§ 12. Різноманіття клітин

Поміркуйте

Навіщо нерухомим клітинам можуть бути потрібні війки?

Згадайте

Які функції в клітині виконують пластиди?
Чи можуть клітини рухатися? Яким чином?

Типи організації клітин

Усі живі організми, які мають клітинну будову, поділяють на прокаріотичні (прокаріоти) та еукаріотичні (еукаріоти). Їхні клітини відрізняються за розміром і організацією (мал. 12.1). Тож можна говорити про два типи клітинної організації: прокаріотичний та еукаріотичний.

Мал. 12.1. Порівняння будови клітин еукаріотів та прокаріотів

Прокаріотичні клітини

3D-модель «Прокаріоти»

Прокаріотами є археї, бактерії та ціанобактерії. Це дрібні клітини розміром від 0,1 до 10 мкм, які не мають чітко сформованого ядра та більшості органел. Клітини оточені плазматичною мембраною, що вкрита клітинною стінкою. Клітинна стінка побудована з муреїну — складної речовини, яка утворена з полісахаридів і амінокислот. Клітинна стінка досить жорстка, але не перешкоджає проникненню малих речовин. Зовні вона може бути вкрита слизовою капсулою, яка убезпечує від висихання, механічного ушкодження клітини, проникнення вірусів та великих молекул. У деяких прокаріотів наявні додаткові поверхневі структури — ворсинки.

Ворсинки прокаріотів є виростами плазматичної мембрани, спрямованими назовні, за допомогою яких клітини рухаються, прикріплюються до субстрату та обмінюються молекулами ДНК. Містить рибосоми, гранули запасних речовин, слабко розвинутий цитоскелет і генетичний матеріал у вигляді нуклеоїда. У цитоплазмі ціанобактерій також містяться тилакоїди — мембранні комплекси, які відіграють провідну роль у процесах фотосинтезу, що здійснює клітина.

Нуклеоїд — це комплекс із кільцевої молекули ДНК і білка, який не оточений мембраною.

Еукаріотичні клітини

Еукаріотами є гриби, рослини і тварини. В еукаріотичних організмів наявні поверхневі структури, які забезпечують рух клітин, — джгутики й війки, що мають складну внутрішню будову. Також деякі еукаріотичні клітини можуть здійснювати амебоїдний рух.

Складна внутрішня структура клітини, наявність цитоскелета, ядра й мембранних органел уможливлюють еукаріотичним клітинам досягати набагато більших розмірів. Середній розмір клітин еукаріотів — близько 50 мкм. Вони також набули здатності утворювати стійкі комплекси клітин, різні клітини яких можуть виконувати різні функції. Це стало причиною виникнення справжньої багатоклітинності й появи великих за розмірами організмів: тварин, рослин і грибів.

Різноманітність еукаріотичних клітин

Величезне різноманіття еукаріотичних клітин зумовлюється способом, яким вони отримують енергію, здатністю до активного руху і складністю їх організації. На мал. 12.2 можна побачити відмінності будови клітин грибів, рослин і тварин.

Мал. 12.2. Особливості будови клітин тварин, рослин і грибів (більш докладно — під QR-кодом до параграфа)

Клітини грибів мають клітинну стінку з хітину. Вона захищає їх, підтримує їхню форму, забезпечує надходження поживних речовин та містить ферменти для позаклітинного травлення. У цитоплазмі цих клітин є вакуолі, які виконують запасальну функцію, лізосоми, ферменти яких забезпечують перетравлення органічних речовин, і гранули з глікогену — резервного полісахариду.

Рослинні клітини вкриті клітинною стінкою з целюлози, яка виконує захисну та опорну функції і забезпечує надходження речовин із зовнішнього середовища. У цитоплазмі рослинних клітин є вакуолі, які надають їм пружності та запасають різні речовини, пластиди, де утворюються й запасаються поживні речовини і резервні гранули з крохмалю.

Клітини тварин не мають клітинної стінки, завдяки цьому деякі з них здатні до активного руху (наприклад, амеба, інфузорія, фагоцити). Проте на зовнішній поверхні плазматичної мембрани є глікокалікс, який забезпечує взаємодію клітин між собою та сприйняття інформації. Дрібні вакуолі різних організмів виконують видільну, травну або скоротливу функцію. Ферменти лізосом розщеплюють складні поживні речовини. Резервні гранули містять глікоген. Пластиди у тваринних клітинах відсутні.

3D-модель «Еукаріоти»

Ключова ідея

Виділяють два основні типи клітин живих організмів: прокаріотичні та еукаріотичні. Прокаріотичні клітини не містять ядра та мембранних органел. Еукаріотичні клітини відзначаються великим різноманіттям своєї будови. Клітини грибів і рослин мають клітинну стінку, а в клітинах тварин її немає. У той же час пластиди відсутні в клітинах грибів і тварин, але є в клітинах рослин.

Перевірте свої знання

1. Які типи організації клітин існують? Чим вони відрізняються між собою? 2. Які спільні особливості будови мають прокаріотичні та еукаріотичні клітини? 3. Порівняйте транспорт речовин усередині клітин прокаріотів та еукаріотів. 4*. Різноманітність типів клітин у грибів є меншою, ніж у тварин та рослин. З чим це може бути пов'язано? Відповідь обґрунтуйте.

Зміст