Millised on sarnasused ja erinevused taimede, seente, bakterite ja loomade rakkude vahel? Taimede, loomade ja seente rakkude struktuuri sarnasused ja erinevused Seenelooma- ja taimerakkude sarnasused.

Nagu teate, jagunevad eukarüootsed elusorganismid kolme kuningriiki: taimed, seened ja loomad. Selles õppetükis õpime tundma sarnasusi ja erinevusi eukarüootsete rakkude vahel. Vastame ka küsimusele: miks on seened eraldatud eraldi kuningriiki, kuigi hiljuti liigitati need taimede hulka?

Eukarüootsete rakkude sarnasust tõendavad mitmed ühised omadused:

1. Üldplaan raku ehitus (rakumembraani, tsütoplasma ja tuuma olemasolu koos organellidega).

2. Ainevahetus- ja energiaprotsesside fundamentaalne sarnasus rakus.

3. Päriliku teabe kodeerimine nukleiinhapete abil.

4. Ühtsus keemiline koostis rakud.

5. Sarnased rakkude jagunemise protsessid.

Joonisel 1 on näidatud tabel „Erinevused taime- ja loomarakkude vahel”.

Riis. 1. Taime- ja loomarakkude erinevus

Peamine erinevus looma- ja taimeriigi rakkude vahel on nende toitumisviis. Taimerakud on autotroofid, see tähendab, et nad sünteesivad fotosünteesi käigus päikesevalguse energiat kasutades orgaanilisi aineid anorgaanilistest. Loomarakud on heterotroofid, see tähendab, et nende süsinikuallikaks on toiduga kaasas olevad orgaanilised ained; samad ained toimivad ka energiaallikana.

Fotosünteesi tagamiseks sisaldavad taimerakud plastiide, näiteks kloroplaste, mis sisaldavad fotosünteesi peamist pigmenti – klorofülli. Loomarakkudes plastiide ei leidu, kuid on ka erandeid, näiteks taimelipikud, mille hulka kuulub ka roheline eugleena. Pimedas toitub ta valmistoidust orgaanilised ained(nagu loom) ja valguses on ta võimeline fotosünteesiks.

Kuna taimerakud sünteesivad orgaanilisi aineid erinevalt, on ka nende säilitussüsivesikud erinevad. Taimedel koguneb tärklis rakkudesse, loomadel aga ladestub glükogeen.

Taimerakku iseloomustab tselluloosist ja pektiinainetest koosneva rakuseina olemasolu. Rakusein annab taimerakkudele mehaanilise tugevuse ja toe.

Suurem osa taimerakust on hõivatud vaakumiga, mis sisaldab vedelikku. Taimeraku vakuoolid säilitavad orgaanilisi aineid, sisaldavad hüdrolüütilisi ensüüme (täitvad lüsosoomide funktsiooni), osalevad ka raku pH reguleerimises ning isoleerivad ja neutraliseerivad mürgiseid aineid. Loomarakk võib sisaldada väikeseid vakuoole, mis täidavad seede- ja kontraktiilseid funktsioone. Loomarakus oleva vakuooli struktuur erineb taimeraku omast.

Loomarakus on erinevalt taimerakust tsentrioolid.

Kuna taimerakul on rakusein, mis kaitseb selle sisu ja annab püsiv vorm, siis see jaguneb, moodustades vaheseina. loomarakk jaguneb, moodustades ahenemise, kuna sellel puudub rakuseina.

Vakuoolid on vedelikuga täidetud raku membraaniga seotud alad. Membraan, mis piirab vakuooli tsütoplasmast, nimetatakse tonoplast. See on üks membraan.

Noores taimerakus on tavaliselt palju väikeseid vakuoole, mis raku küpsedes ühinevad üheks suureks. Küpses taimerakus võib vakuool hõivata kuni 90% selle mahust. Rakkude kasv toimub vakuooli suurenemise tõttu - see on vakuooli ja tonoplasti peamine roll.

Vaakummahla põhikomponent on vesi, kõik muud komponendid varieeruvad suuresti sõltuvalt taime tüübist ja selle füsioloogilisest seisundist. Vakuoolid võivad sisaldada suhkruid, sooli ja harvemini valke, mõnikord ladestuvad neisse pigmendid.

Tonoplast mängib aktiivset rolli teatud ioonide transportimisel vakuooli.

Vakuooli sisu on kergelt happeline, happeline ja, in harvadel juhtudel, tugevalt happeline (sidruni) reaktsioon.

Vakuoolid on koht, kuhu kogunevad ainevahetusproduktid. Mõnikord kogunevad neisse inimesele mürgised ained (nikotiini alkaloid).

Vakuoolid võivad toimida lüsosoomidena, kuna need sisaldavad hüdrolüütilisi ensüüme, mis seedivad vakuooli sees olevaid aineid. Kui rakk sureb, valgub vakuooli sisu välja ja hakkab rakku seedima (protsess autolüüs).

Seenerakud sisaldavad taimede ja loomade omadusi. Neil on ka oma spetsiifilised omadused.

Loomarakkude märgid

Riis. 2. Sümbiontseened

Seente hulgas on kiskjaid, kes moodustavad pinnasesse kleepuvaid silmuseid, millesse takerduvad väikesed nematoodi ussid (vt joon. 3). Seejärel kasvab seeneniidistik ja tungib ussi kehasse, imedes kogu sisu välja.

Riis. 3. Nematoodi uss kleepuvas aasas

Taimeraku tunnused

Seeneraku sarnasus taimerakuga avaldub peal oleva rakuseina olemasolus plasmamembraan, kuid seente rakusein koosneb peamiselt kitiinist.

Nii nagu taimed, ei ole seened võimelised aktiivselt liikuma, kuid on võimelised piiramatult kasvama.

Paljunemine ja levik eostega toob seened ka taimedele lähemale.

Seente erilised tunnused

Seene keha moodustavad niidilaadsed struktuurid ühes rakureas - hüüfid. Mõnel seenel on hüüfide vahelised vaheseinad kadunud ja seeneniidistik, mis koosneb ühest hiiglaslikust mitmetuumalisest rakust. Hüüfivormide kogu seeneniidistik.

Seega on seente eraldamine omaette kuningriiki, kuhu kuulub üle saja tuhande liigi, õigustatud.

Mõned seened mängivad võtmeroll soontaimede mineraaltoitluses. Paljude steriilses toitelahuses kasvatatud ja seejärel heinamaale viidud metsapuu liikide seemikud kasvavad halvasti ja surevad isegi toidupuuduse tõttu. Kui aga lisada mullale vastavaid seeni sisaldavat metsamulda, siis kasv normaliseerub. See on tingitud mükoriisa(“seenejuur”), juurte ja seente tihe vastastikku kasulik sümbioos.

Mükoriisad on tuntud enamikus soontaimede rühmades. Vaid üksikud õistaimede perekonnad seda ei moodusta või moodustavad seda väga harva, näiteks ristõieliste ja tarnaliste sugukonnad.

Paljud taimed võivad normaalselt areneda ilma mükoriisata, kui nad on hästi varustatud oluliste elementidega, eriti fosforiga. Mükoriisa osalemine fosfori otseses transpordis mullast juurtesse on katseliselt tõestatud. Taim omakorda varustab sümbiootilisi seeni süsivesikutega. Üks kõige enam hämmastavad omadused mükoriisa - toimib teatud tingimustel "sillana" fotosünteesiproduktide, fosfori ja võimalusel ka muude ühendite ülekandmiseks ühelt taimelt, mis moodustab selle teise.

Evolutsiooni käigus on tekkinud röövseened erinevaid seadmeid pisikeste loomade püüdmiseks ja seedimiseks, nt. ümarussid nematoodid

Röövseente mikroskoopilised esindajad on tuntud juba ammu, kuid hiljuti leiti, et ka mõned lamellseened, näiteks austerservikud, on röövseened. Austerservik eritab spetsiaalset ainet, mis immobiliseerib nematoodid, mille järel seeneniidistik ussi mässib ja sellesse tungib. Seejärel toodetakse ensüüme, mis seedivad ussi keha. Seejärel imeb seeneniidistik nematoodide sisu välja. Kuna austriseened elavad mädanenud puidul, mis on lämmastikuvaene, on selle seene jaoks selle elemendi allikaks ussid.

Mõned mikroskoopilised seened eritavad hüüfide pinnale kleepuvat ainet, mille külge kleepuvad väikesed loomad (algloomad, väikesed putukad). Teised seened moodustavad silmuseid, mis püüavad kinni nematoodid.

Bibliograafia

1. Kamensky A.A., Kriksunov E.A., Pasechnik V.V. Üldine bioloogia 10-11 klass Bustard, 2005.a.
2. Bioloogia. 10. klass. Üldine bioloogia. Algtase / P.V. Izhevsky, O.A. Kornilova, T.E. Loshchilina ja teised – 2. väljaanne, muudetud. - Ventana-Graf, 2010. - 224 lk.
3. Beljajev D.K. Bioloogia 10-11 klass. Üldine bioloogia. Põhitase. - 11. väljaanne, stereotüüp. - M.: Haridus, 2012. - 304 lk.
4. Agafonova I.B., Zakharova E.T., Sivoglazov V.I. Bioloogia 10-11 klass. Üldine bioloogia. Põhitase. - 6. väljaanne, lisa. - Bustard, 2010. - 384 lk.

1. School.xvatit.com ().
2. Bio-faq.ru ().
3. Biouroki.ru ().

Kodutöö

1. Küsimused lõigu 19 lõpus (lk 78) – Kamensky A.A., Kriksunov E.A., Pasechnik V.V. "Üldbioloogia", klass 10-11 ()
2. Loomarakud on evolutsiooniliselt võimelised fagotsütoosiks ja pinotsütoosiks. Milliste rakkude struktuuriomaduste tõttu ei saa taimed ja seened seda teha?
3. On teada, et taimed söövad fotosünteesi käigus. Sellega seoses omandasid nad täiendavaid organelle. Milline? Mis on nende funktsioon?

Enamik tänapäeval tuntud elusorganisme koosneb rakkudest (välja arvatud viirused). Rakk – elementaarne struktuuriüksus elus, nagu ta väidab rakuteooria. Elusolendite eristavad omadused ilmnevad alates raku tase. Esinemine elusorganismides rakuline struktuur, ühtset DNA-koodi, mis sisaldab valkude kaudu realiseeritud pärilikku teavet, võib pidada tõendiks kõigi rakulise struktuuriga elusorganismide päritolu ühtsusest.

Taime- ja seenrakkudel on palju ühist:

1. Rakumembraani, tuuma, tsütoplasma olemasolu organellidega.
2. Ainevahetusprotsesside ja rakkude jagunemise põhimõtteline sarnasus.
3. Märkimisväärse paksusega jäik rakusein, mis suudab sellest toitaineid tarbida väliskeskkond difusiooni teel läbi plasmamembraani (osmoos).
4. Taimede ja seente rakud suudavad veidi muuta oma kuju, mis võimaldab taimedel ruumis piiratud ulatuses oma asendit muuta (lehemosaiik, päevalille orientatsioon päikese poole, liblikõieliste antennide keerdumine, putuktoiduliste taimede püünised) ning mõned seened püüavad väikesed mullaussid – nematoodid – seeneniidistiku aasadesse.
5. Rakurühma võime tekitada uus organism (vegetatiivne paljunemine).

1. Taimede rakusein sisaldab tselluloosi, seente oma aga kitiini.
2. Taimerakud sisaldavad kloroplaste klorofülliga või leukoplaste, kromoplaste. Seentel ei ole plastiide. Sellest lähtuvalt toimub taimerakkudes fotosüntees - orgaaniliste ainete moodustumine anorgaanilistest, st iseloomulik on autotroofne toitumistüüp ja seened on heterotroofid, nende ainevahetusprotsessides domineerib dissimilatsioon.
3. Taimerakkudes on varuaineks tärklis ja seentes glükogeen.
4. U kõrgemad taimed rakkude diferentseerumine toob kaasa kudede moodustumise seentel, keha moodustavad niidilaadsed rakuread - hüüfid.

Need ja muud omadused võimaldasid eristada seeni eraldi kuningriigiks.

Elusorganismid on võimelised kohanema ebasoodsate keskkonnategurite toimega. Tingimustes elavad taimed kõrge temperatuur ja niiskuse puudumise tõttu on lehed väikesed või muudetud ogadeks, kaetud vahaja kattega, väikese arvu stoomidega. Sellistes tingimustes aitab loomi ellu jääda kohanemiskäitumine: nad on öösel aktiivsed ja päeval, kuumuse käes, peituvad nad aukudesse. Kuivades elupaikades elavatel organismidel on ka erinevusi ainevahetuses, mis aitab vett säästa.

Tingimustes elavatel loomadel madalad temperatuurid, on paks kiht nahaalune rasv. Taimi iseloomustab suur lahustunud ainete sisaldus rakkudes, mis ei lase neil madalatel temperatuuridel kahjustada saada. Hooajalisus elutsüklid võimaldab ka taimedel ja rändlindudel kasutada külma talve elupaiku.

Silmatorkav näide sobivusest on taimtoiduliste loomade ja taimede vastastikused evolutsioonilised kohanemised, mis pakuvad neile toitu, kiskjat ja saakloomi.

Inimese toitumine peaks olema mitmekesine, sisaldama loomseid saadusi ja taimset päritolu et varustada keha kõigi vajalike aminohapete, vitamiinide ja muude ainetega. Taimsete kiudude olemasolu toidus on eriti oluline, kuna see soodustab normaalset seedimist.

Toiduainetest saadav energia peab vastama organismi kuludele (12 000–15 000 kJ päevas) ja oleneb töö iseloomust.

Süsivesikud on peamine energiaallikas. Maiustuste ja tärkliserikaste toitude liigne tarbimine madala kehaline aktiivsus viib rasvavarude suurenemiseni. Ülesöömise vältimine aitab järgida dieeti, piirata vürtsikate ja magusate toitude tarbimist, vältida alkoholi tarvitamist ning vältida segajaid söömise ajal.

Väga pikka aega Vanad teadlased liigitasid seened ekslikult taimedega samasse rühma. Ja seda tehti ainult nende välise sarnasuse tõttu. Seened, nagu ka taimed, ei saa ju liikuda. Ja esmapilgul ei näe nad üldse välja nagu loomad. Kuid kui teadlased suutsid rakke uurida, avastasid nad selle seenerakk umbes nagu loomarakk. Seetõttu ei klassifitseerita neid elusorganisme enam taimede hulka. Neid ei saa aga liigitada ka loomadeks, kuna seenerakul on lisaks sarnasustele ka hulk erinevusi loomarakust. Sellega seoses eraldati seened eraldi kuningriiki. Seega on looduses viis elusorganismide kuningriiki: loomad, taimed, seened, bakterid ja viirused.

Seeneraku põhijooned

Seened on eukarüootid. Need on elusorganismid, mille rakud sisaldavad tuuma. See on vajalik DNA-le salvestatud geneetilise teabe kaitsmiseks. Eukarüootid on lisaks seentele loomad ja taimed.

Lisaks võib vanas seenerakus olla vakuool. Kõik ülaltoodud organellid täidavad oma ülesandeid. Vaatame neid lühikeses tabelis.

Erinevalt taimedest ei sisalda seenerakud plastiide. Taimedes vastutavad need organellid fotosünteesi (kloroplastid) ja kroonlehtede värvimise (kromoplastid) eest. Seened erinevad taimedest ka selle poolest, et nende puhul on vakuool vaid vanas rakus. Taimerakud omavad seda organelli kogu oma elutsükli jooksul.

Seene südamik

Kuna tegemist on eukarüootidega, sisaldab iga rakk tuuma. See on loodud kaitsma geneetiline teave kirjutatud DNA-le, samuti koordineerida kõiki rakus toimuvaid protsesse.

Sellel struktuuril on tuumamembraan, milles on spetsiaalsed poorid, mis koosnevad spetsiaalsetest valkudest - nukleoprioonidest. Tänu pooridele saab tuum tsütoplasmaga aineid vahetada.

Membraani sees olevat keskkonda nimetatakse karüoplasmaks. See sisaldab DNA-d kromosoomide kujul.

Erinevalt taimedest ja loomadest, kelle rakud sisaldavad tavaliselt ühte tuuma (erandiks võivad olla näiteks mitmetuumalised rakud lihaskoe või tuumaga trombotsüüdid), seenerakul on sageli mitte üks, vaid kaks või enam tuuma.

Järeldus - erinevad seened

Niisiis, kui oleme juba aru saanud, kuidas nende organismide rakk töötab, vaatame lühidalt nende sorte.

Mitmerakulised seened jagunevad olenevalt nende struktuurist järgmistesse klassidesse: basidiomütseedid, askomütseedid, oomütseedid, zygomycetes ja chytridiomycetes.

Omades tõelist, mis sisaldab DNA-d ja on teistest rakustruktuuridest eraldatud tuumamembraaniga. Mõlemat tüüpi rakkudel on sarnased paljunemisprotsessid (jagunemine), mis hõlmavad mitoosi ja meioosi.

Looma- ja taimerakud saavad energiat, mida nad kasutavad protsessi käigus kasvamiseks ja normaalse funktsioneerimise säilitamiseks. Mõlemat tüüpi rakkudele on iseloomulik ka rakuliste struktuuride olemasolu, mida tuntakse kui rakustruktuuride olemasolu, mis on spetsialiseerunud täitma spetsiifilisi rakkude jaoks vajalikke funktsioone. normaalne töö. Looma- ja taimerakke ühendab tuum, endoplasmaatiline retikulum, tsütoskelett ja. Vaatamata looma- ja taimerakkude sarnastele omadustele on neil ka palju erinevusi, mida käsitletakse allpool.

Peamised erinevused looma- ja taimerakkudes

Looma ehituse skeem ja taimerakud

• Suurus: loomarakud on üldiselt väiksemad kui taimerakud. Loomarakkude pikkus on 10 kuni 30 mikromeetrit ja taimerakkude pikkus 10 kuni 100 mikromeetrit.
• Vorm: loomarakud on erinevad suurused ja neil on ümar või ebakorrapärane kuju. Taimerakud on suuruselt sarnasemad ja tavaliselt ristküliku- või kuubikujulised.
• Energia salvestamine: Loomarakud salvestavad energiat kompleksse süsivesikute glükogeeni kujul. Taimerakud salvestavad energiat tärklise kujul.
• Valgud: Valkude sünteesiks vajalikust 20 aminohappest toodetakse looduslikult loomarakkudes vaid 10. Teised nn asendamatud aminohapped saadakse toidust. Taimed on võimelised sünteesima kõiki 20 aminohapet.
• Eristamine: Loomadel on ainult tüvirakud võimelised muutuma teisteks. Enamik taimerakkude tüüpe on võimelised diferentseeruma.
• Kõrgus: loomarakkude suurus suureneb, suurendades rakkude arvu. Taimerakud suurendavad põhimõtteliselt raku suurust, muutudes suuremaks. Nad kasvavad, säilitades rohkem vett keskvakuoolis.
• : Loomarakkudel ei ole rakuseina, kuid neil on rakumembraan. Taimerakkudel on nii tselluloosist koosnev rakusein kui ka rakumembraan.
• : loomarakud sisaldavad neid silindrilisi struktuure, mis korraldavad rakkude jagunemise ajal mikrotuubulite kokkupanekut. Tavaliselt ei sisalda taimerakud tsentrioole.
• Cilia: leidub loomarakkudes, kuid üldiselt puudub taimerakkudes. Cilia on mikrotuubulid, mis võimaldavad rakkude liikumist.
• Tsütokinees: tsütoplasma eraldumise ajal, toimub loomarakkudes, kui moodustub kommissaalne soon, mis kinnitab rakumembraani pooleks. Taimeraku tsütokineesi käigus moodustub rakuplaat, mis eraldab raku.
• Glüksisoomid: neid struktuure ei leidu loomarakkudes, kuid need on olemas taimerakkudes. Glüksisoomid aitavad lagundada lipiide suhkruteks, eriti idanevates seemnetes.
• : Loomarakkudel on lüsosoomid, mis sisaldavad ensüüme, mis seedivad raku makromolekule. Taimerakud sisaldavad harva lüsosoome, kuna taime vakuool tegeleb molekuli lagunemisega.
• Plastiidid: Loomarakkudes plastiidid puuduvad. Taimerakkudes on plastiidid, nagu need, mis on vajalikud.
• Plasmodesmaat: loomarakkudel ei ole plasmodesmaate. Taimerakud sisaldavad plasmodesmaate, mis on seintevahelised poorid, mis võimaldavad molekulidel ja sidesignaalidel üksikute taimerakkude vahel liikuda.
• : loomarakkudel võib olla palju väikeseid vakuoole. Taimerakud sisaldavad suurt tsentraalset vakuooli, mis võib moodustada kuni 90% rakumahust.

Prokarüootsed rakud

Loomade ja taimede eukarüootsed rakud erinevad ka prokarüootsetest rakkudest nagu . Prokarüootid on tavaliselt üherakulised organismid, samas kui looma- ja taimerakud on tavaliselt mitmerakulised. Eukarüootid on keerukamad ja suuremad kui prokarüootid. Looma- ja taimerakud sisaldavad palju organelle, mida prokarüootsetes rakkudes ei leidu. Prokarüootidel ei ole tõelist tuuma, kuna DNA ei sisaldu membraanis, vaid on volditud piirkonda, mida nimetatakse nukleoidiks. Kui looma- ja taimerakud paljunevad mitoosi või meioosi teel, siis prokarüootid paljunevad enamasti lõhustumise või killustumise teel.

Muud eukarüootsed organismid

Taime- ja loomarakud ei ole ainsad eukarüootsete rakkude tüübid. Proteed (nagu euglena ja amööb) ja seened (nagu seened, pärmid ja hallitusseened) on veel kaks näidet eukarüootsetest organismidest.

Taimede, loomade ja seente hulgas on üherakulisi organisme, kuid enamik neist on mitmerakulised. Nende rakke iseloomustab tuuma olemasolu.

Tuumarakkude ehituse üldtunnused

Väljastpoolt on kõik tuumarakud kaetud õhukese membraaniga, mis kaitseb rakkude sisemist sisu ning ühendab neid omavahel ja väliskeskkonnaga.

Kõigi taimede, loomade ja seente rakkude kõige olulisem organell on tuum. Tavaliselt asub see raku keskel ja sisaldab ühte või mitut tuuma. Tuum sisaldab kromosoome – spetsiaalseid kehasid, mis muutuvad nähtavaks alles tuumajagunemisel. Nad salvestavad pärilikku teavet.

Taimede, loomade ja seente rakkude oluline osa on värvitu poolvedel tsütoplasma. See täidab membraani ja südamiku vahelise ruumi. Tsütoplasmas on lisaks tuumale ka teisi organelle, aga ka varutoitaineid. Ühised omadused hoones tuumarakud rääkida nende päritolu sugulusest ja ühtsusest.

Erinevused taime-, looma- ja seenerakkude vahel

Vaatamata sarnasustele on taimede, loomade ja seente rakkudel olulisi erinevusi.

Taimede ja seente rakkudes paikneb membraani peal tihe süsivesikutest koosnev membraan. Taimedes on see valmistatud tselluloosist ja enamikus seentes kitiinist. Loomarakul on ainult rakumembraan. Tihe kest tal ei ole.

Taimerakkude eripäraks on spetsiaalsete moodustiste - plastiidide - olemasolu tsütoplasmas. Rakkudes on plastiidid rohelised. Teistes taimerakkudes võivad plastiidid olla värvitud, kollased, oranžid või punased (viljarakud). Rohelised plastiidid on kloroplastid (kreeka keelest Chloros – roheline). Neid on nii palju, et tuuma on raske tuvastada. Roheline värv Kloroplastidele antakse pigment - klorofüll. Klorofülli abil püüavad taimerakud kinni päikesevalguse energia ja moodustavad orgaanilisi aineid.

Loomad söövad taimede poolt loodud valmis orgaanilisi aineid. Seetõttu pole nende rakkudes plastiide.

Rakkudel, nagu loomarakkudel, pole plastiide. Samal ajal on neil mõned omadused, mis muudavad need taimerakkudega sarnaseks. Seega on seente ja taimerakkude tsütoplasmas vakuoolid - läbipaistvad vesiikulid, mis on täidetud rakumahlaga.

Tuumarakud eristuvad kandmisel - varu toitaineid. Tärklist säilitatakse taimerakkudes, glükogeeni aga looma- ja seenerakkudes.

Vastavalt erinevustele ja mõnedele muudele omadustele jagunevad tuumaorganismid kolme kuningriiki: taimed, loomad ja seened.