Введение в биохимию (1050242), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Общие признаки растительной и животной клетки:
-
Единство структурных систем – цитоплазмы и ядра.
-
Сходство процессов обмена веществ и энергии.
-
Единство принципа наследственного кода.
-
Универсальное мембранное строение.
-
Единство химического состава.
-
Сходство процесса деления клеток.
Таблица 1.3.2. Отличительные признаки растительной и животной клетки
Признаки | Растительная клетка | Животная клетка |
Способ питания | Автотрофный (фототрофный, хемотрофный). | Гетеротрофный (сапротрофный, хемотрофный). |
Синтез АТФ | В хлоропластах, митохондриях. | В митохондриях. |
Расщепление АТФ | В хлоропластах и всех частях клетки, где необходимы затраты энергии. | В хлоропластах и всех частях клетки, где необходимы затраты энергии. |
Пластиды | Хлоропласты, хромопласты, лейкопласты | Отсутствует |
Клеточный центр | У низших растений. | Во всех клетках. |
Вакуоли | Крупные полости, заполненные клеточным соком – водным раствором различных веществ, являющихся запасными или конечными продуктами. Осмотические резервуары клетки. | Сократительные, пищеварительные, выделительные вакуоли. Обычно мелкие. |
Включение | Запасные питательные вещества в виде зерен крахмала, белка, капель масла; в вакуоли с клеточным соком; кристаллы солей. | Запасные питательные вещества в виде зерен и капель (белки, жиры, углевод гликоген); конечные продукты обмена, кристаллы солей; пигменты. |
Целлюлозная клеточная стенка | Расположена снаружи от клеточной мембраны. | Отсутствует. |
Основные компоненты (органеллы) животной клетки:
-
ядро – содержит ДНК и является местом синтеза ДНК и РНК;
-
эндоплазматический ретикулум – сеть мембранных трубочек и цистерн, занимающих половину объема клетки. Здесь осуществляется синтез мембранных белков и белков, подлежащих секреции;
-
аппарат Гольджи – стопки уплощенных цистерн, в которых сортируются синтезированные в ретикулуме белки и рассылаются по назначению;
-
лизосомы – содержат гидролитические ферменты, разрушающие нежелательные для клетки вещества;
-
митохондрии – место окислительного метаболизма, где образуется большинство АТР, необходимых для различных энергетических нужд клетки;
-
пероксисомы – пузырьки с ферментами, катализирующие различные окислительные реакции.
Разные виды клеток в разной мере нуждаются в тех или иных органеллах. Например, мышечные клетки богаты митохондриями, т.к. нуждаются в большом количестве АТР, а зрелые эритроциты вообще лишены органелл.
Реакции в живых клетках протекают в объемах, строго ограниченных размерами клетки или ее органеллы, стенки которых имеют толщину порядка нескольких молекул. Объемы этих «реакционных сосудов» черезвычайно малы. Например, объем клетки Escherichia coli (E. coli) составляет порядка 2 !0-12 мл – (геометрическая форма – вытянутый цилиндр с длиной порядка 2 мкм, толщина защитной клеточной стенки - 10 нм.).
Размеры большинства клеток животных организмов (в том числе и человека) на порядок больше.
Самыми мелкими из всех известных клеток являются сферические клетки с диаметром около 0,33 мкм - микоплазмы (один из видов микоплазм Mycoplasma pneumoniae может вызывать первичную - атипичную пневмонию). Малые размеры позволяют микоплазмам легко проходить через фильтры, задерживающие более крупные бактерии..
Малые размеры клеток создают оптимальные соотношения между площадью поверхности клетки и ее объемом, позволяющие обеспечивать поступление необходимого количества питательных веществ внутрь клетки для протекания метаболических процессов. Например, у клеток, основная функция которых состоит в поглощении питательных веществ из окружающей среды (клетки, выстилающие просвет тонкого кишечника или клетки корневых волосков растении), для оптимального выполнения своей роли увеличивают площадь своей поверхности, соприкасающейся с питательными веществами, за счет микроворсинок.
Таблица 1.3.3 Примерные размеры некоторых биологических объектов.
Наименование | Размер в нм |
Молекула глюкозы | 0,7 |
Белковая молекула малых размеров (например, миоглобин) | 3,5 |
Белковая молекула средних размеров (например, гемоглобин) | 6,8 |
Рибосома Escherichia coli | 18 |
Вирус полимеолита | 30 |
Вирус табачной мазаики | 300 |
Клетка Escherichia coli | 2000 |
Клетка печени | 20000 |
Биохимические реакции осуществляются только в водной среде при как правило низкой и постоянной температуре.
Значение клеточной теории: она доказывает единство происхождения всех живых организмов на Земле.
14