Клітинна будова має всі живі організми? Біологія: клітинна будова організму

Як відомо, клітинну будову мають майже всі організми на нашій планеті. В основному всі клітини мають схожу структуру. Це найменша структурна і функціональна одиниця живого організму. Клітини можуть мати різні функції, а отже, і варіації в їх будові. У багатьох випадках вони можуть виступати в ролі самостійних організмів.

Клітинна будова мають рослини, тварини, гриби, бактерії. Однак між їх структурно-функціональними одиницями є деякі відмінності. У цій статті ми розглянемо клітинну будову. 8 клас передбачає вивчення цієї теми. Тому стаття буде цікава школярам, а також тим, хто просто цікавиться біологією. У цьому огляді буде описано клітинну будову, клітини різних організмів, схожості та відмінності між ними.

Історія теорії клітинної будови

Люди не завжди знали, з чого складаються організми. Те, що всі тканини формуються з клітин, стало відомо порівняно недавно. Наука, яка вивчає це, - біологія. Клітинна будова організму була вперше описана вченими Маттіасом Шлейденом і Теодором Шванном. Сталося це в 1838 році. Тоді теорія клітинної будови складалася з таких положень:

• тварини і рослини всіх видів сформовані з клітин;
• ростуть вони за допомогою утворення нових клітин;
• клітина - найменша одиниця життя;
• організм - це сукупність клітин.

Сучасна теорія включає в себе дещо інші положення, і їх трохи більше:

• клітина може статися тільки від материнської клітини;
• багатоклітинний організм складається не з простої сукупності клітин, а з об'єднаних в тканині, органи та системи органів;
• клітини всіх організмів мають подібну будову;
• клітина - складна система, що складається з більш дрібних функціональних одиниць;
• клітина - найменша структурна одиниця, здатна виступати в ролі самостійного організму.

Будова клітини

Оскільки клітинна будова має майже всі живі організми, варто розглянути загальну характеристику структури цього елемента. По-перше, всі клітини діляться на прокаріотичні та еукаріотичні. В останніх присутнє ядро, яке захищає спадкову інформацію, записану на ДНК. У прокаріотичних клітинах воно відсутнє, і ДНК вільно плаває. Всі еукаріотичні клітини побудовані за наступною схемою. У них є оболонка - плазматична мембрана, навколо неї зазвичай розташовані додаткові захисні освіти. Все, що знаходиться під нею, крім ядра, - це цитоплазма. Вона складається з гіалоплазми, органоїдів і включень. Гіалоплазма - це основна прозора речовина, яка служить внутрішнім середовищем клітини і заповнює весь її простір. Органоїди - це постійні структури, які виконують певні функції, тобто забезпечують життєдіяльність клітини. Включення - це непостійні освіти, які також відіграють ту чи іншу роль, але роблять це тимчасово.

Клітинна будова живих організмів

Зараз ми перерахуємо органоїди, які однакові для клітин будь-якої живої істоти на планеті, крім бактерій. Це мітохондрії, рибосоми, апарат Гольджі, ендоплазматичний ретикулум, лізосоми, цитоскелет. Для бактерій характерні тільки одні з цих органоїдів - рибосоми. А тепер розглянемо будову і функції кожної органели окремо.

Мітохондрії

Вони забезпечують внутрішньоклітинне дихання. Мітохондрії відіграють роль своєрідної «» електростанції «», виробляючи енергію, яка необхідна для життєдіяльності клітини, для проходження в ній тих чи інших хімічних реакцій.

Вони належать до почесних органоїдів, тобто мають дві захисні оболонки - зовнішню і внутрішню. Під ними розташований матрикс - аналог гіалоплазми в клітці. Між зовнішньою і внутрішньою мембранами формуються крісти. Це складки, всередині яких знаходяться ферменти. Ці речовини потрібні для того, щоб була можливість здійснити хімічні реакції, завдяки яким вивільняється енергія, необхідна клітці.

Рибосоми

Вони відповідають за білковий обмін, а саме - за синтез речовин даного класу. Рибосоми складаються з двох частин - суб'єднань, великої і малої. Мембрана у даного органоїда відсутня. Суб'єдиниці рибосом об'єднуються тільки безпосередньо перед процесом синтезу білка, в інший час вони знаходяться роздільно. Речовини тут виробляються на основі інформації, записаної на ДНК. Ця інформація поставляється до рибосом за допомогою тРНК, так як транспортувати сюди ДНК кожен раз було б дуже непрактично і небезпечно - занадто висока була б ймовірність її пошкодження.

Апарат Гольджі

Цей органоїд складається зі стопок плоских цистерн. Функції цього органоїда полягають у тому, що він накопичує і видозмінює різні речовини, а також бере участь у процесі формування лізосом.

Ендоплазматичний ретикулум

Він підрозділюється на гладкий і шорсткий. Перший побудований з плоских трубочок. Він відповідає за вироблення в клітці стероїдів і ліпідів. Шорсткий називається так тому, що на стінках мембран, з яких він складається, знаходяться численні рибосоми. Він виконує транспортну функцію. А саме переносить з рибосом білки, синтезовані там, до апарату Гольджі.

Лізосоми

Вони являють собою одномембранні органоїди, в яких містяться ферменти, необхідні для здійснення хімічних реакцій, які відбуваються в процесі внутрішньоклітинного обміну речовин. Найбільша кількість лізосом спостерігається в лейкоцитах - клітинах, що виконують імунну функцію. Пояснюється це тим, що вони здійснюють фагоцитоз і змушені перетравлювати чужорідний білок, для чого потрібен великий обсяг ферментів.

Цитоскелет

Це останній органоїд, який є спільним для грибів, тварин і рослин. Одна з його головних функцій полягає в підтримці форми клітини. Він сформований з мікротрубочок і мікрофіламентів. Перші являють собою порожні трубки з білка тубуліну. Завдяки їхній присутності в цитоплазмі деякі органоїди можуть переміщатися по клітці. Крім того, з мікротрубочок також можуть складатися реснички і джгутики у одноклітинних. Друга складова цитоскелета - мікрофіламенти - складається з скоротних білків актину і міозину. У бактерій цей органоїд зазвичай відсутній. Але деякі з них характеризуються наявністю цитоскелета, проте більш примітивного, влаштованого не так складно, як у грибів, рослин і тварин.

Органоїди рослинних клітин

Клітинна будова рослин має деякі особливості. Крім перерахованих вище органелл, також присутні вакуолі та пластиди. Перші призначені для накопичення в ній речовин, у тому числі і непотрібних, оскільки вивести їх з клітини через наявність щільної стінки навколо мембрани часто неможливо. Рідина, яка знаходиться всередині вакуолі, називається клітинним соком. У молодій рослинній клітці спочатку є кілька маленьких вакуолів, які в міру її старіння зливаються в одну велику. Пластиди діляться на три види: хромопласти, лейкопласти та хромопласти. Перші характеризуються наявністю в них червоного, жовтого або помаранчевого пігменту. Хромопласти в більшості випадків потрібні для залучення яскравим кольором комах-запилювачів або тварин, які беруть участь у поширенні плодів разом з насінням. Саме завдяки даним органоїдам квіти і плоди мають різноманітне забарвлення. Хромопласти можуть формуватися з хлоропластів, що можна спостерігати восени, коли листя набуває жовто-червоних відтінків, а також при дозріванні плодів, коли поступово повністю зникає зелений колір. Наступний вид пластид - лейкопласти - призначені для запасання таких речовин, як крохмаль, деякі жири і білки. Хлоропласти здійснюють процес фотосинтезу, завдяки якому рослини отримують для себе необхідні органічні речовини.

З шести молекул вуглекислого газу і стількох же води клітина може отримати одну молекулу глюкози і шість кисню, який виділяється в атмосферу. Хлоропласти є почесними органоїдами. У їхньому матриксі містяться тілакоїди, згруповані в грани. У цих структурах і міститься хлорофіл, тут і проходить реакція фотосинтезу. Крім того, в матриксі хлоропластів також знаходяться свої рибосоми, РНК, ДНК, спеціальні ферменти, зерна крохмалю і ліпідні краплі. Матрикс даних органоїдів ще називається стромою.

Особливості грибів

Клітинну будову мають також і ці організми. У давнину їх об'єднували в одне царство з рослинами чисто за зовнішньою ознакою, однак з появою більш розвиненої науки з'ясувалося, що робити цього ніяк не можна.

По-перше, гриби, на відміну від рослин, не є автотрофами, вони не здатні самі виробляти органічні речовини, а тільки харчуються вже готовими. По-друге, клітина гриба більш схожа з твариною, хоча і має деякі риси рослинної. Клітина гриба, так само, як і рослини, оточена щільною стінкою, однак складається вона не з целюлози, а з хітина. Ця речовина важко засвоюється організмом тварин, тому гриби і вважаються важкою їжею. Крім органоїдів, описаних вище, які характерні для всіх еукаріотів, тут також знаходиться вакуоль - ось ще одна схожість грибів з рослинами. Але пластид у структурі грибної клітини не спостерігається. Між стінкою і цитоплазматичною мембраною знаходиться ломасома, функції якої досі до кінця не вивчені. В іншому будова грибної клітини нагадує тварину. Крім органоїдів, в цитоплазмі також плавають такі включення, як жирові краплі, глікоген.

Клітини тварин

Для них характерні всі органоїди, які були описані на початку статті. Крім того, поверх плазматичної мембрани розташований глікокалікс - оболонка, що складається з ліпідів, полісахаридів і глікопротеїнів. Він бере участь у транспорті речовин між клітинами.

Ядро

Звичайно, крім загальних органоїдів, у тварин, рослинних, грибних клітин є ядро. Воно захищене двома оболонками, в яких є пори. Матрікс складається з кариоплазми (ядерного соку), в якому плавають хромосоми з записаною на них спадковою інформацією. Також є ядришки, які відповідають за формування рибосом і синтез РНК.

Прокаріоти

До них належать бактерії. Клітинна будова бактерій більш примітивна. У них немає ядра. Цитоплазм містить такі органоїди, як рибосоми. Навколо плазматичної мембрани розташована клітинна стінка з муреїну. Більшість прокаріотів забезпечено органоїдами руху - в основному джгутиками. Навколо клітинної стінки також може бути розташована додаткова захисна оболонка - слизова капсула. Крім основних молекул ДНК, в цитоплазмі бактерій знаходяться плазміди, на яких записана інформація, що відповідає за підвищення стійкості організму до несприятливих умов.

Чи всі організми побудовані з клітин?

Дехто вважає, що клітинна будова має всі живі організми. Але це неправильно. Існує таке царство живих організмів, як віруси.

Вони складаються не з клітин. Цей організм представлений капсидом - білковою оболонкою. Всередині неї знаходиться ДНК або РНК, на яких записано невелику кількість генетичної інформації. Навколо білкової оболонки також може бути розташована ліпопротеїнова, яка називається суперкапсидом. Віруси можуть розмножуватися тільки всередині чужих клітин. Крім того, вони здатні до кристалізації. Як бачите, твердження про те, що клітинна будова мають всі живі організми, неправильне.

Порівняльна таблиця

Після того як ми розглянули структуру різних організмів, підіб'ємо підсумок. Отже, клітинна будова, таблиця:

Ось, мабуть, і все. Ми розглянули клітинну будову всіх організмів, які існують на планеті.