule din care este alcătuit corpul tău și cum acestea lucrează împreună ca componente ale unui singur organism mare?
Și putem spune că ceva este cu adevărat viu atunci când viața depinde de sănătatea și activitatea continuă a celulelor?
Ce zici să explorăm acum celulele vegetale și animale, pentru a ne minuna de modul în care sunt făcute acele unități minuscule.
| Aspect | 🐾 Celula animală | 🌿 Celula vegetală |
|---|---|---|
| Tip de celulă | Eucariotă | Eucariotă |
| Structuri comune | Are nucleu și organite cu funcții similare | Are nucleu și organite cu funcții similare |
| Țesuturi formate | Formează multe tipuri de țesuturi | Formează doar 5 tipuri de țesuturi |
| Susținere și protecție | Are suport structural și protecție mai bună | Nu are același nivel de suport structural |
| Cloroplaste | Nu are cloroplaste | Conține cloroplaste |
Găsește un profesor de biologie aici, pe Superprof.
Tipuri de celule
Celulele sunt unitatea de bază a vieții. Ele conțin toată structura și componentele, și - cel mai important - informația genetică pentru a asigura supraviețuirea și perpetuarea organismului.
Există două categorii fundamentale de celule: procariote și eucariote. Plantele și animalele, ființe complexe precum sunt, au celule eucariote. Aceasta înseamnă că fiecare celulă vegetală și animală conține un nucleu, citoplasmă - fluidul care umple celula, și o membrană.
Ai putea compara membrana unei celule cu pielea noastră; ea conține complet tot ce se află în interiorul celulei.
Găsește lecții de biologie aici, pe Superprof.
Nucleul celulei conține toată informația genetică și ADN-ul său. O membrană dublă păstrează acea informație separată de citoplasmă; acel strat dual de protecție se numește anvelopă nucleară.
• Membrană celulară – delimitează celula
• Citoplasmă – mediul intern fluid
• Organite – structuri specializate aflate în citoplasmă
• Nucleu – centrul de comandă genetic
Cu fiecare lecție, un meditator de biologie poate transforma pădurea densă a proceselor celulare într-o hartă bine navigată, făcând învățarea la fel de naturală ca respirația. Așadar, acum, cu faptele de bază despre celule stabilite, să fim mai specifici despre structurile celulare.
Structurile celulei animale
Toate animalele sunt multicelulare; multe tipuri diferite de celule alcătuiesc organismul. Unele animale sunt simplu construite, în timp ce altele - oamenii, de exemplu, sunt extrem de complexe.
Organismele complexe au celule sangvine, celule musculare și celule nervoase; celule cerebrale, celule intestinale, celule hepatice și, cel mai important dintre toate, celule stem; acestea sunt practic șabloane goale care așteaptă instrucțiuni despre ce tip de celulă să devină. Și aceasta este doar o listă parțială a tipurilor de celule pe care le pot avea organismele complexe.
Varietatea celulelor pe care le poate avea un animal și diferitele funcții pe care le îndeplinesc înseamnă că nu fiecare celulă animală este echipată cu același set de organele. Cu toate acestea, multe astfel de mini-organe apar în întreaga gamă largă de tipuri celulare.
Pe lângă un nucleu și citoplasmă, celulele animale conțin ribozomi; „departamentul de producție” al celulelor. Ei stabilesc secvența aminoacizilor în lanțurile de polipeptide conform instrucțiunilor livrate de ARN-ul mesager (ARNm) al celulei. Ribozomii pot fi oriunde în citoplasmă, dar sunt adesea fuzionați cu reticulul endoplasmatic (RE).
RE asamblează și transportă lanțurile lungi de aminoacizi produse de ribozomi. Fiecare celulă are două tipuri de RE: neted și aspră. Tipul aspră are ribozomi atașați; cele netede nu au. Cea mai importantă funcție a RE neted este de a elimina toxinele din celule.
Corpul Golgi pliază proteinele trimise de RE; le sortează și le împachetează în vezicule. Dacă ribozomii sunt departamentul de producție, Golgi este responsabil pentru expedierea „produsului” în afară.
Lizozomii conțin enzime digestive; ei descompun moleculele mari din interiorul celulei astfel încât părțile lor componente să poată fi refolosite.
Organelele mitocondriale produc energie; ele sunt centrala energetică a celulelor, unde are loc respirația celulară. Aici se descompun grăsimile și zaharurile pentru a elibera ATP.
Toate aceste componente sunt suspendate în citoplasmă și conținute într-o membrană plasmatică.
Pe tot parcursul citoplasmei se află citoscheletul, care ajută la stabilizarea și ancorarea organelelor; ajută, de asemenea, celulele să-și mențină forma. Citoscheletul joacă un rol în semnalizarea celulară - atât în transmiterea de mesaje către alte celule, cât și în trimiterea de instrucțiuni în interiorul celulei. Microfilamentele, microtubulii și filamentele intermediare sunt cele trei tipuri de filamente care alcătuiesc citoscheletul.
Cu funcția structurilor celulei animale explicată, să ne îndreptăm atenția către structurile celulei vegetale.
Structura celulei vegetale
Trei trăsături majore diferențiază celulele vegetale de cele animale: un perete celular, o vacuolă și cloroplaste. Pe lângă acestea, există și alte diferențe, mai minore.
În timp ce celulele animale se bazează pe glucoză și oxigen pentru supraviețuirea lor continuă - molecule pe care le ingerează și inspiră, celulele vegetale își fotosintetizează hrana. Pentru aceasta, organele numite cloroplaste sunt vitale.
Plantele sunt considerate fotoautotrofe deoarece folosesc energia luminii pentru a produce zaharurile care le susțin. Prin contrast, animalele sunt heterotrofe pentru că mănâncă alte animale și plante.
Celulele vegetale nu au protecția structurală și securitatea pe care o au celulele animale, așa că au mecanisme diferite pentru a-și proteja nucleele și a-și menține formele. Vacuola central-poziționată și peretele celular fac structura celulei mai rigidă și durabilă.
🌿 Are perete celular rigid pentru protecție și susținere
💧 Are vacuolă centrală care menține presiunea de turgescență
☀️ Are cloroplaste pentru fotosinteză
🌱 Este fotoautotrofă (își produce singură hrana)
Vacuola funcționează ca o vezică, reținând apă astfel încât se umflă spre părțile laterale ale celulei. Aceasta provoacă presiune de turgescență - efectul celulelor încărcate cu apă care se apasă unele pe altele. Presiunea de turgescență îndeplinește aceeași funcție ca scheletele la animale, oferind plantei rigiditatea necesară pentru a crește în sus, spre mai multă lumină solară.
Pentru a rezista turgescenței, precum și presiunii interne pe care o creează vacuolele, celulele vegetale au pereți rezistenți.
Celuloza prezintă provocări digestive pentru organismele care nu produc în mod natural enzima celulază. Multe erbivore produc această enzimă, dar alte animale, inclusiv oamenii, au adesea o deficiență a acesteia.
Cloroplastele, cele mai importante organele ale plantelor, sunt închise într-o membrană dublă. Membrana externă a acestor organele în formă de disc le formează suprafața exterioară; este destul de permeabilă în comparație cu membrana internă, care nu permite trecerea a atât de multe molecule.
Cloroplastele sunt umplute cu un fluid numit stromă - oarecum asemănător cu citoplasma. În stromă se află stive de tilacoide. Fiecare dintre aceste compartimente în formă de monedă conține niveluri ridicate de carotenoide și clorofilă, două pigmenți deosebit de pricepuți în captarea luminii.
Stivele de tilacoide se numesc grana (singular: granum). Ele sunt conectate prin tilacoide intergranale; în esență un singur disc ale cărui laturi sunt încorporate în două grana învecinate.
Celulele vegetale au cloroplaste, care le permit să transforme lumina soarelui în energie prin fotosinteză – practic, ele „mănâncă soarele”! ☀️
Ca și alte celule eucariote, celulele vegetale conțin un nucleu, în care este stocat materialul genetic (ADN) al celulei. Și - din nou, ca și în celulele animale, proteinele sunt produse în ribozomi și procesate în reticulul endoplasmatic (RE). Acestea sunt pliate și împachetate în vezicule în aparatul Golgi.
Celulele vegetale au și ele mitocondrii, dar acestea funcționează puțin diferit la plante decât la animale. De exemplu, în timp ce ambele se angajează în respirație celulară și producție de ATP, mitocondriile din animale descompun nutrienții ingerați și extrag ceea ce le este necesar, în timp ce mitocondriile plantelor își iau zaharurile din interior, sintetizate de plantă însăși.
În cele din urmă, în timp ce celulele animale formează multe tipuri diferite de țesuturi, celulele vegetale formează doar cinci. Țesuturile parenchimale, sclerenchimale și colenchimale sunt considerate simple - formate dintr-un singur tip de celulă. Prin contrast, floemul și xilemul sunt considerate țesuturi complexe deoarece sunt formate din mai mult de un tip de celulă.
După ce am privit îndeaproape aceste două tipuri de celule eucariote, este ușor de văzut cât de fascinantă poate fi biologia celulară, dar, pentru că subiectul poate fi atât de complex, mulți nu le place să o contempleze.
Compararea celulelor vegetale și animale
Deoarece au un nucleu definit și organele delimitate de membrană, atât celulele vegetale, cât și cele animale sunt eucariote. Bacteriile și arheele, pentru că nu au nucleu - ADN-ul lor este găzduit într-un corp numit nucleoid, sunt clasificate ca procariote.
Întrucât bacteriile sunt organisme unicelulare, iar plantele și animalele sunt multicelulare, vom exclude bacteriile din analiza noastră pentru a ne concentra pe organismele ale căror celule multiple lucrează împreună.
În ciuda clasificării lor comune ca eucariote și a puținelor lor asemănări, celulele animale și vegetale sunt fundamental diferite.
🌿 Celulele vegetale au perete celular rigid
🧍 Celulele animale nu au perete celular
🦴 Animalele au structuri externe de susținere (oase, ligamente etc.)
Cu un sistem de susținere atât de extins, este clar de văzut de ce celulele animale nu au nevoie de protecția suplimentară pe care o au celulele vegetale. Cu toate acestea, celulele vegetale sunt bogate în cloroplaste, organelele care le fac să pară verzi și să permită fotosinteza. Totuși, osmoza este un aspect important despre care poți citi chiar aici.
Foarte puține animale - în principal bacterii și amibe, și doar un vertebrat, salamandra pătată, au cloroplaste. Le absorb din plantele pe care le mănâncă.
În plus, celulele vegetale au o vacuolă centrală mare; celulele animale nu au. Această vacuolă centrală conține apă și menține presiunea de turgescență a celulelor. Deoarece celulele vegetale absorb apă prin osmoză și au relativ puține apărări, este vital să aibă un loc pentru a stoca acele molecule.
Reține că unele celule animale au vacuole mici care stochează particule moleculare mai mari decât apa. În mod clar, atunci, acele molecule sunt introduse în celule prin difuzie facilitată.
Rezumă cu AI:
Ți-a plăcut articolul? Lasă o notă!
Încarc...