Vi behöver bara titta på en söt valp eller en härlig växt för att beundra den. Men om vi vill vara i vördnad för dessa organismer, måste vi titta mycket djupare in i dem. Hur deras celler är uppbyggda och hur deras funktion optimeras. Det är grunderna i cellbiologi.
Detta kan vara vaxande filosofiskt men folk tänker oftast inte på komplexiteten hos en levande organism. Har du någonsin tänkt på de miljarder celler som din kropp består av och hur de alla fungerar tillsammans som komponenter i en enda, stor organism?
Och kan vi säga att allt verkligen är levande när livet beror på cellers fortsatta hälsa och aktivitet?
Ok, så det kanske är lite för djupt. Vad sägs om att vi utforskar växt- och djurceller nu, så att vi kan förundras över hur dessa små enheter är gjorda.
| Växtceller | Djurceller |
|---|---|
| Växtceller har cellväggar | Djurceller har inga cellväggar |
| Växtcellen är rik på kloroplaster, som möjliggör fotosyntes. | Väldigt få djur har kloroplaster och då i små mängder. |
| Växtceller har en stor central vakuol | Djurceller har ingen central vakuol |
Grundläggande fakta om djur- och växtceller
Celler är livets grundläggande enhet. De innehåller alla strukturer och komponenter, och viktigast av allt - genetisk information för att säkerställa organismens överlevnad och vidmakthållande.
Det finns två grundläggande kategorier av celler: prokaryota och eukaryota. Växter och djur, komplexa varelser som de är, har eukaryota celler. Det betyder att varje växt- och djurcell innehåller en kärna, cytoplasma - vätskan som fyller cellerna och ett membran. Prokaryota celler å andra sidan saknar kärnemembran.
Du kan jämföra en cells membran med vår hud; den innehåller helt och hållet allt inuti cellen.
Cellens kärna innehåller all dess genetiska information och dess DNA. Ett dubbelt membran håller den informationen åtskild från cytoplasman; det dubbla skyddsskiktet kallas kärnmembran.
Inifrån kärnhöljet utfärdas instruktioner för celltillväxt, delning, metabolism och proteinproduktion.
Cytoplasman håller kärnan i suspension; den är fylld med organeller - de områden där viktiga kemiska reaktioner äger rum för att upprätthålla homeostas. Cytoplasma består av vatten, salt och andra molekyler; det kallas intracellulär vätska.
Vätskan utanför cellen kallas extracellulär vätska.
Organeller startar divergensen mellan djur- och växtcellstrukturer. Till exempel, medan alla celler, växter eller djur, innehåller mitokondrier och ribosomer - båda organeller, innehåller endast växtceller kloroplaster; en annan typ av organeller.
Så nu, med grundläggande cellfakta på plats, låt oss bli specifika om cellstrukturer.
Djurcellens delar och funktion
Alla djur är flercelliga, många olika typer av celler utgör organismen. Vissa djur är enkelt konstruerade medan andra, människor till exempel, är extremt komplexa.
Djurcellen omges av ett tunt, mjukt och följsamt membran som ofta har en rund form. Jämfört med växtcellen så har djurcellen mindre vakuoler. De uppstår bland annat när cellen omsluter en partikel för att tillgodogöra sig näringsämnen.
Komplexa organismer har blodceller, muskelceller och nervceller; hjärnceller, tarmceller, leverceller och, viktigast av allt, stamceller; dessa är i princip tomma mallar som väntar på instruktioner om vilken typ av cell som ska bli. Och det är bara en ofullständig lista över vilken typ av celler komplexa organismer kan ha.
Mångfalden av celler hos ett djur, och de olika funktioner de fyller gör att inte alla djurceller är utrustade med samma uppsättning organeller. Men många sådana miniorgan dyker upp över det breda skiktet av celltyper. Så hur ser den typiska djurcellens uppbyggnad ut?
Ribsomer
Förutom en kärna och cytoplasma innehåller djurceller ribosomer; cellernas "tillverkningsavdelning". De sätter upp sekvensen av aminosyror i polypeptidkedjorna enligt instruktioner som levereras av cellens budbärar-RNA (mRNA). Ribosomer kan finnas var som helst i cytoplasman men de smälts ofta samman med det endoplasmatiska nätverket (förkortas "ER" från engelskans "endoplasmic reticulum").
Endoplasmiska nätverket
ER samlar ihop och transporterar de långa kedjorna av aminosyror som ribosomerna producerar. Varje cell har två typer av ER: slät och grov. Den grova typen har ribosomer fästa; de släta gör det inte. Den släta ER:s viktigaste funktion är att ta bort gifter från cellerna.
Golgiapparaten
Golgi-apparaten viker proteinerna som skickas av akuten; den sorterar dem och paketerar dem i vesikler. Eftersom ribosomerna är produktionsavdelningen ansvarar Golgi för att skicka ut "produkten".
Lysosomer innehåller matsmältningsenzymer; de bryter ner stora molekyler i cellen så att deras beståndsdelar kan återanvändas.
Mitokondrier
Mitokondriernas organeller producerar energi; de är cellernas kraftverk, där cellandning sker. Det är här fetter och sockerarter bryts ner för att frigöra ATP.
Cytoskelettet
Alla dessa komponenter är suspenderade i cytoplasman och inneslutna i ett plasmamembran.
Genom hela cytoplasman finns cytoskelettet, som hjälper till att stabilisera och förankra organellerna; det hjälper också cellerna att behålla sin form. Cytoskelettet spelar en roll i cellsignalering - både skickar meddelanden till andra celler och skickar instruktioner inom cellen. Mikrofilament, mikrotubuli och mellanliggande filament är de tre typerna av filament som utgör cytoskelettet. Den del som omger en djurcell heter cellmembran.
Med funktionen av djurcellens delar förklarade, låt oss vända vårt fokus till växtcellstrukturer.
Lär dig skillnaden mellan olika typer av celler och dess funktion med läxhjälp biologi.
Växtcellens delar och funktion
Tre huvuddrag skiljer växtceller från djurceller: en cellvägg, en vakuol och kloroplaster. Förutom dem finns det andra, mindre skillnader.
Medan djurceller är beroende av glukos och syre för sin fortsatta överlevnad - molekyler som de får i sig och andas in, fotosyntetiserar växtceller sin mat. För det är organeller som kallas kloroplaster avgörande.
Växter anses vara fotoautotrofa eftersom de använder ljusenergi för att göra de sockerarter som upprätthåller dem. Däremot är djur heterotrofa eftersom de äter andra djur och växter.
Vakuol
Växtceller har inte det strukturella skydd och säkerhet som djurceller har så de har olika mekanismer för att skydda sina kärnor och behålla sina former. Den centralt placerade vakuolen och cellväggen gör cellstrukturen mer styv och hållbar.
Vakuolen fungerar som en blåsa och håller kvar vatten så att den ballonger mot cellernas sidor. Detta orsakar turgortryck - effekten av att vattenbelastade celler pressar ihop. Turgortrycket fyller samma funktion som skelett hos djur och ger växten den styvhet den behöver för att växa uppåt, mot mer solljus.
Cellvägg
För att motstå turgor såväl som det inre trycket som vakuolerna skapar, har växtceller tuffa väggar. Dessa tuffa cellväggar ger i sin tur växten styrka. Cellväggar består till största delen av cellulosa, med några andra molekyler inkastade, pektin och lignin bland dem.
Cellulosa innebär matsmältningsproblem för organismer som inte naturligt producerar enzymet cellulas. Många växtätare producerar detta enzym men andra djur, inklusive människor, har ofta en brist på det.
Kloroplaster, växternas viktigaste organeller, är inneslutna i ett dubbelt membran. Det yttre membranet hos dessa skivformade organeller bildar deras yttre yta; det är ganska permeabelt jämfört med det inre membranet, som inte släpper igenom så många molekyler.
Kloroplast
Kloroplaster är fyllda med en vätska som kallas stroma - något liknande cytoplasma. Inom stroman finns staplar av tylakoider. Vart och ett av dessa myntformade fack innehåller höga halter av karotenoider och klorofyll, två pigment som är särskilt skickliga på att fånga ljus.
Tylakoidstaplar kallas grana (singular: granum). De är förbundna med intergranala tylakoider; i huvudsak en enda skiva vars sidor är inbäddade i två angränsande grana.
Cellkärna och växtcellens gentiska material
Liksom andra eukaryota celler innehåller växtceller en kärna, där cellens genetiska material (DNA) lagras. Och - igen, som i djurceller, produceras proteiner i ribosomerna och bearbetas i det endoplasmatiska retikulumet (ER). De viks och packas till vesiklar i Golgi-apparaten.
Mitokondries funktion i växtceller
Växtceller har också mitokondrier, men de fungerar lite annorlunda i växter än de gör i djur. Till exempel, medan båda ägnar sig åt cellandning och ATP-produktion, bryter mitokondrierna i djur ner intagna näringsämnen och extraherar vad den behöver medan växtmitokondrier får sina sockerarter inifrån, syntetiserade av växten själv.
Växtcellens olika vävnader
Slutligen, medan djurceller bildar många olika typer av vävnader, bildar växtceller bara fem. Parenkymala, sklerenkymala och kollenkymala vävnader anses vara enkla - uppbyggda av endast en typ av cell.
Däremot betraktas floem och xylem som komplexa vävnader eftersom de består av mer än en celltyp.
Efter att ha tittat närmare på dessa två typer av eukaryota celler är det lätt att se hur fascinerande cellbiologi kan vara, men eftersom ämnet kan vara så komplext, gillar många inte att tänka på det.
Kanske du också vill titta närmre på osmos och hur det fungerar inom cellbiologin?
Vad är skillnaden mellan växtcell och djurcell?
Eftersom de har en definierad kärna och membranbundna organeller är både växt- och djurceller eukaryota. Bakterier och arkéer, eftersom de inte har någon kärna - deras DNA är inrymt i en kropp som kallas nukleoiden, klassificeras som prokaryota.
Eftersom bakterier är encelliga organismer och växter och djur är flercelliga, kommer vi att utesluta bakterier från vår analys för att fokusera på organismer vars flera celler arbetar tillsammans.
Trots deras delade klassificering som eukaryoter och deras få likheter är djur- och växtceller fundamentalt olika.
Växtceller har cellväggar för att skydda sina känsliga kärnor; det har däremot inte djurceller. Det beror på att djur är komplexa organismer som har många fler stödinstrument för sina organ och vävnader:
- ben
- ligament
- senor
- brosk
- ett urval av extracellulära vätskor
- interstitial
- transcellulär
- intravaskulär
- cerebrospinal
Med ett så omfattande stödsystem är det tydligt att se varför djurceller inte behöver det extra skydd som växtceller har. Växtceller är dock rika på kloroplaster, de organeller som får dem att se gröna ut och möjliggör fotosyntes.
Väldigt få djur - främst bakterier och amöbor, och bara ett ryggradsdjur, den fläckiga salamandern, har några kloroplaster. De absorberar dem från växterna de äter.
Dessutom har växtceller en stor central vakuol; det har inte djurceller. Denna centrala vakuol innehåller vatten och upprätthåller cellernas turgortryck. Eftersom växtceller tar in vatten genom osmos och har relativt få försvar, är det viktigt att de har en plats att lagra dessa molekyler.
Observera att vissa djurs celler har små vakuoler som lagrar molekylära partiklar större än vatten. Det är uppenbart att dessa molekyler hjälps in i cellerna genom underlättad diffusion.
Tycker du om artikeln? Visa det gärna!
Loading...
För lite fakta om djurcellens delar
Hej Hannes! Tack för att du tar dig tid att dela med dig av detta! Vi ska se över artikel och se vad vi kan lägga till.