Elu arengu koidikul Maal esindasid kõiki rakuvorme bakterid. Nad imesid läbi keha pinna ürgookeanis lahustunud orgaanilist ainet.
Aja jooksul kohanesid mõned bakterid tootma anorgaanilistest orgaanilisi aineid. Selleks kasutasid nad energiat päikesevalgus. Tekkis esimene ökoloogiline süsteem, milles need organismid olid tootjad. Selle tulemusena ilmus Maa atmosfääri nende organismide poolt eraldunud hapnik. Selle abil saate samast toidust palju rohkem energiat ja kasutada lisaenergiat keha ehituse keeruliseks muutmiseks: keha jagamiseks osadeks.
Elu üks olulisi saavutusi on tuuma ja tsütoplasma eraldamine. Tuum sisaldab pärilikku teavet. Südamikku ümbritsev spetsiaalne membraan võimaldas kaitsta juhuslike kahjustuste eest. Vajadusel saab tsütoplasma tuumalt käsklusi, mis suunavad raku elutegevust ja arengut.
Organismid, mille tuum on tsütoplasmast eraldatud, moodustasid tuuma superkuningriigi (nende hulka kuuluvad taimed, seened, loomad).
Nii tekkis ja arenes rakk – taimede ja loomade organiseerimise alus – bioloogilise evolutsiooni käigus.
Isegi palja silmaga ja veelgi parem luubi all on näha, et küpse arbuusi viljaliha koosneb väga väikestest teradest ehk teradest. Need on rakud - väikseimad "tellised", mis moodustavad kõigi elusorganismide, sealhulgas taimede kehad.
Taime elu kulgeb tema rakkude ühine tegevus, luues ühtse terviku. Taimeosade hulkraksusega toimub nende funktsioonide füsioloogiline diferentseerumine, spetsialiseerumine mitmesugused rakud sõltuvalt nende asukohast taimekehas.
Taimerakk erineb loomarakust selle poolest, et sellel on tihe kest, mis katab igast küljest sisemise sisu. Lahter ei ole tasane (nagu seda tavaliselt kujutatakse), tõenäoliselt näeb see välja nagu väga väike viaal, mis on täidetud lima sisuga.
Taimeraku ehitus ja funktsioonid
Vaatleme rakku kui organismi struktuurset ja funktsionaalset üksust. Väljaspool on rakk kaetud tiheda rakuseinaga, milles on õhemad lõigud – poorid. Selle all on väga õhuke kile – membraan, mis katab raku sisu – tsütoplasma. Tsütoplasmas on õõnsused - täidetud vakuoolid rakumahl. Raku keskel või rakuseina lähedal on tihe keha – tuum koos tuumaga. Tuum on tsütoplasmast eraldatud tuumaümbrisega. Väikesed kehad, plastiidid, on jaotunud kogu tsütoplasmas.
Struktuur taimerakk
Taimeraku organellide ehitus ja funktsioonid
| Organoid | Pilt | Kirjeldus | Funktsioon | Iseärasused |
Rakusein või plasmamembraan | Värvitu, läbipaistev ja väga vastupidav | Läbib rakku ja vabastab rakust aineid. | Rakumembraan on poolläbilaskev |
|
Tsütoplasma | Paks viskoosne aine | See sisaldab kõiki teisi raku osi. | On pidevas liikumises |
|
Tuum ( põhiosa rakud) | ümmargune või ovaalne | Tagab pärilike omaduste ülekandumise tütarrakkudele jagunemise käigus | Raku keskosa |
|
Sfääriline või ebakorrapärane kuju | Osaleb valkude sünteesis | |||
 | Tsütoplasmast membraaniga eraldatud reservuaar. Sisaldab rakumahla | Varu toitained ja jääkained, mis on rakule ebavajalikud, kogunevad. | Raku kasvades ühinevad väikesed vakuoolid üheks suureks (keskseks) vakuooliks |
|
plastiidid | Kloroplastid | Kasutage päikese valgusenergiat ja looge anorgaanilisest orgaanilisest | Tsütoplasmast topeltmembraaniga eraldatud ketaste kuju |
|
Kromoplastid | Moodustub karotenoidide kuhjumise tulemusena | Kollane, oranž või pruun |
||
 | Leukoplastid | Värvusetud plastiidid | ||
tuumaümbris | Koosneb kahest pooridega membraanist (välimine ja sisemine). | Eraldab tuuma tsütoplasmast | Võimaldab vahetust tuuma ja tsütoplasma vahel |
Raku elusosa on membraaniga piiratud, korrastatud, struktureeritud biopolümeeride ja sisemiste membraanistruktuuride süsteem, mis osaleb metaboolsete ja energiaprotsesside kogumikus, mis säilitavad ja taastoodavad kogu süsteemi tervikuna.
Oluline omadus on see, et rakus ei ole avatud membraane, millel on vabad otsad. Rakumembraanid piiravad alati õõnsusi või piirkondi, sulgedes need igast küljest.
Kaasaegne taimeraku üldistatud diagramm
plasmalemma(välimine rakumembraan) - 7,5 nm paksune ultramikroskoopiline kile, mis koosneb valkudest, fosfolipiididest ja veest. See on väga elastne kile, mis on veega hästi niisutatud ja taastab kiiresti pärast kahjustusi terviklikkuse. Sellel on universaalne struktuur, st tüüpiline kõigile bioloogilised membraanid. Taimerakkudel väljaspool rakumembraani on tugev rakusein, mis loob välise toe ja hoiab raku kuju. See koosneb kiudainetest (tselluloosist), vees lahustumatust polüsahhariidist.
Plasmodesmaat taimerakust on submikroskoopilised tuubulid, mis tungivad läbi membraanide ja on vooderdatud plasmamembraaniga, mis seega katkeb ühest rakust teise. Nende abiga toimub orgaanilisi toitaineid sisaldavate lahuste rakkudevaheline ringlus. Nad edastavad ka biopotentsiaale ja muud teavet.
Poromy nimetatakse aukudeks sekundaarses membraanis, kus rakke eraldavad ainult esmane membraan ja keskmine plaat. Primaarse membraani ja keskmise plaadi piirkondi, mis eraldavad külgnevate rakkude külgnevaid poore, nimetatakse pooride membraaniks või poori sulgevaks kileks. Poori sulgev kile on läbistatud plasmodesmenaalsete tuubulitega, kuid läbivat auku tavaliselt pooridesse ei teki. Poorid hõlbustavad vee ja lahustunud ainete transporti rakust rakku. Naaberrakkude seintes moodustuvad poorid reeglina üksteise vastu.
Raku sein sellel on selgelt piiritletud, suhteliselt paks polüsahhariidne kest. Taime rakusein on tsütoplasma saadus. Tema hariduses Aktiivne osalemine võtab vastu Golgi aparaadi ja endoplasmaatilise retikulumi.
Rakumembraani struktuur
Tsütoplasma aluseks on selle maatriks ehk hüaloplasma, kompleksne värvitu, optiliselt läbipaistev kolloidsüsteem, mis on võimeline pöörduvalt üleminekuks soolilt geelile. Hüaloplasma kõige olulisem roll on kõigi rakuliste struktuuride ühendamine ühtne süsteem ja nendevahelise interaktsiooni tagamine rakkude ainevahetuse protsessides.
Hüaloplasma(või tsütoplasmaatiline maatriks) on sisekeskkond rakud. Koosneb veest ja erinevatest biopolümeeridest (valgud, nukleiinhapped, polüsahhariidid, lipiidid), millest põhiosa moodustavad erineva keemilise ja funktsionaalse spetsiifilisusega valgud. Hüaloplasma sisaldab ka aminohappeid, monosuhkruid, nukleotiide ja muid madala molekulmassiga aineid.
Biopolümeerid moodustavad veega kolloidse keskkonna, mis olenevalt tingimustest võib olla tihe (geeli kujul) või vedelam (sooli kujul) nii kogu tsütoplasmas kui ka selle üksikutes osades. Hüaloplasmas paiknevad mitmesugused organellid ja inklusioonid, mis interakteeruvad üksteisega ja hüaloplasma keskkonnaga. Pealegi on nende asukoht enamasti spetsiifiline teatud rakutüüpidele. Läbi bilipiidmembraani suhtleb hüaloplasma rakuvälise keskkonnaga. Seetõttu on hüaloplasma dünaamiline keskkond ja mängib oluline rollüksikute organellide talitluses ja rakkude kui terviku elutegevuses.
Tsütoplasmaatilised moodustised - organellid
Organellid (organellid) - konstruktsioonikomponendid tsütoplasma. Neil on teatud vorm ja suurused, on raku kohustuslikud tsütoplasmaatilised struktuurid. Nende puudumisel või kahjustumisel kaotab rakk tavaliselt võime edasi eksisteerida. Paljud organellid on võimelised jagunema ja ise paljunema. Need on nii väikesed, et neid saab näha ainult elektronmikroskoobiga.
Tuum
Tuum on raku kõige nähtavam ja tavaliselt suurim organell. Seda uuris esmakordselt üksikasjalikult Robert Brown 1831. aastal. Tuum tagab olulise ainevahetuse ja geneetilised funktsioonid rakud. See on üsna muutuva kujuga: see võib olla sfääriline, ovaalne, labakujuline, läätsekujuline.
Tuum mängib raku elus olulist rolli. Rakk, millelt tuum on eemaldatud, ei erita enam kesta, lakkab kasvamast ja aineid sünteesimast. Selles intensiivistuvad lagunemis- ja hävimisproduktid, mille tagajärjel see kiiresti sureb. Tsütoplasmast uue tuuma moodustumist ei toimu. Uued tuumad tekivad ainult vana lõhustumise või purustamise teel.
Tuuma sisemine sisu on karüolümf (tuumamahl), mis täidab ruumi tuuma struktuuride vahel. See sisaldab ühte või mitut nukleooli, samuti märkimisväärset hulka DNA molekule, mis on seotud spetsiifiliste valkude - histoonidega.
Tuuma ehitus
nucleolus
Tuum sisaldab sarnaselt tsütoplasmaga peamiselt RNA-d ja spetsiifilisi valke. Selle kõige olulisem ülesanne on see, et selles tekivad ribosoomid, mis teostavad rakus valkude sünteesi.
golgi aparaat
Golgi aparaat on organoid, millel on universaalne jaotus kõigis sortides. eukarüootsed rakud. See on mitmetasandiline lamedate membraanikottide süsteem, mis paksenevad piki perifeeriat ja moodustavad vesikulaarseid protsesse. Kõige sagedamini asub see tuuma lähedal.
golgi aparaat
Golgi aparaat sisaldab tingimata väikeste vesiikulite (vesiikulite) süsteemi, mis on kinnitatud paksendatud tsisternidest (ketastest) ja asuvad piki selle struktuuri perifeeriat. Need vesiikulid mängivad intratsellulaarset rolli transpordisüsteem spetsiifilised sektori graanulid võivad olla rakuliste lüsosoomide allikaks.
Golgi aparaadi funktsioonid seisnevad ka rakusiseste sünteesiproduktide, lagunemissaaduste ja toksiliste ainete rakust väljapoole kogunemises, eraldamises ja vabastamises mullide abil. Raku sünteetilise aktiivsuse saadused, samuti erinevaid aineid lahtrisse sisenedes keskkond endoplasmaatilise retikulumi kanalite kaudu transporditakse Golgi aparaati, akumuleeruvad sellesse organoidi ja sisenevad seejärel tilkade või teradena tsütoplasmasse ning neid kasutab kas rakk ise või eritub. Taimerakkudes sisaldab Golgi aparaat ensüüme polüsahhariidide sünteesiks ja polüsahhariidmaterjali ennast, mida kasutatakse rakuseina ehitamiseks. Arvatakse, et see on seotud vakuoolide moodustumisega. Golgi aparaat sai nime Itaalia teadlase Camillo Golgi järgi, kes avastas selle esmakordselt 1897. aastal.
Lüsosoomid
Lüsosoomid on väikesed vesiikulid, mis on piiratud membraaniga, mille põhiülesanne on rakusisene seedimine. Lüsosomaalse aparatuuri kasutamine toimub taimeseemne idanemise ajal (varude hüdrolüüs toitaineid).
Lüsosoomi struktuur
mikrotuubulid
Mikrotuubulid on membraansed supramolekulaarsed struktuurid, mis koosnevad spiraalselt või sirgete ridadena paigutatud valgugloobulitest. Mikrotuubulid täidavad valdavalt mehaanilist (motoorset) funktsiooni, tagades rakuorganellide liikuvuse ja kontraktiilsuse. Asudes tsütoplasmas, annavad nad rakule kindla kuju ja tagavad organellide ruumilise paigutuse stabiilsuse. Mikrotuubulid hõlbustavad organellide liikumist asukohtadesse, mille määrab füsioloogilised vajadused rakud. Märkimisväärne osa neist struktuuridest paikneb plasmalemmas, rakumembraani lähedal, kus nad osalevad taimerakumembraanide tselluloosi mikrofibrillide moodustamises ja orientatsioonis.
Mikrotuubulite struktuur
Vacuool
Vakuool on kõige olulisem komponent taimerakud. See on omamoodi õõnsus (reservuaar) tsütoplasma massis, täidetud vesilahus mineraalsoolad, aminohapped, orgaanilised happed, pigmendid, süsivesikud ja eraldatud tsütoplasmast vaakummembraaniga - tonoplastiga.
Tsütoplasma täidab kõik sisemine õõnsus ainult kõige nooremates taimerakkudes. Raku kasvuga muutub oluliselt tsütoplasma algselt pideva massi ruumiline paigutus: sellesse tekivad väikesed rakumahlaga täidetud vakuoolid ja kogu mass muutub käsnjaks. Rakkude edasisel kasvul üksikud vakuoolid ühinevad, surudes tsütoplasmaatilised kihid perifeeriasse, mille tulemusena on tekkinud rakus tavaliselt üks suur vakuool ning tsütoplasma koos kõigi organellidega paikneb membraani läheduses.
Veeslahustuvad orgaanilised ja mineraalsed vakuoolide ühendid määravad elusrakkude vastavad osmootsed omadused. See teatud kontsentratsiooniga lahus on omamoodi osmootne pump rakku kontrollitud tungimiseks ja vee, ioonide ja metaboliitide molekulide vabastamiseks sellest.
Koos tsütoplasma kihi ja selle membraanidega, mida iseloomustavad poolläbilaskvusomadused, moodustab vakuool tõhusa osmootse süsteemi. Osmootselt määratud on sellised elusate taimerakkude näitajad nagu osmootne potentsiaal, imemisjõud ja turgorirõhk.
Vakuooli struktuur
plastiidid
Plastiidid on suurimad (tuuma järel) tsütoplasmaatilised organellid, mis on omased ainult rakkudele. taimeorganismid. Neid ei leidu ainult seentes. Plastiidid mängivad olulist rolli ainevahetuses. Need on tsütoplasmast eraldatud topeltmembraanimembraaniga ning mõnel nende tüübil on hästi arenenud ja korrastatud sisemembraanide süsteem. Kõik plastiidid on sama päritoluga.
Kloroplastid- fotoautotroofsete organismide levinumad ja funktsionaalselt olulisemad plastiidid, mis viivad läbi fotosünteesiprotsesse, mis lõppkokkuvõttes viivad orgaaniliste ainete moodustumiseni ja vaba hapniku vabanemiseni. Kõrgemate taimede kloroplastidel on kompleks sisemine struktuur.
Kloroplasti struktuur
Kloroplastide suurused erinevates taimedes ei ole samad, kuid keskmiselt on nende läbimõõt 4-6 mikronit. Kloroplastid on võimelised liikuma tsütoplasma liikumise mõjul. Lisaks täheldatakse valgustuse mõjul amööboid-tüüpi kloroplastide aktiivset liikumist valgusallika poole.
Klorofüll on kloroplastide peamine aine. Tänu klorofüllile on rohelised taimed võimelised kasutama valgusenergiat.
Leukoplastid(värvitud plastiidid) on selgelt märgistatud tsütoplasma kehad. Nende mõõtmed on mõnevõrra väiksemad kui kloroplastide suurused. Ühtlasemad ja nende kuju, lähenedes kerakujulisele.
Leukoplasti struktuur
Neid leidub epidermise, mugulate, risoomide rakkudes. Valgustatuna muutuvad need väga kiiresti kloroplastideks koos vastava sisestruktuuri muutumisega. Leukoplastid sisaldavad ensüüme, mille abil sünteesitakse fotosünteesi käigus tekkivast liigsest glükoosist tärklis, millest suurem osa ladestub tärkliseteradena säilituskudedesse või -organitesse (mugulad, risoomid, seemned). Mõnes taimes ladestuvad rasvad leukoplastidesse. Leukoplastide reservfunktsioon avaldub aeg-ajalt säilitusvalkude moodustumisel kristallide või amorfsete inklusioonide kujul.
Kromoplastid enamikul juhtudel on need kloroplastide derivaadid, mõnikord - leukoplastid.
Kromoplasti struktuur
Kibuvitsamarjade, paprikate, tomatite valmimisega kaasneb viljaliharakkude kloro- või leukoplastide muundumine karotenoidideks. Viimased sisaldavad valdavalt kollaseid plastiidpigmente – karotenoide, mis laagerdumisel neis intensiivselt sünteesitakse, moodustades värvilisi lipiiditilku, tahkeid kerakesi või kristalle. Klorofüll hävib.
Mitokondrid
Mitokondrid on organellid, mida leidub enamikus taimerakkudes. Neil on muutuva kujuga pulgad, terad, niidid. Need avastas 1894. aastal R. Altman valgusmikroskoobi abil ning hiljem uuriti sisestruktuuri kasutades elektroonilist.
Mitokondrite struktuur
Mitokondritel on kahemembraaniline struktuur. Välimine membraan on sile, sisemine moodustub erinevaid kujundeid väljakasvud - tuubulid taimerakkudes. Mitokondrite sees olev ruum on täidetud poolvedela sisaldusega (maatriksiga), mis sisaldab ensüüme, valke, lipiide, kaltsiumi- ja magneesiumisooli, vitamiine, aga ka RNA-d, DNA-d ja ribosoome. Mitokondrite ensümaatiline kompleks kiirendab keeruka ja omavahel seotud biokeemiliste reaktsioonide mehhanismi tööd, mille tulemusena moodustub ATP. Nendes organellides on rakud varustatud energiaga - energia muundamine keemilised sidemed toitained protsessi käigus ATP makroergilisteks sidemeteks rakuhingamine. Just mitokondrites toimub süsivesikute ensümaatiline lagunemine, rasvhapped, aminohapped koos energia vabanemisega ja selle järgneva muundamisega ATP energiaks. Kogunenud energia kulub kasvuprotsessidele, uutele sünteesidele jne. Mitokondrid paljunevad jagunemise teel ja elavad umbes 10 päeva, misjärel nad hävivad.
Endoplasmaatiline retikulum
Endoplasmaatiline retikulum - tsütoplasmas paiknev kanalite, tuubulite, vesiikulite, tsisternide võrgustik. See on 1945. aastal inglise teadlase K. Porteri poolt avatud ultramikroskoopilise struktuuriga membraanide süsteem.
Endoplasmaatilise retikulumi struktuur
Kogu võrk on integreeritud tuumaümbrise välimise rakumembraaniga üheks tervikuks. Eristage ER siledat ja karedat, ribosoome kandvat. Sileda EPS membraanidel on ensüümsüsteemid, mis on seotud rasva ja süsivesikute ainevahetus. Seda tüüpi membraan valitseb reservainete (valgud, süsivesikud, õlid) rikastes seemnerakkudes, granuleeritud ER-i membraanile kinnituvad ribosoomid ja valgumolekuli sünteesi käigus sukeldub ER-i polüpeptiidahel koos ribosoomidega. kanal. Endoplasmaatilise retikulumi funktsioonid on väga mitmekesised: ainete transport nii rakusiseselt kui ka naaberrakkude vahel; raku jagunemine eraldi sektsioonideks, milles erinevad füsioloogilised protsessid ja keemilised reaktsioonid.
Ribosoomid
Ribosoomid on mittemembraansed rakulised organellid. Iga ribosoom koosneb kahest ebavõrdse suurusega osakesest ja selle saab jagada kaheks fragmendiks, mis säilitavad pärast tervikuks ribosoomiks ühinemist võimet valku sünteesida.
Ribosoomi struktuur
Ribosoomid sünteesitakse tuumas, seejärel lahkuvad sellest, sisenedes tsütoplasmasse, kus need kinnituvad endoplasmaatilise retikulumi membraanide välispinnale või paiknevad vabalt. Sõltuvalt sünteesitava valgu tüübist võivad ribosoomid toimida üksi või ühineda kompleksideks – polüribosoomideks.
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. .
| juurvilja | Loom | |
| Söötmisviis | autotroofne | Heterotroofne |
| raku sein | See asub väljaspool ja seda esindab tselluloosist kest. Ei muuda oma kuju | Seda nimetatakse glükokalüksiks. õhuke kiht valkude ja süsivesikute rakud. Struktuur võib muuta oma kuju. |
| Rakukeskus | Ei. Võib esineda ainult madalamatel taimedel | Seal on |
| Jaoskond | Lapsstruktuuride vahele moodustatakse vahesein | Lapsstruktuuride vahel moodustub kitsendus |
| Varu süsivesikuid | Tärklis | Glükogeen |
| plastiidid | Kloroplastid, kromoplastid, leukoplastid; erinevad üksteisest sõltuvalt värvist | Mitte |
| 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
- Taime- ja loomarakkude struktuuri ja molekulaarse koostise tunnuste põhimõtteline sarnasus näitab nende päritolu seost ja ühtsust, tõenäoliselt ainuraksest. veeorganismid.
- Mõlemad tüübid sisaldavad paljusid perioodilise tabeli elemente, mis esinevad peamiselt anorgaaniliste ja anorgaaniliste komplekssete ühendite kujul. orgaaniline loodus.
- Erinev on aga see, et evolutsiooni käigus on need kaks rakutüüpi üksteisest kaugele lahknenud, sest erinevate kahjulike mõjude eest väliskeskkond neil on absoluutselt erinevatel viisidel kaitse ja neil on ka erinevad söötmisviisid.
- 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.
Juhend
Peamine erinevus taimeraku ja loomaraku vahel on toitumisviis. Taimerakud - nad on võimelised sünteesima oma eluks vajalikke orgaanilisi aineid, selleks vajavad nad ainult valgust. Loomarakud on heterotroofid; Elamiseks vajalikud ained saavad nad kätte toiduga.
Tõsi, loomade hulgas on erandeid. Näiteks rohelised flagellaadid: päeval on nad võimelised fotosünteesiks, kuid pimedas toituvad valmis orgaanilistest ainetest.
Taimerakul on erinevalt loomarakust rakusein ja seetõttu ei saa ta oma kuju muuta. Loomarakk võib venitada ja muutuda ei.
Erinevusi täheldatakse ka jagunemismeetodis: taimeraku jagunemisel moodustub selles vahesein; loomarakk jaguneb, moodustades kitsenduse.
Mõnede rakusiseseks seedimiseks võimeliste hulkraksete selgrootute (käsnad, koelenteraadid, tsiliaarsed ussid, mõned molluskid) rakkudes ja mõnede ainuraksete organismide kehas moodustuvad seedevakuoolid, mis sisaldavad seedeensüümid. Kõrgemate loomade seedevakuoolid moodustuvad spetsiaalsetes rakkudes - fagotsüütides.
Mis sisaldab DNA-d ja on teistest rakustruktuuridest eraldatud tuumamembraaniga. Mõlemat tüüpi rakkudel on sarnased paljunemis- (jagunemis-) protsessid, 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 rakustruktuuride olemasolu, mis on tuntud kui , mis on spetsialiseerunud täitma spetsiifilisi rakkude jaoks vajalikke funktsioone. normaalne töö. Looma- ja taimerakke ühendab tuum, endoplasmaatiline retikulum ja tsütoskelett. Vaatamata looma- ja taimerakkude sarnastele omadustele on neil ka palju erinevusi, mida käsitletakse allpool.
Peamised erinevused looma- ja taimerakkudes
Looma- ja taimerakkude ehituse skeem
- Suurus: loomarakud on üldiselt väiksemad kui taimerakud. Loomarakkude pikkus on 10 kuni 30 mikromeetrit, taimerakkude pikkus aga 10 kuni 100 mikromeetrit.
- Vorm: loomarakud on erinevad suurused ja on ümardatud või ebakorrapärased kujud. Taimerakud on suuruselt sarnasemad ja tavaliselt ristküliku- või kuubikujulised.
- Energia salvestamine: loomarakud salvestavad energiat kompleksse süsivesikute glükogeeni kujul. Taimerakud salvestavad energiat tärklise kujul.
- Valgud: 20st valgusünteesiks vajalikust aminohappest toodetakse vaid 10 loomulikult loomarakkudes. Muud nn asendamatud aminohapped toidust saadud. Taimed on võimelised sünteesima kõiki 20 aminohapet.
- Eristamine: loomadel on ainult tüvirakud võimelised transformeeruma teisteks. Enamik taimerakkude tüüpe on võimelised diferentseeruma.
- Kasv: loomarakkude suurus suureneb, suurendades rakkude arvu. Taimerakud suurendavad põhimõtteliselt rakkude suurust, muutudes suuremaks. Nad kasvavad kogunedes rohkem vett tsentraalses vakuoolis.
- : 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 kogunemist. Tavaliselt ei sisalda taimerakud tsentrioole.
- Cilia: leidub loomarakkudes, kuid üldiselt puuduvad taimerakkudes. Cilia on mikrotuubulid, mis pakuvad rakkude liikumist.
- Tsütokinees: tsütoplasma jagunemine juures , toimub loomarakkudes, kui moodustub kommissaalne soon, mis kinnitub. rakumembraan pooleks. Taimerakkude 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 töötleb molekuli lagunemist.
- Plastiidid: loomarakkudel plastiidid puuduvad. Taimerakkudes on plastiidid, 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 tsentraalne vakuool, mis võib moodustada kuni 90% raku mahust.
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 piirkonnas, mida nimetatakse nukleoidiks. Kui looma- ja taimerakud paljunevad mitoosi või meioosi teel, siis prokarüootid paljunevad enamasti lõhustumise või lõhustumise teel.
Muud eukarüootsed organismid
Taime- ja loomarakud ei ole ainsad eukarüootsete rakkude tüübid. Protestid (nagu euglena ja amööb) ja seened (nagu seened, pärmid ja hallitusseened) on veel kaks näidet eukarüootsetest organismidest.
Kui leiate vea, tõstke esile mõni tekstiosa ja klõpsake Ctrl+Enter.
Kindral taime- ja loomarakkude ehituses: rakk on elus, kasvab, jaguneb. ainevahetus toimub.
Nii taime- kui ka loomarakkudel on tuum, tsütoplasma, endoplasmaatiline retikulum, mitokondrid, ribosoomid ja Golgi aparaat.
Erinevused taime- ja loomarakkude vahel tekkis tänu erinevatel viisidel areng, toitumine, loomade iseseisva liikumise võimalus ja taimede suhteline liikumatus.
Taimedel on rakusein (tselluloosist)
loomad mitte. Rakusein annab taimedele täiendava jäikuse ja kaitseb veekao eest.
Taimedel on vakuool, loomadel mitte.
Kloroplaste leidub ainult taimedes, milles energia neeldumisel moodustuvad anorgaanilistest ainetest orgaanilised ained. Loomad tarbivad valmis orgaanilisi aineid, mida nad saavad koos toiduga.
Varupolüsahhariid: taimedes - tärklis, loomadel - glükogeen.
10. küsimus (Kuidas on pro- ja eukarüootides pärandmaterjal organiseeritud?):
a) lokaliseerimine (prokarüootses rakus - tsütoplasmas, eukarüootses rakus - tuum ja poolautonoomsed organellid: mitokondrid ja plastiidid), b) genoomi iseloomustus prokarüootses rakus: 1 rõngakujuline kromosoom - nukleoid mis koosneb DNA molekulist (asub silmuste kujul) ja mittehistoonvalkudest ning fragmentidest - plasmiididest - kromosoomivälistest geneetilistest elementidest. Eukarüootse raku genoom on kromosoomid, mis koosnevad DNA molekulist ja histooni valkudest.
Küsimus 11 (Mis on geen ja milline on selle struktuur?):
Geen (kreeka keelest génos - perekond, päritolu), pärilikkuse elementaarne ühik, mis esindab desoksüribonukleiinhappe - DNA (mõnedes viirustes - ribonukleiinhape - RNA) molekuli segmenti. Iga G. määrab elusraku ühe valgu struktuuri ja osaleb seeläbi organismi tunnuse või omaduse kujunemises.
Küsimus 12 (Mis on geneetiline kood, selle omadused?):
Geneetiline kood– meetod, mis on omane kõigile elusorganismidele valkude aminohappejärjestuse kodeerimiseks, kasutades nukleotiidide järjestust.
Geneetilise koodi omadused: 1. universaalsus (salvestuspõhimõte on kõigil elusorganismidel sama) 2. triplett (loetakse kolm kõrvuti asetsevat nukleotiidi) 3. spetsiifilisus (1 triplett vastab AINULT ÜHELE aminohappele) 4. degeneratsioon (liigne) (1 aminohape võib olla kodeeritud mitme tripleti poolt) 5. mittekattuvad (lugemine toimub kolmikhaaval ilma "lünkadeta" ja kattuvate aladeta, st 1 nukleotiid EI SAA olla kahe kolmiku osa).
Küsimus 13 (Valkude biosünteesi etappide iseloomustus pro- ja eukarüootides):
Valkude biosüntees eukarüootides
Transkriptsioon, järeltranskriptsioon, tõlkimine ja järeltõlge. 1. Transkriptsioon seisneb "ühe geeni koopia" - pre-i-RNA molekuli (pre-m-RNA) loomises. Lämmastikaluste vahel katkevad vesiniksidemed, promootorgeeni külge kinnitub RNA polümeraas, mis "valib" nukleotiidid vastavalt komplementaarsuse ja antiparallelsuse põhimõttele. Geenid eukarüootidel sisaldavad informatsiooni sisaldavaid alasid – eksoneid ja mitteinformatiivseid alasid – eksoneid. Transkriptsiooni tulemusena tekib geenist "koopia", mis sisaldab nii eksoneid kui introneid. Seetõttu on eukarüootides transkriptsiooni tulemusena sünteesitud molekul ebaküps mRNA (pre-mRNA). 2. Transkriptsioonijärgset perioodi nimetatakse töötlemiseks, mis seisneb mRNA küpsemises. Toimub: Intronite väljalõikamine ja eksonite splaissimine (splaissimine) (splaissimist nimetatakse alternatiivseks, kui eksonid on ühendatud erinevas järjestuses, kui nad algselt DNA molekulis olid). Esineb pre-i-RNA "otste modifikatsioon": algsesse kohta - liider (5") moodustub kork või kork - äratundmiseks ja ribosoomiga sidumiseks, 3" lõpus. haagis, moodustub polüA (paljud adenüülalused) - transpordiks ja - RNA tuumamembraanist tsütoplasmasse. See on küps mRNA.
3. Tõlkimine: - Initsiatsioon - i-RNA sidumine ribosoomi väikese alaühikuga - i-RNA starditripleti saamine - AUG ribosoomi aminoatsüülkeskmesse - ribosoomi 2 subühiku (suure ja väikese) ühendamine. - AUG elongatsioon siseneb peptidüülkeskusesse ja teine triplett siseneb aminoatsüülkeskusesse, seejärel siseneb ribosoomi mõlemasse keskusesse kaks teatud aminohapetega tRNA-d. Triplettide komplementaarsuse korral m-RNA-l (koodonil) ja t-RNA-l (antikoodon, t-RNA molekuli keskses ahelas) tekivad nende vahel vesiniksidemed ja need vastava AMK-ga t-RNA-d on " fikseeritud" ribosoomi. Kahe tRNA külge kinnitatud AMP-de vahel moodustub peptiidside ning side esimese AMP ja esimese tRNA vahel katkeb. Ribosmoom astub "sammu" mööda i-RNA-d ("liigutab ühte kolmikut"). Seega liigub teine t-RNA, millele on juba kinnitunud kaks AMK-d, peptidüülkeskusesse ja kolmas i-triplet. RNA osutub aminoatsüülkeskuses, kust järgmisest tRNA-st koos vastava AMK-ga siseneb tsütoplasmasse. Protsessi korratakse ... kuni üks kolmest stoppkoodonist (UAA, UAG, UGA) ei vasta ühelegi. aminohape siseneb aminoatsüüli keskusesse
Lõpetamine - polüpeptiidahela kokkupaneku lõpp. Translatsiooni tulemuseks on polüpeptiidahela moodustumine, s.o. valgu esmane struktuur. 4. Translatsioonijärgne vastava konformatsiooni – sekundaarse, tertsiaarse, kvaternaarse struktuuri – omandamine valgumolekuli poolt. Valkude biosünteesi tunnused prokarüootides: a) kõik biosünteesi etapid toimuvad tsütoplasmas, b) geenide ekson-introni organiseerituse puudumine, mille tulemusena tekib transkriptsiooni tulemusena küps polütsistroonne m-RNA, c) transkriptsioon on seotud translatsiooniga, d) RNA polümeraasi on ainult ühte tüüpi (ühe RNA-polümeraasi kompleks), samas kui eukarüootidel on 3 tüüpi RNA polümeraase, mis transkribeerivad erinevat tüüpi RNA-d.