Ako sa líši rastlinná bunka od živej bunky? Rozdiel medzi rastlinnou bunkou a živočíšnou bunkou

Ktorý obsahuje DNA a je oddelený od ostatných bunkových štruktúr jadrovou membránou. Oba typy buniek majú podobné procesy reprodukcie (delenia), ktoré zahŕňajú mitózu a meiózu.

Živočíšne a rastlinné bunky dostávajú energiu, ktorú využívajú na rast a udržanie normálneho fungovania v tomto procese. Pre oba typy buniek je tiež charakteristická prítomnosť bunkových štruktúr, známych ako, ktoré sú špecializované na vykonávanie špecifických funkcií potrebných pre normálna operácia. Živočíšne a rastlinné bunky spája prítomnosť jadra, endoplazmatického retikula, cytoskeletu a. Napriek podobným vlastnostiam živočíšnych a rastlinných buniek majú tiež veľa rozdielov, ktoré sú uvedené nižšie.

Hlavné rozdiely v živočíšnych a rastlinných bunkách

Schéma štruktúry živočíšnych a rastlinných buniek

• Veľkosť:živočíšne bunky sú vo všeobecnosti menšie ako rastlinné bunky. Veľkosť živočíšnych buniek sa pohybuje od 10 do 30 mikrometrov a rastlinných buniek od 10 do 100 mikrometrov.
• Formulár:Živočíšne bunky prichádzajú v rôznych veľkostiach a majú okrúhly alebo nepravidelný tvar. Rastlinné bunky majú podobnú veľkosť a zvyčajne majú tvar obdĺžnika alebo kocky.
• Skladovanie energie:Živočíšne bunky uchovávajú energiu vo forme komplexného sacharidového glykogénu. Rastlinné bunky uchovávajú energiu vo forme škrobu.
• Proteíny: Z 20 aminokyselín potrebných na syntézu bielkovín sa vyprodukuje len 10 prirodzene v živočíšnych bunkách. Ostatné takzvané esenciálne aminokyseliny sa získavajú z potravy. Rastliny sú schopné syntetizovať všetkých 20 aminokyselín.
• Diferenciácia: U zvierat sú iba kmeňové bunky schopné premeny na iné. Väčšina typov rastlinných buniek je schopná diferenciácie.
• výška:živočíšne bunky sa zväčšujú, čím sa zvyšuje počet buniek. Rastlinné bunky v podstate zväčšujú veľkosť buniek tým, že sa zväčšujú. Rastú ukladaním väčšieho množstva vody v centrálnej vakuole.
• : Živočíšne bunky nemajú bunkovú stenu, ale majú bunkovú membránu. Rastlinné bunky majú bunkovú stenu tvorenú celulózou, ako aj bunkovú membránu.
• : živočíšne bunky obsahujú tieto valcové štruktúry, ktoré organizujú zostavovanie mikrotubulov počas delenia buniek. Rastlinné bunky zvyčajne neobsahujú centrioly.
• Cilia: nachádza sa v živočíšnych bunkách, ale vo všeobecnosti chýba v rastlinných bunkách. Cilia sú mikrotubuly, ktoré umožňujú bunkovú lokomóciu.
• Cytokinéza: separácia cytoplazmy počas, nastáva v živočíšnych bunkách, keď sa vytvorí komisurálna ryha, ktorá zovrie bunkovú membránu na polovicu. Pri cytokinéze rastlinných buniek sa vytvorí bunková platňa, ktorá oddelí bunku.
• Glyxizómy: tieto štruktúry sa nenachádzajú v živočíšnych bunkách, ale sú prítomné v rastlinných bunkách. Glyxizómy pomáhajú rozkladať lipidy na cukry, najmä v klíčiacich semenách.
• : živočíšne bunky majú lyzozómy, ktoré obsahujú enzýmy, ktoré trávia bunkové makromolekuly. Rastlinné bunky zriedka obsahujú lyzozómy, pretože rastlinná vakuola zvláda degradáciu molekuly.
• Plastidy: V živočíšnych bunkách nie sú žiadne plastidy. Rastlinné bunky majú také plastidy, ktoré sú potrebné pre.
• Plazmodesmata:živočíšne bunky nemajú plazmodesmata. Rastlinné bunky obsahujú plazmodesmata, čo sú póry medzi stenami, ktoré umožňujú prechod molekúl a komunikačných signálov medzi jednotlivými rastlinnými bunkami.
• : živočíšne bunky môžu mať veľa malých vakuol. Rastlinné bunky obsahujú veľkú centrálnu vakuolu, ktorá môže tvoriť až 90 % objemu bunky.

Prokaryotické bunky

Eukaryotické bunky zvierat a rastlín sa tiež líšia od prokaryotických buniek, ako napr. Prokaryoty sú zvyčajne jednobunkové organizmy, zatiaľ čo živočíšne a rastlinné bunky sú zvyčajne mnohobunkové. Eukaryoty sú zložitejšie a väčšie ako prokaryoty. Živočíšne a rastlinné bunky zahŕňajú mnoho organel, ktoré sa nenachádzajú v prokaryotických bunkách. Prokaryoty nemajú skutočné jadro, pretože DNA nie je obsiahnutá v membráne, ale je zložená do oblasti nazývanej nukleoid. Kým živočíšne a rastlinné bunky sa rozmnožujú mitózou alebo meiózou, prokaryoty sa najčastejšie rozmnožujú štiepením alebo fragmentáciou.

Iné eukaryotické organizmy

Rastlinné a živočíšne bunky nie sú jedinými typmi eukaryotických buniek. Protes (ako euglena a améba) a huby (ako huby, kvasinky a plesne) sú dva ďalšie príklady eukaryotických organizmov.

Ak nájdete chybu, zvýraznite časť textu a kliknite Ctrl+Enter.

Mnohé z kľúčových rozdielov medzi rastlinami a zvieratami majú pôvod v štrukturálnych rozdieloch bunkovej úrovni. Niektoré majú niektoré časti, ktoré majú iné, a naopak. Skôr než nájdeme hlavný rozdiel medzi živočíšnou bunkou a rastlinnou bunkou (tabuľka ďalej v článku), poďme zistiť, čo majú spoločné, a potom preskúmať, čím sa líšia.

Zvieratá a rastliny

Pri čítaní tohto článku sedíte v kresle? Pokúste sa sedieť vzpriamene, natiahnite ruky k nebu a natiahnite sa. Dobrý pocit, však? Či sa vám to páči alebo nie, ste zviera. Vaše bunky sú mäkké kvapôčky cytoplazmy, ale na státie a pohyb môžete použiť svoje svaly a kosti. Hetorotrofy, ako všetky zvieratá, musia dostávať výživu z iných zdrojov. Ak pocítite hlad alebo smäd, stačí vstať a prejsť k chladničke.

Teraz premýšľajte o rastlinách. Predstavte si vysoký dub alebo drobné steblá trávy. Vstávajú vertikálna poloha, ktorí nemajú svaly ani kosti, ale nemôžu si dovoliť ísť niekam po jedlo a pitie. Rastliny, autotrofy, vytvárajú svoje vlastné produkty využívajúce energiu slnka. Rozdiel medzi živočíšnou bunkou a rastlinnou bunkou v tabuľke č.1 (pozri nižšie) je zrejmý, ale existuje aj veľa podobností.

všeobecné charakteristiky

Rastlinné a živočíšne bunky sú eukaryotické, a to už je veľká podobnosť. Majú membránovo viazané jadro, ktoré obsahuje genetický materiál (DNA). Obidva typy buniek obklopuje semipermeabilná plazmatická membrána. Ich cytoplazma obsahuje mnoho rovnakých častí a organel, vrátane ribozómov, Golgiho komplexov, endoplazmatického retikula, mitochondrií a peroxizómov, medzi inými. Zatiaľ čo rastlinné a živočíšne bunky sú eukaryotické a majú veľa podobností, líšia sa aj niekoľkými spôsobmi.

Vlastnosti rastlinných buniek

Teraz sa pozrime na funkcie Ako môže väčšina z nich stáť vzpriamene? Táto schopnosť je spôsobená bunkovou stenou, ktorá obklopuje membrány všetkých rastlinných buniek, poskytuje oporu a tuhosť a často im dáva obdĺžnikový alebo dokonca šesťuholníkový tvar. vzhľad pri pozorovaní mikroskopom. Všetky tieto konštrukčné jednotky majú tuhé správna forma a obsahujú veľa chloroplastov. Steny môžu mať hrúbku niekoľko mikrometrov. Ich zloženie sa líši medzi skupinami rastlín, ale zvyčajne pozostávajú z vlákien sacharidovej celulózy zabudovanej do matrice proteínov a iných sacharidov.

Bunkové steny pomáhajú udržiavať pevnosť. Tlak vytvorený absorpciou vody prispieva k ich tuhosti a umožňuje vertikálny rast. Rastliny sa nedokážu premiestňovať z miesta na miesto, preto si potrebujú vyrábať vlastné jedlo. Za fotosyntézu je zodpovedná organela nazývaná chloroplast. Rastlinné bunky môžu obsahovať niekoľko takýchto organel, niekedy stovky.

Chloroplasty sú obklopené dvojitou membránou a obsahujú hromady membránovo viazaných diskov, v ktorých je slnečné svetlo absorbované špeciálnymi pigmentmi a táto energia sa využíva na pohon rastliny. Jednou z najznámejších štruktúr je veľká centrálna vakuola. zaberá väčšinu objemu a je obklopený membránou nazývanou tonoplast. Uchováva vodu, ako aj draselné a chloridové ióny. Ako bunka rastie, vakuola absorbuje vodu a pomáha predlžovať bunky.

Rozdiely medzi živočíšnou bunkou a rastlinnou bunkou (tabuľka č. 1)

Rastlinné a živočíšne štruktúrne jednotky majú určité rozdiely a podobnosti. Napríklad prvé nemajú bunkovú stenu a chloroplasty, sú okrúhleho a nepravidelného tvaru, zatiaľ čo rastliny majú pevnú obdĺžnikový tvar. Obidve sú eukaryotické, takže majú množstvo spoločných znakov, ako napríklad prítomnosť membrány a organel (jadro, mitochondrie a endoplazmatické retikulum). Pozrime sa teda na podobnosti a rozdiely medzi rastlinnými a živočíšnymi bunkami v tabuľke č.1:

Zvieratá vs rastliny

Aký záver možno vyvodiť z tabuľky „Rozdiel medzi živočíšnou a rastlinnou bunkou“? Obidve sú eukaryotické. Majú skutočné jadrá, kde sa nachádza DNA, a sú oddelené od ostatných štruktúr jadrovou membránou. Oba typy majú podobné reprodukčné procesy, vrátane mitózy a meiózy. Zvieratá a rastliny potrebujú energiu, musia rásť a udržiavať si normálnu energiu prostredníctvom procesu dýchania.

Obidve majú štruktúry známe ako organely, ktoré sú špecializované na vykonávanie funkcií potrebných pre normálne fungovanie. Uvedené rozdiely medzi živočíšnou bunkou a rastlinnou bunkou v tabuľke č.1 sú doplnené o niektoré spoločné znaky. Ukazuje sa, že majú veľa spoločného. Obidve majú niektoré rovnaké zložky, vrátane jadra, Golgiho komplexu, endoplazmatického retikula, ribozómov, mitochondrií atď.

Aký je rozdiel medzi rastlinnou bunkou a živočíšnou bunkou?

Tabuľka č. 1 pomerne stručne uvádza podobnosti a rozdiely. Pozrime sa na tieto a ďalšie body podrobnejšie.

• Veľkosť. Živočíšne bunky sú zvyčajne menšie ako rastlinné bunky. Prvé majú dĺžku od 10 do 30 mikrometrov, zatiaľ čo rastlinné bunky majú dĺžku 10 až 100 mikrometrov.
• Formulár. Živočíšne bunky prichádzajú v rôznych veľkostiach a sú zvyčajne okrúhle resp nepravidelný tvar. Rastliny sú si viac podobné vo veľkosti a majú tendenciu mať obdĺžnikový alebo kubický tvar.
• Skladovanie energie. Živočíšne bunky uchovávajú energiu vo forme komplexné sacharidy(glykogén). Rastliny uchovávajú energiu vo forme škrobu.
• Diferenciácia. V živočíšnych bunkách sú iba kmeňové bunky schopné vyvinúť sa na iné bunky Väčšina druhov rastlinná bunka neschopný diferenciácie.
• Výška. Živočíšne bunky sa zväčšujú v dôsledku počtu buniek. Rastliny absorbujú viac vody v centrálnej vakuole.
• Centrioles. Živočíšne bunky obsahujú valcovité štruktúry, ktoré organizujú zostavovanie mikrotubulov počas delenia buniek. Rastliny spravidla neobsahujú centrioly.
• Cilia. Nachádzajú sa v živočíšnych bunkách, ale nie sú bežné v rastlinných bunkách.
• lyzozómy. Tieto organely obsahujú enzýmy, ktoré trávia makromolekuly. Rastlinné bunky zriedka obsahujú funkciu vakuoly.
• Plastidy. Živočíšne bunky nemajú plastidy. Rastlinné bunky obsahujú plastidy, ako sú chloroplasty, ktoré sú nevyhnutné pre fotosyntézu.
• Vákuola. Živočíšne bunky môžu mať veľa malých vakuol. Rastlinné bunky majú veľkú centrálnu vakuolu, ktorá môže zaberať až 90 % objemu bunky.

Štrukturálne sú rastlinné a živočíšne bunky veľmi podobné, obsahujú membránovo viazané organely, ako je jadro, mitochondrie, endoplazmatické retikulum, Golgiho aparát, lyzozómy a peroxizómy. Obidve tiež obsahujú podobné membrány, cytosol a cytoskeletálne prvky. Funkcie týchto organel sú tiež veľmi podobné. Malý rozdiel medzi rastlinnou bunkou a živočíšnou bunkou (tabuľka č. 1), ktorý medzi nimi existuje, je však veľmi významný a odráža rozdiel vo funkciách každej bunky.

Porovnali sme teda rastlinné a živočíšne bunky a zistili, aké sú ich podobnosti a rozdiely. Spoločnými znakmi sú plán budovy, chemické procesy a zloženie, delenie a genetický kód.

Tieto najmenšie jednotky sa zároveň zásadne líšia v spôsobe kŕmenia.

Živočíšne a rastlinné bunky. Porovnanie.

Pred začatím porovnávania je potrebné ešte raz spomenúť (hoci to už bolo viackrát povedané), že rastlinné aj živočíšne bunky sú zjednotené (spolu s hubami) do superkráľovstva eukaryotov a pre bunky tohto superkráľa je prítomnosť membránovej membrány, typické je morfologicky oddelené jadro a cytoplazma (matrica) obsahujúca rôzne organely a inklúzie.

Takže porovnanie živočíšnych a rastlinných buniek: Všeobecné znaky: 1. Jednota štruktúrnych systémov - cytoplazma a jadro. 2. Podobnosť metabolických a energetických procesov. 3. Jednota princípu dedičného zákonníka. 4. Univerzálna membránová štruktúra. 5. Jednota chemické zloženie. 6. Podobnosti v procese delenia buniek.

Eukaryotická bunka

Ryža. 1. Schéma stavby eukaryotickej bunky: 1 - jadro; 2 - jadierko; 3 - póry jadrovej membrány; 4 - mitochondrie; 5 - endocytická invaginácia; 6 - lyzozóm; 7 - agranulárne endoplazmatické retikulum; 8 - granulárne endoplazmatické retikulum s polyzómami; 9 - ribozómy; 10 - Golgiho komplex; 11 - plazmatická membrána. Šípky označujú smer toku počas endo- a exocytózy.

Schéma štruktúry plazmatickej membrány:

Ryža. 2. Schéma štruktúry plazmatickej membrány: 1 - fosfolipidy; 2 - cholesterol; 3 - integrálny proteín; 4 - oligosacharidový bočný reťazec.

Elektrónový difrakčný obraz stredu bunky (dva centrioly na konci periódy G1 bunkového cyklu):

Analýza efektívnosti finančných investícií.

Finančné investície môžu byť vo forme cenné papiere, vklady do základného imania, poskytnuté pôžičky a pôžičky.

Spätné hodnotenie efektívnosti finančných investícií sa vykonáva porovnaním výšky prijatých príjmov a výšky výdavkov konkrétneho druhu majetku.

Priemerná ročná ziskovosť sa mení pod vplyvom štruktúry každého typu investície a úrovne výnosnosti každého vkladu.

SrUD = ∑ Sd.v. i × Ud.D i

Hodnotenie a prognóza ekonomickej efektívnosti finančných investícií sa vykonáva pomocou relatívnych a absolútnych ukazovateľov. Hlavné faktory ovplyvňujúce efektivitu sú:

2. aktuálna vnútorná hodnota.

Aktuálna vnútorná hodnota závisí od 3 faktorov:

1) Očakávaný príjem finančných prostriedkov;

2) návratnosť;

3) Trvanie obdobia tvorby príjmu.

TVnSt = ∑ (Exp.DS / (1 + N d) n)

Tabuľka 4.

Analýza efektívnosti používania dlhodobo
finančné investície

D celkom = ∑ Ud.v. i × D r i

Faktorová analýza celkový výnos sa vykonáva metódou absolútneho rozdielu:

1) ∆ D celk. (sp.v.) = (2 × 46 + (-2) × 42,6) / 100 = + 0,068

2) ∆ D celk. (D r.) = (-1,6 × 64 + 17,4 × 36) / 100 = 5,24

Bilancia faktorov: 0,068 + 5,24 = 5,31

2. Hlavné chemické zložky protoplastu. Organické látky bunky. Proteíny - biopolyméry tvorené aminokyselinami, tvoria 40-50% sušiny protoplastu. Podieľajú sa na budovaní štruktúry a funkcií všetkých organel. Chemicky sa bielkoviny delia na jednoduché (bielkoviny) a komplexné (proteidy). Komplexné proteíny môžu vytvárať komplexy s lipidmi - lipoproteíny, so sacharidmi - glykoproteíny, s nukleovými kyselinami - nukleoproteíny atď.

Proteíny sú súčasťou enzýmov, ktoré regulujú všetky životne dôležité procesy.

Nukleové kyseliny - DNA a RNA - sú najdôležitejšími biopolymérmi protoplastu, ktorých obsah je 1-2% jeho hmotnosti. Ide o látky na uchovávanie a prenos dedičných informácií. DNA sa nachádza najmä v jadre, RNA - v cytoplazme a jadre. DNA obsahuje sacharidovú zložku deoxyribózu a RNA obsahuje ribonukleovú kyselinu. Nukleové kyseliny sú polyméry, ktorých monoméry sú nukleotidy. Nukleotid pozostáva z dusíkatej bázy, cukru ribózy alebo deoxyribózy a zvyšku kyseliny fosforečnej. Nukleotidy sú piatich typov v závislosti od dusíkatej bázy. Molekula DNA je reprezentovaná dvoma polynukleotidovými helikálnymi reťazcami, molekula RNA - jedným.

Lipidy sú tukom podobné látky obsiahnuté v množstve 2-3%. Ide o rezervné energetické látky, ktoré sú tiež súčasťou bunkovej steny. Tukové zlúčeniny pokrývajú listy rastlín tenkou vrstvou, čím bránia ich navlhnutiu počas silných dažďov. Protoplast rastlinnej bunky obsahuje jednoduché ( fixované oleje) a komplexné lipidy (lipoidy alebo tukom podobné látky).

Sacharidy. Sacharidy sú súčasťou protoplastu každej bunky vo forme jednoduchých zlúčenín (vo vode rozpustné cukry) a komplexných sacharidov (nerozpustné alebo slabo rozpustné) – polysacharidy. Glukóza (C6H12O6) je monosacharid. Hojný je najmä v sladkom ovocí, podieľa sa na tvorbe polysacharidov a ľahko sa rozpúšťa vo vode. Fruktóza alebo ovocný cukor je monosacharid, ktorý má rovnaký vzorec, ale chutí oveľa sladšie. Sacharóza (C 12 H 22 O 11) je disacharid, príp trstinový cukor; V veľké množstvá nachádza sa v cukrovej trstine a koreňoch cukrovej repy. Škrob a celulóza sú polysacharidy. Škrob je rezervný energetický polysacharid, celulóza je hlavnou zložkou bunkovej steny. V bunkovej šťave koreňových hľúz georgín, čakanky, púpavy, elecampane a ďalších koreňov Asteraceae sa nachádza ďalší polysacharid – inulín.

Organické látky v bunkách obsahujú aj vitamíny – fyziologicky aktívne Organické zlúčeniny, kontrolujúce priebeh metabolizmu, hormóny regulujúce procesy rastu a vývoja organizmu, fytoncídy – tekuté alebo prchavé látky vylučované vyššími rastlinami.

Anorganické látky v bunke. Bunky obsahujú od 2 do 6 % anorganických látok. Viac ako 80 sa ich našlo v zložení buniek chemické prvky. Prvky, ktoré tvoria bunku, možno na základe ich obsahu rozdeliť do troch skupín.

Makroelementy. Tvoria asi 99 % celkovej bunkovej hmoty. Obzvlášť vysoké sú koncentrácie kyslíka, uhlíka, dusíka a vodíka. Ich podiel tvorí 98 % všetkých makroprvkov. Zvyšné 2% zahŕňajú draslík, horčík, sodík, vápnik, železo, síru, fosfor, chlór.

Mikroelementy. Patria sem najmä ióny ťažké kovy, ktoré sú súčasťou enzýmov, hormónov a iných životne dôležitých dôležité látky. Ich obsah v bunke sa pohybuje od 0,001 do 0,000001 %. Medzi mikroelementy patrí bór, kobalt, meď, molybdén, zinok, vanád, jód, bróm atď.

Ultramikroelementy. Ich podiel nepresahuje 0,000001 %. Patria sem urán, rádium, zlato, ortuť, berýlium, cézium, selén a ďalšie vzácne kovy.

Voda je neoddeliteľnou súčasťou každej bunky, je hlavným prostredím tela, priamo sa podieľa na mnohých reakciách. Voda je zdrojom kyslíka uvoľňovaného pri fotosyntéze a vodíka, ktorý sa používa na obnovu produktov asimilácie oxidu uhličitého. Voda je rozpúšťadlo. Existujú hydrofilné látky (z gréckeho „hydros“ – voda a „phileo“ – láska), vysoko rozpustné vo vode a hydrofóbne (grécky „phobos“ – strach) – látky, ktoré sú vo vode ťažko alebo vôbec nerozpustné (tuky , tukom podobné látky atď.). Voda je hlavným transportným prostriedkom látok v tele (vzostupné a zostupné prúdy roztokov cez cievy rastlín) a v bunke.

3. Cytoplazma. V protoplaste väčšinu zaberá cytoplazma s organelami, menšiu časť zaberá jadro s jadierkom. Cytoplazma má plazmatické membrány: 1) plazmalema - vonkajšia membrána (škrupina); 2) tonoplast - vnútorná membrána v kontakte s vakuolou. Medzi nimi je mezoplazma - prevažná časť cytoplazmy. Mezoplazma zahŕňa: 1) hyaloplazmu (matrix) – bezštruktúrnu časť mezoplazmy; 2) endoplazmatické retikulum (retikulum); 3) Golgiho aparát; 4) ribozómy; 5) mitochondrie (chondriozómy); 6) sférozómy; 7) lyzozómy; 8) plastidy.

Na úsvite vývoja života na Zemi boli všetky bunkové formy zastúpené baktériami. Cez povrch tela absorbovali organické látky rozpustené v prvotnom oceáne.

Postupom času sa niektoré baktérie prispôsobili tak, že z anorganických látok produkovali organické látky. Na tento účel použili energiu slnečné svetlo. Vznikol prvý ekologický systém, v ktorom boli tieto organizmy producentmi. V dôsledku toho sa v zemskej atmosfére objavil kyslík uvoľňovaný týmito organizmami. S jeho pomocou môžete získať oveľa viac energie z rovnakého jedla a použiť dodatočnú energiu na skomplikovanie štruktúry tela: rozdelenie tela na časti.

Jedným z dôležitých úspechov života je oddelenie jadra a cytoplazmy. Jadro obsahuje dedičnú informáciu. Špeciálna membrána okolo jadra umožnila ochranu pred náhodným poškodením. Podľa potreby dostáva cytoplazma príkazy z jadra, ktoré riadia život a vývoj bunky.

Organizmy, v ktorých je jadro oddelené od cytoplazmy, vytvorili jadrové superkráľovstvo (patria sem rastliny, huby a zvieratá).

Bunka - základ organizácie rastlín a živočíchov - teda vznikla a vyvinula sa v priebehu biologickej evolúcie.

Aj voľným okom, alebo ešte lepšie pod lupou, vidíte, že dužina zrelý melón pozostáva z veľmi malé zrná alebo zrná. Sú to bunky - najmenšie „stavebné kamene“, ktoré tvoria telá všetkých živých organizmov vrátane rastlín.

Život rastliny sa uskutočňuje kombinovanou činnosťou jej buniek, vytvárajúc jeden celok. Pri mnohobunkovosti rastlinných častí dochádza k fyziologickej diferenciácii ich funkcií, špecializácii rôznych buniek v závislosti od ich umiestnenia v rastlinnom tele.

Rastlinná bunka sa líši od živočíšnej v tom, že má hustú membránu, ktorá pokrýva vnútorný obsah zo všetkých strán. Bunka nie je plochá (ako sa zvyčajne zobrazuje), s najväčšou pravdepodobnosťou vyzerá ako veľmi malá bublina naplnená slizničným obsahom.

Štruktúra a funkcie rastlinnej bunky

Uvažujme bunku ako štrukturálnu a funkčnú jednotku organizmu. Vonkajšia časť bunky je pokrytá hustou bunkovou stenou, v ktorej sú tenšie časti nazývané póry. Pod ním sa nachádza veľmi tenký film – membrána pokrývajúca obsah bunky – cytoplazmu. V cytoplazme sú dutiny - vakuoly vyplnené bunkovou šťavou. V strede bunky alebo v blízkosti bunkovej steny sa nachádza husté teleso - jadro s jadierkom. Jadro je oddelené od cytoplazmy jadrovým obalom. Malé telieska nazývané plastidy sú distribuované po celej cytoplazme.

Štruktúra rastlinnej bunky

Štruktúra a funkcie organel rastlinných buniek

Organoid	Kreslenie	Popis	Funkcia	Zvláštnosti
Bunková stena alebo plazmatická membrána		Bezfarebný, transparentný a veľmi odolný	Prechádza látky do bunky a von z bunky.	Bunková membrána je polopriepustná
Cytoplazma		Hustá viskózna látka	Všetky ostatné časti bunky sa nachádzajú v nej	Je v neustálom pohybe
Jadro (dôležitá časť bunky)		Okrúhle alebo oválne	Zabezpečuje prenos dedičných vlastností na dcérske bunky pri delení	Centrálna časť bunky
		Sférický alebo nepravidelný tvar	Podieľa sa na syntéze bielkovín
		Zásobník oddelený od cytoplazmy membránou. Obsahuje bunkovú šťavu	Náhradné živiny a odpadové látky, ktoré bunka nepotrebuje, sa hromadia.	Ako bunka rastie, malé vakuoly sa spájajú do jednej veľkej (centrálnej) vakuoly
Plastidy		Chloroplasty	Využívajú svetelnú energiu slnka a vytvárajú organické z anorganických	Tvar diskov ohraničených od cytoplazmy dvojitou membránou
		Chromoplasty	Vzniká ako výsledok akumulácie karotenoidov	Žltá, oranžová alebo hnedá
		Leukoplasty	Bezfarebné plastidy
Jadrový obal		Skladá sa z dvoch membrán (vonkajšia a vnútorná) s pórmi	Oddeľuje jadro od cytoplazmy	Umožňuje výmenu medzi jadrom a cytoplazmou

Živá časť bunky je membránovo viazaný, usporiadaný, štruktúrovaný systém biopolymérov a vnútorných membránových štruktúr zapojených do súboru metabolických a energetických procesov, ktoré udržiavajú a reprodukujú celý systém ako celok.

Dôležitou vlastnosťou je, že bunka nemá otvorené membrány s voľnými koncami. Bunkové membrány vždy obmedzujú dutiny alebo oblasti a uzatvárajú ich zo všetkých strán.

Moderný zovšeobecnený diagram rastlinnej bunky

Plazmalema(vonkajšia bunková membrána) je ultramikroskopický film s hrúbkou 7,5 nm, pozostávajúci z proteínov, fosfolipidov a vody. Ide o veľmi elastický film, ktorý je dobre zmáčaný vodou a po poškodení rýchlo obnovuje celistvosť. Má univerzálnu štruktúru, t.j. typickú pre všetky biologické membrány. V rastlinných bunkách je mimo bunkovej membrány silná bunková stena, ktorá vytvára vonkajšiu oporu a udržuje tvar bunky. Pozostáva z vlákniny (celulózy), vo vode nerozpustného polysacharidu.

Plazmodesmata rastlinné bunky, sú submikroskopické tubuly, ktoré prenikajú cez membrány a sú vystlané plazmatickou membránou, ktorá tak bez prerušenia prechádza z jednej bunky do druhej. S ich pomocou dochádza k medzibunkovej cirkulácii roztokov obsahujúcich organické živiny. Prenášajú aj biopotenciály a ďalšie informácie.

Porami nazývané otvory v sekundárnej membráne, kde sú bunky oddelené iba primárnou membránou a strednou laminou. Oblasti primárnej membrány a strednej dosky oddeľujúce susediace póry susedných buniek sa nazývajú pórová membrána alebo uzatvárací film pórov. Uzatvárací film póru je prepichnutý plazmodesmálnymi tubulmi, ale v póroch sa zvyčajne nevytvorí priechodný otvor. Póry uľahčujú transport vody a rozpustených látok z bunky do bunky. Póry sa tvoria v stenách susedných buniek, zvyčajne jeden proti druhému.

Bunková membrána má dobre definovanú, relatívne hrubú škrupinu polysacharidovej povahy. Membrána rastlinnej bunky je produktom aktivity cytoplazmy. Na jeho tvorbe sa aktívne podieľa Golgiho aparát a endoplazmatické retikulum.

Štruktúra bunkovej membrány

Základom cytoplazmy je jej matrica alebo hyaloplazma, komplexný bezfarebný, opticky priehľadný koloidný systém schopný reverzibilných prechodov zo sólu na gél. Najdôležitejšou úlohou hyaloplazmy je zjednotiť všetky bunkové štruktúry jednotný systém a zabezpečenie interakcie medzi nimi v procesoch bunkového metabolizmu.

Hyaloplazma(alebo cytoplazmatická matrica). vnútorné prostredie bunky. Pozostáva z vody a rôznych biopolymérov (proteíny, nukleových kyselín polysacharidy, lipidy), z ktorých väčšinu tvoria proteíny s rôznou chemickou a funkčnou špecifickosťou. Hyaloplazma obsahuje aj aminokyseliny, monosacharidy, nukleotidy a iné látky s nízkou molekulovou hmotnosťou.

Biopolyméry tvoria s vodou koloidné médium, ktoré v závislosti od podmienok môže byť husté (vo forme gélu) alebo tekutejšie (vo forme sólu), a to ako v celej cytoplazme, tak aj v jej jednotlivých sekciách. V hyaloplazme sú lokalizované rôzne organely a inklúzie a interagujú medzi sebou a prostredím hyaloplazmy. Navyše, ich umiestnenie je najčastejšie špecifické pre určité typy buniek. Prostredníctvom bilipidovej membrány interaguje hyaloplazma s extracelulárnym prostredím. V dôsledku toho je hyaloplazma dynamickým prostredím a zohráva dôležitú úlohu vo fungovaní jednotlivých organel a v živote buniek vo všeobecnosti.

Cytoplazmatické útvary – organely

Organely (organely) sú štrukturálne zložky cytoplazmy. Oni majú určitú formu a veľkosť sú povinné cytoplazmatické štruktúry bunky. Ak chýbajú alebo sú poškodené, bunka zvyčajne stráca schopnosť pokračovať v existencii. Mnohé z organel sú schopné delenia a sebareprodukcie. Ich veľkosti sú také malé, že ich možno vidieť iba elektrónovým mikroskopom.

Jadro

Jadro je najvýznamnejšou a zvyčajne najväčšou organelou bunky. Prvýkrát ho podrobne preskúmal Robert Brown v roku 1831. Jadro zabezpečuje najdôležitejšie metabolické a genetické funkcie bunky. Má dosť variabilný tvar: môže byť guľovitý, oválny, laločnatý alebo šošovkovitý.

Jadro hrá významnú úlohu v živote bunky. Bunka, z ktorej bolo odstránené jadro, už nevylučuje membránu a prestane rásť a syntetizovať látky. Zintenzívňujú sa v ňom produkty rozkladu a deštrukcie, v dôsledku čoho rýchlo odumiera. K tvorbe nového jadra z cytoplazmy nedochádza. Nové jadrá vznikajú až delením alebo drvením toho starého.

Vnútorným obsahom jadra je karyolymfa (jadrová šťava), ktorá vypĺňa priestor medzi štruktúrami jadra. Obsahuje jedno alebo viac jadierok, ako aj značný počet molekúl DNA spojených so špecifickými proteínmi – histónmi.

Štruktúra jadra

Nucleolus

Jadierko, podobne ako cytoplazma, obsahuje prevažne RNA a špecifické proteíny. Jeho najdôležitejšou funkciou je, že tvorí ribozómy, ktoré v bunke vykonávajú syntézu bielkovín.

Golgiho aparát

Golgiho aparát je organela, ktorá je univerzálne rozšírená vo všetkých typoch eukaryotických buniek. Ide o viacvrstvový systém plochých membránových vakov, ktoré sa po obvode zahusťujú a tvoria vezikulárne výbežky. Najčastejšie sa nachádza v blízkosti jadra.

Golgiho aparát

Golgiho aparát nevyhnutne zahŕňa systém malých vezikúl (vezikúl), ktoré sú oddelené od zhrubnutých cisterien (diskov) a sú umiestnené pozdĺž obvodu tejto štruktúry. Tieto vezikuly hrajú úlohu intracelulárnych dopravný systémšpecifické sektorové granule môžu slúžiť ako zdroj bunkových lyzozómov.

Funkcie Golgiho aparátu tiež spočívajú v akumulácii, separácii a uvoľňovaní mimo bunky pomocou vezikúl produktov intracelulárnej syntézy, produktov rozpadu, toxické látky. Produkty syntetickej aktivity bunky, ako aj rôzne látky, vstup do bunky z životné prostredie cez kanály endoplazmatického retikula, sú transportované do Golgiho aparátu, hromadia sa v tejto organele a potom vo forme kvapiek alebo zŕn vstupujú do cytoplazmy a sú buď využité samotnou bunkou, alebo sú vylučované von. V rastlinných bunkách Golgiho aparát obsahuje enzýmy na syntézu polysacharidov a samotný polysacharidový materiál, ktorý sa používa na stavbu bunkovej steny. Predpokladá sa, že sa podieľa na tvorbe vakuol. Golgiho aparát bol pomenovaný po talianskom vedcovi Camillovi Golgim, ktorý ho prvýkrát objavil v roku 1897.

lyzozómy

Lyzozómy sú malé vezikuly ohraničené membránou, ktorej hlavnou funkciou je vykonávať intracelulárne trávenie. K použitiu lyzozomálneho aparátu dochádza počas klíčenia rastlinného semena (hydrolýza rezervy živiny).

Štruktúra lyzozómu

Mikrotubuly

Mikrotubuly sú membránové, supramolekulárne štruktúry pozostávajúce z proteínových globúl usporiadaných v špirálových alebo priamych radoch. Mikrotubuly plnia prevažne mechanickú (motorickú) funkciu, zabezpečujú pohyblivosť a kontraktilitu bunkových organel. Umiestnené v cytoplazme dávajú bunke určitý tvar a zabezpečujú stabilitu priestorového usporiadania organel. Mikrotubuly uľahčujú pohyb organel na miesta určené fyziologickými potrebami bunky. Značný počet týchto štruktúr sa nachádza v plazmaleme, v blízkosti bunkovej membrány, kde sa podieľajú na tvorbe a orientácii celulózových mikrofibríl bunkových stien rastlín.

Štruktúra mikrotubulov

Vákuola

Vakuola je najdôležitejšou zložkou rastlinných buniek. Je to akási dutina (zásobník) v hmote cytoplazmy, naplnená vodným roztokom minerálne soli, aminokyseliny, organické kyseliny, pigmenty, sacharidy a oddelené od cytoplazmy vakuolárnou membránou - tonoplastom.

Cytoplazma vypĺňa celú vnútornú dutinu len v najmladších rastlinných bunkách. Ako bunka rastie, priestorové usporiadanie pôvodne súvislej hmoty cytoplazmy sa výrazne mení: objavujú sa malé vakuoly vyplnené bunkovou šťavou a celá hmota sa stáva špongiovitou. Pri ďalšom raste buniek sa jednotlivé vakuoly spájajú, čím sa vytláčajú vrstvy cytoplazmy na perifériu, v dôsledku čoho vytvorená bunka zvyčajne obsahuje jednu veľkú vakuolu a cytoplazma so všetkými organelami sa nachádza v blízkosti membrány.

Vo vode rozpustné organické a minerálne zlúčeniny vakuol určujú zodpovedajúce osmotické vlastnosti živých buniek. Tento roztok určitej koncentrácie je akousi osmotickou pumpou na kontrolované prenikanie do bunky a uvoľňovanie vody, iónov a molekúl metabolitov z nej.

V kombinácii s vrstvou cytoplazmy a jej membránami, ktoré sa vyznačujú polopriepustnými vlastnosťami, tvorí vakuola účinný osmotický systém. Osmoticky určené sú také ukazovatele živých rastlinných buniek ako osmotický potenciál, sacia sila a turgorový tlak.

Štruktúra vakuoly

Plastidy

Plastidy sú najväčšie (po jadre) cytoplazmatické organely, ktoré sú vlastné iba bunkám rastlinných organizmov. Nenachádzajú sa len v hubách. Plastidy hrajú dôležitú úlohu v metabolizme. Od cytoplazmy sú oddelené dvojitým membránovým obalom a niektoré typy majú dobre vyvinutý a usporiadaný systém vnútorných membrán. Všetky plastidy sú rovnakého pôvodu.

Chloroplasty- najbežnejšie a funkčne najdôležitejšie plastidy fotoautotrofných organizmov, ktoré uskutočňujú fotosyntetické procesy vedúce v konečnom dôsledku k tvorbe organických látok a uvoľňovaniu voľného kyslíka. Chloroplasty vyššie rastliny mať komplex vnútorná štruktúra.

Štruktúra chloroplastu

Veľkosti chloroplastov rôzne rastliny nie sú rovnaké, ale v priemere je ich priemer 4-6 mikrónov. Chloroplasty sú schopné pohybu pod vplyvom pohybu cytoplazmy. Okrem toho sa pod vplyvom osvetlenia pozoruje aktívny pohyb chloroplastov améboidného typu smerom k svetelnému zdroju.

Hlavnou zložkou chloroplastov je chlorofyl. Vďaka chlorofylu sú zelené rastliny schopné využívať svetelnú energiu.

Leukoplasty(bezfarebné plastidy) sú jasne definované cytoplazmatické telieska. Ich veľkosť je o niečo menšia ako veľkosť chloroplastov. Ich tvar je tiež rovnomernejší, blíži sa guľovitému tvaru.

Štruktúra leukoplastov

Nachádza sa v epidermálnych bunkách, hľuzách a podzemkoch. Pri osvetlení sa veľmi rýchlo menia na chloroplasty so zodpovedajúcou zmenou vnútornej štruktúry. Leukoplasty obsahujú enzýmy, pomocou ktorých sa z nadbytočnej glukózy vznikajúcej pri fotosyntéze syntetizuje škrob, ktorého podstatná časť sa ukladá v zásobných tkanivách alebo orgánoch (hľuzy, pakorene, semená) vo forme škrobových zŕn. V niektorých rastlinách sa tuky ukladajú do leukoplastov. Rezervná funkcia leukoplastov sa občas prejavuje tvorbou rezervných proteínov vo forme kryštálov alebo amorfných inklúzií.

Chromoplasty vo väčšine prípadov sú to deriváty chloroplastov, príležitostne - leukoplasty.

Štruktúra chromoplastu

Dozrievanie šípok, paprík a paradajok je sprevádzané premenou chloro- alebo leukoplastov buniek miazgy na karatinoidné plasty. Posledne menované obsahujú prevažne žlté plastidové pigmenty – karotenoidy, ktoré sa v nich po dozretí intenzívne syntetizujú a vytvárajú farebné lipidové kvapôčky, pevné guľôčky alebo kryštály. V tomto prípade je chlorofyl zničený.

Mitochondrie

Mitochondrie sú organely charakteristické pre väčšinu rastlinných buniek. Majú premenlivý tvar tyčiniek, zŕn a nití. Objavil ho v roku 1894 R. Altman s pomocou svetelný mikroskop a vnútorná štruktúra bola študovaná neskôr pomocou elektroniky.

Štruktúra mitochondrií

Mitochondrie majú dvojmembránovú štruktúru. Vonkajšia membrána je hladká, vnútorná tvorí rôznych tvarov výrastky sú rúrky v rastlinných bunkách. Priestor vo vnútri mitochondrie je vyplnený polotekutým obsahom (matrix), ktorý zahŕňa enzýmy, bielkoviny, lipidy, vápenaté a horečnaté soli, vitamíny, ako aj RNA, DNA a ribozómy. Enzymatický komplex mitochondrií urýchľuje zložitý a prepojený mechanizmus biochemických reakcií, ktorých výsledkom je tvorba ATP. Tieto organely poskytujú bunkám energiu – premenu energie chemické väzbyživín do vysokoenergetických väzieb ATP počas bunkového dýchania. Práve v mitochondriách dochádza k enzymatickému rozkladu sacharidov. mastné kyseliny, aminokyselín s uvoľnením energie a jej následnou premenou na Energia ATP. Nahromadená energia sa vynakladá na rastové procesy, na nové syntézy atď. Mitochondrie sa delením množia a žijú asi 10 dní, potom sú zničené.

Endoplazmatické retikulum

Endoplazmatické retikulum je sieť kanálov, rúrok, vezikúl a cisterien umiestnených vo vnútri cytoplazmy. V roku 1945 ho objavil anglický vedec K. Porter, ide o systém membrán s ultramikroskopickou štruktúrou.

Štruktúra endoplazmatického retikula

Celá sieť je spojená do jedného celku s vonkajšou bunkovou membránou jadrového obalu. Existujú hladké a drsné ER, ktoré nesú ribozómy. Na membránach hladkého ER sa nachádzajú enzýmové systémy zapojené do tuku a metabolizmus sacharidov. Tento typ membrány prevláda v semenných bunkách bohatých na zásobné látky (bielkoviny, sacharidy, oleje), ribozómy sú naviazané na granulárnu membránu EPS a pri syntéze molekuly proteínu je polypeptidový reťazec s ribozómami ponorený do kanála EPS. Funkcie endoplazmatického retikula sú veľmi rôznorodé: transport látok v rámci bunky aj medzi susednými bunkami; rozdelenie bunky na samostatné úseky, v ktorých rôzne fyziologické procesy a chemické reakcie.

Ribozómy

Ribozómy sú nemembránové bunkové organely. Každý ribozóm pozostáva z dvoch častíc, ktoré nie sú identické vo veľkosti a možno ich rozdeliť na dva fragmenty, ktoré si po spojení do celého ribozómu naďalej zachovávajú schopnosť syntetizovať proteín.

Ribozómová štruktúra

Ribozómy sa syntetizujú v jadre, potom ho opustia a presunú sa do cytoplazmy, kde sú pripojené k vonkajšiemu povrchu membrán endoplazmatického retikula alebo sú voľne umiestnené. V závislosti od typu syntetizovaného proteínu môžu ribozómy fungovať samostatne alebo môžu byť kombinované do komplexov - polyribozómov.