En quoi les organites des cellules animales et végétales sont-ils différents ? Différences et similitudes entre les cellules végétales et animales

Une cellule est l’élément structurel le plus simple de tout organisme, caractéristique à la fois du monde animal et du monde végétal. En quoi cela consiste? Nous examinerons ci-dessous les similitudes et les différences entre les cellules d’origine végétale et animale.

cellule de plante

Tout ce que l’on n’a pas vu ou connu auparavant suscite toujours un très fort intérêt. À quelle fréquence avez-vous observé des cellules au microscope ? Probablement que tout le monde ne l’a pas vu. La photo montre une cellule végétale. Ses principales parties sont très clairement visibles. Ainsi, une cellule végétale se compose d'une coquille, de pores, de membranes, d'un cytoplasme, d'une vacuole, d'une membrane nucléaire et de plastes.

Comme vous pouvez le constater, la structure n’est pas si compliquée. Faisons immédiatement attention aux similitudes entre la plante et cellule animale concernant la structure. On note ici la présence d'une vacuole. Dans les cellules végétales, il n'y en a qu'un, mais chez les animaux, il en existe de nombreuses petites qui remplissent la fonction de digestion intracellulaire. On note également qu'il existe une similitude fondamentale dans la structure : coque, cytoplasme, noyau. Ils ne diffèrent pas non plus par la structure de la membrane.

cellule animale

Dans le dernier paragraphe, nous avons noté les similitudes des cellules végétales et animales en termes de structure, mais elles ne sont pas absolument identiques, elles présentent des différences. Par exemple, une cellule animale ne présente pas également la présence d'organites : mitochondries, appareil de Golgi, lysosomes, ribosomes, centre cellulaire. Élément requis est le noyau qui contrôle toutes les fonctions cellulaires, y compris la reproduction. Nous l’avons également noté en considérant les similitudes entre les cellules végétales et animales.

Similitudes cellulaires

Malgré le fait que les cellules diffèrent les unes des autres à bien des égards, mentionnons les principales similitudes. Il est désormais impossible de dire exactement quand et comment la vie est apparue sur terre. Mais désormais, de nombreux règnes d’organismes vivants coexistent pacifiquement. Malgré le fait que chacun mène un style de vie différent et ait une structure différente, il existe sans aucun doute de nombreuses similitudes. Cela suggère que toute vie sur terre a un ancêtre commun. Voici les principaux :

• structure cellulaire;
• similitude des processus métaboliques;
• codage d'informations;
• composition chimique identique ;
• processus de division identique.

Comme le montre la liste ci-dessus, les similitudes entre les cellules végétales et animales sont nombreuses, malgré une telle diversité de formes de vie.

Différences cellulaires. Tableau

Malgré le grand nombre de similitudes, les cellules animales et origine végétale présentent de nombreuses différences. Pour plus de clarté, voici un tableau :

La principale différence réside dans la façon dont ils mangent. Comme le montre le tableau, une cellule végétale a une méthode de nutrition autotrophe et une cellule animale une méthode hétérotrophe. Cela est dû au fait que la cellule végétale contient des chloroplastes, c'est-à-dire que les plantes elles-mêmes synthétisent toutes les substances nécessaires à la survie, en utilisant l'énergie lumineuse et la photosynthèse. La méthode de nutrition hétérotrophique fait référence à l'ingestion de substances nécessaires dans le corps avec de la nourriture. Ces mêmes substances sont aussi une source d’énergie pour la créature.

A noter qu'il existe des exceptions, par exemple les flagellés verts, qui sont capables de recevoir substances nécessaires deux façons. Étant donné que le processus de photosynthèse nécessite l’énergie solaire, ils utilisent la méthode de nutrition autotrophe pour Heures de jour jours. Le soir, ils sont obligés de consommer du tout prêt matière organique, c'est-à-dire qu'ils se nourrissent de manière hétérotrophe.

A l’aube du développement de la vie sur Terre, toutes les formes cellulaires étaient représentées par des bactéries. Ils absorbaient les substances organiques dissoutes dans l’océan primordial à travers la surface du corps.

Au fil du temps, certaines bactéries se sont adaptées pour produire des substances organiques à partir de substances inorganiques. Pour ce faire, ils ont utilisé l’énergie du soleil. Le premier système écologique est apparu dans lequel ces organismes étaient producteurs. En conséquence, l’oxygène libéré par ces organismes est apparu dans l’atmosphère terrestre. Avec son aide, vous pouvez obtenir beaucoup plus d'énergie du même aliment et utiliser l'énergie supplémentaire pour compliquer la structure du corps : diviser le corps en parties.

L’une des réalisations importantes de la vie est la séparation du noyau et du cytoplasme. Le noyau contient des informations héréditaires. Une membrane spéciale autour du noyau permettait de se protéger contre les dommages accidentels. Selon les besoins, le cytoplasme reçoit des commandes du noyau qui dirigent la vie et le développement de la cellule.

Les organismes dans lesquels le noyau est séparé du cytoplasme ont formé le superrègne nucléaire (ceux-ci comprennent les plantes, les champignons et les animaux).

Ainsi, la cellule - base de l'organisation des plantes et des animaux - est née et s'est développée au cours de l'évolution biologique.

Même à l'œil nu, ou mieux encore à la loupe, on peut constater que la chair d'une pastèque mûre est constituée de très petits grains, ou grains. Ce sont des cellules – les plus petits « éléments constitutifs » qui constituent le corps de tous les organismes vivants, y compris les plantes.

La vie d'une plante s'effectue grâce à l'activité combinée de ses cellules, créant un tout unique. Avec la multicellularité des parties végétales, il existe une différenciation physiologique de leurs fonctions, une spécialisation de diverses cellules en fonction de leur localisation dans le corps végétal.

Une cellule végétale diffère d’une cellule animale en ce qu’elle possède une membrane dense qui recouvre le contenu interne de tous les côtés. La cellule n'est pas plate (comme on le représente habituellement), elle ressemble très probablement à une très petite bulle remplie de contenu muqueux.

Structure et fonctions d'une cellule végétale

Considérons une cellule comme une unité structurelle et fonctionnelle d'un organisme. L’extérieur de la cellule est recouvert d’une paroi cellulaire dense dans laquelle se trouvent des sections plus minces appelées pores. En dessous se trouve un film très fin – une membrane recouvrant le contenu de la cellule – le cytoplasme. Dans le cytoplasme se trouvent des cavités - des vacuoles remplies de jus cellulaire. Au centre de la cellule ou près de la paroi cellulaire se trouve un corps dense - un noyau avec un nucléole. Le noyau est séparé du cytoplasme par l'enveloppe nucléaire. De petits corps appelés plastes sont répartis dans tout le cytoplasme.

Structure d'une cellule végétale

Structure et fonctions des organites des cellules végétales

Organoïde	Dessin	Description	Fonction	Particularités
Paroi cellulaire ou membrane plasma		Incolore, transparent et très résistant	Fait passer des substances dans et hors de la cellule.	La membrane cellulaire est semi-perméable
Cytoplasme		Substance visqueuse épaisse	Toutes les autres parties de la cellule s'y trouvent	Est en mouvement constant
Noyau (partie importante de la cellule)		Rond ou ovale	Assure le transfert des propriétés héréditaires aux cellules filles lors de la division	Partie centrale de la cellule
		De forme sphérique ou irrégulière	Participe à la synthèse des protéines
		Réservoir séparé du cytoplasme par une membrane. Contient de la sève cellulaire	Les pièces de rechange s'accumulent nutriments et les déchets inutiles à la cellule.	Au fur et à mesure que la cellule grandit, les petites vacuoles fusionnent en une seule grande vacuole (centrale).
Plastides		Chloroplastes	Ils utilisent l'énergie lumineuse du soleil et créent des matières organiques à partir d'éléments inorganiques.	La forme des disques délimités du cytoplasme par une double membrane
		Chromoplastes	Formé à la suite de l’accumulation de caroténoïdes	Jaune, orange ou marron
		Leucoplastes	Plastides incolores
Enveloppe nucléaire		Se compose de deux membranes (externe et interne) avec des pores	Sépare le noyau du cytoplasme	Permet les échanges entre le noyau et le cytoplasme

La partie vivante de la cellule est un système ordonné et structuré de biopolymères et de structures membranaires internes impliqués dans un ensemble de processus métaboliques et énergétiques qui maintiennent et reproduisent l'ensemble du système dans son ensemble.

Une caractéristique importante est que la cellule ne possède pas de membranes ouvertes aux extrémités libres. Les membranes cellulaires limitent toujours les cavités ou zones, les fermant de tous côtés.

Schéma généralisé moderne d'une cellule végétale

Plasmalemme(membrane cellulaire externe) est un film ultramicroscopique de 7,5 nm d'épaisseur, constitué de protéines, de phospholipides et d'eau. Il s'agit d'un film très élastique, bien mouillé par l'eau et qui rétablit rapidement son intégrité après un dommage. Il a une structure universelle, c'est-à-dire typique pour tout le monde membranes biologiques. Dans les cellules végétales, à l’extérieur de la membrane cellulaire se trouve une paroi cellulaire solide qui crée un support externe et maintient la forme de la cellule. Il est constitué de fibres (cellulose), un polysaccharide insoluble dans l'eau.

Plasmodesmes les cellules végétales, sont des tubules submicroscopiques qui pénètrent dans les membranes et sont tapissés d'une membrane plasmique, qui passe ainsi d'une cellule à l'autre sans interruption. Avec leur aide, une circulation intercellulaire de solutions contenant des nutriments organiques se produit. Ils transmettent également des biopotentiels et d’autres informations.

Porami appelées ouvertures dans la membrane secondaire, où les cellules ne sont séparées que par la membrane primaire et la lame médiane. Les zones de la membrane primaire et de la plaque médiane séparant les pores adjacents des cellules adjacentes sont appelées membrane poreuse ou film de fermeture du pore. Le film de fermeture du pore est percé de tubules plasmodesmiques, mais aucun trou traversant n'est généralement formé dans les pores. Les pores facilitent le transport de l'eau et des solutés d'une cellule à l'autre. Des pores se forment dans les parois des cellules voisines, généralement les unes en face des autres.

Membrane cellulaire a une coque bien définie et relativement épaisse de nature polysaccharidique. L'enveloppe d'une cellule végétale est le produit de l'activité du cytoplasme. Dans son éducation Participation active reçoit l'appareil de Golgi et le réticulum endoplasmique.

Structure de la membrane cellulaire

La base du cytoplasme est sa matrice, ou hyaloplasme, un système colloïdal complexe incolore et optiquement transparent capable de transitions réversibles du sol au gel. Le rôle le plus important du hyaloplasme est d'unir tous structures cellulaires en un seul système et assurant l'interaction entre eux dans les processus du métabolisme cellulaire.

Hyaloplasme(ou matrice cytoplasmique) constitue l'environnement interne de la cellule. Il est constitué d'eau et de divers biopolymères (protéines, acides nucléiques, polysaccharides, lipides), dont l'essentiel est constitué de protéines de spécificité chimique et fonctionnelle variable. Le hyaloplasme contient également des acides aminés, des monosaccharides, des nucléotides et d'autres substances de faible poids moléculaire.

Les biopolymères forment un milieu colloïdal avec l'eau qui, selon les conditions, peut être dense (sous forme de gel) ou plus liquide (sous forme de sol), à la fois dans tout le cytoplasme et dans ses sections individuelles. Dans le hyaloplasme, divers organites et inclusions sont localisés et interagissent entre eux et avec l'environnement hyaloplasmique. De plus, leur localisation est le plus souvent spécifique à certains types de cellules. A travers la membrane bilipide, le hyaloplasme interagit avec l'environnement extracellulaire. Par conséquent, l’hyaloplasme est un environnement dynamique et joue un rôle important dans le fonctionnement des organites individuels et dans la vie des cellules en général.

Formations cytoplasmiques - organites

Les organites (organites) sont des composants structurels du cytoplasme. Ils ont une certaine forme et taille et constituent des structures cytoplasmiques obligatoires de la cellule. S’ils sont absents ou endommagés, la cellule perd généralement sa capacité à continuer d’exister. De nombreux organites sont capables de se diviser et de s’auto-reproduire. Leurs tailles sont si petites qu’elles ne peuvent être vues qu’au microscope électronique.

Cœur

Le noyau est l’organite le plus important et généralement le plus grand de la cellule. Il a été étudié pour la première fois en détail par Robert Brown en 1831. Le noyau assure les fonctions métaboliques et génétiques les plus importantes de la cellule. Sa forme est assez variable : elle peut être sphérique, ovale, lobée ou en forme de lentille.

Le noyau joue un rôle important dans la vie de la cellule. Une cellule dont le noyau a été retiré ne sécrète plus de membrane et cesse de croître et de synthétiser des substances. Les produits de décomposition et de destruction s'y intensifient, ce qui entraîne sa mort rapide. La formation d'un nouveau noyau à partir du cytoplasme ne se produit pas. Les nouveaux noyaux se forment uniquement en divisant ou en écrasant les anciens.

Le contenu interne du noyau est la caryolymphe (suc nucléaire), qui remplit l'espace entre les structures du noyau. Il contient un ou plusieurs nucléoles, ainsi qu'un nombre important de molécules d'ADN liées à des protéines spécifiques - les histones.

Structure de base

Nucléole

Le nucléole, comme le cytoplasme, contient majoritairement de l'ARN et des protéines spécifiques. Sa fonction la plus importante est de former des ribosomes, qui réalisent la synthèse des protéines dans la cellule.

Appareil de Golgi

L'appareil de Golgi est un organite universellement distribué dans tous les types de cellules eucaryotes. Il s'agit d'un système à plusieurs niveaux de sacs membranaires plats qui s'épaississent le long de la périphérie et forment des processus vésiculaires. Elle est le plus souvent située à proximité du noyau.

Appareil de Golgi

L'appareil de Golgi comprend nécessairement un système de petites vésicules (vésicules), qui se détachent de citernes épaissies (disques) et sont situées le long de la périphérie de cette structure. Ces vésicules jouent le rôle de système de transport intracellulaire de granules sectoriels spécifiques et peuvent servir de source de lysosomes cellulaires.

Les fonctions de l'appareil de Golgi consistent également en l'accumulation, la séparation et la libération hors de la cellule à l'aide de vésicules de produits de synthèse intracellulaire, produits de dégradation, substances toxiques. Produits de l'activité de synthèse de la cellule, ainsi que diverses substances, entrant dans la cellule de environnementà travers les canaux du réticulum endoplasmique, sont transportés vers l'appareil de Golgi, s'accumulent dans cet organite, puis sous forme de gouttelettes ou de grains pénètrent dans le cytoplasme et sont soit utilisés par la cellule elle-même, soit excrétés à l'extérieur. Dans les cellules végétales, l'appareil de Golgi contient des enzymes pour la synthèse des polysaccharides et le matériau polysaccharidique lui-même, qui est utilisé pour construire la paroi cellulaire. On pense qu’il participe à la formation des vacuoles. L'appareil de Golgi doit son nom au scientifique italien Camillo Golgi, qui l'a découvert pour la première fois en 1897.

Lysosomes

Les lysosomes sont de petites vésicules délimitées par une membrane dont la fonction principale est d'effectuer la digestion intracellulaire. L'utilisation de l'appareil lysosomal se produit lors de la germination d'une graine de plante (hydrolyse des nutriments de réserve).

Structure d'un lysosome

Microtubules

Les microtubules sont des structures membraneuses et supramoléculaires constituées de globules protéiques disposés en spirale ou en rangées droites. Les microtubules remplissent une fonction principalement mécanique (motrice), assurant la mobilité et la contractilité des organites cellulaires. Situés dans le cytoplasme, ils donnent à la cellule une certaine forme et assurent la stabilité de la disposition spatiale des organites. Les microtubules facilitent le mouvement des organites vers des endroits déterminés par les besoins physiologiques de la cellule. Un nombre important de ces structures sont localisées dans le plasmalemme, à proximité de la membrane cellulaire, où elles participent à la formation et à l'orientation des microfibrilles de cellulose des parois cellulaires végétales.

Structure des microtubules

Vacuole

La vacuole est la plus importante composant cellules végétales. C'est une sorte de cavité (réservoir) dans la masse du cytoplasme, remplie solution aqueuse des sels minéraux, acides aminés, acides organiques, pigments, glucides et séparés du cytoplasme par une membrane vacuolaire - le tonoplaste.

Le cytoplasme remplit tout cavité interne uniquement dans les cellules végétales les plus jeunes. Au fur et à mesure que la cellule grandit, la disposition spatiale de la masse initialement continue de cytoplasme change de manière significative : de petites vacuoles remplies de sève cellulaire apparaissent et la masse entière devient spongieuse. Avec la poursuite de la croissance cellulaire, les vacuoles individuelles fusionnent, poussant les couches de cytoplasme vers la périphérie, de sorte que la cellule formée contient généralement une grande vacuole et que le cytoplasme avec tous les organites est situé près de la membrane.

Les composés organiques et minéraux solubles dans l'eau des vacuoles déterminent les propriétés osmotiques correspondantes des cellules vivantes. Cette solution d'une certaine concentration est une sorte de pompe osmotique permettant une pénétration contrôlée dans la cellule et la libération de l'eau, des ions et des molécules métabolites.

En combinaison avec la couche cytoplasmique et ses membranes, caractérisées par des propriétés semi-perméables, la vacuole forme un système osmotique efficace. Les indicateurs de cellules végétales vivantes tels que le potentiel osmotique, la force d'aspiration et la pression de turgescence sont déterminés de manière osmotique.

Structure de la vacuole

Plastides

Les plastes sont les plus grands organites cytoplasmiques (après le noyau), inhérents uniquement aux cellules des organismes végétaux. On ne les trouve pas uniquement dans les champignons. Les plastes jouent un rôle important dans le métabolisme. Ils sont séparés du cytoplasme par une double membrane et certains types possèdent un système de membranes internes bien développé et ordonné. Tous les plastes sont de la même origine.

Chloroplastes- les plastes les plus courants et les plus importants sur le plan fonctionnel des organismes photoautotrophes qui effectuent des processus photosynthétiques, conduisant finalement à la formation de substances organiques et à la libération d'oxygène libre. Les chloroplastes des plantes supérieures ont une structure interne complexe.

Structure chloroplastique

Les tailles des chloroplastes dans différentes plantes ne sont pas les mêmes, mais leur diamètre moyen est de 4 à 6 microns. Les chloroplastes sont capables de se déplacer sous l'influence du mouvement du cytoplasme. De plus, sous l'influence de l'éclairage, on observe un mouvement actif des chloroplastes de type amiboïde vers la source lumineuse.

La chlorophylle est la substance principale des chloroplastes. Grâce à la chlorophylle plantes vertes capable d'utiliser l'énergie lumineuse.

Leucoplastes(plastes incolores) sont des corps cytoplasmiques clairement définis. Leurs tailles sont légèrement inférieures à celles des chloroplastes. Leur forme est également plus uniforme, se rapprochant de la sphérique.

Structure leucoplastique

Trouvé dans les cellules épidermiques, les tubercules et les rhizomes. Lorsqu'ils sont illuminés, ils se transforment très rapidement en chloroplastes avec une modification correspondante de la structure interne. Les leucoplastes contiennent des enzymes à l'aide desquelles l'amidon est synthétisé à partir de l'excès de glucose formé lors de la photosynthèse, dont l'essentiel se dépose dans les tissus ou organes de stockage (tubercules, rhizomes, graines) sous forme de grains d'amidon. Chez certaines plantes, les graisses se déposent dans les leucoplastes. La fonction de réserve des leucoplastes se manifeste parfois par la formation de protéines de réserve sous forme de cristaux ou d'inclusions amorphes.

Chromoplastes dans la plupart des cas, ce sont des dérivés de chloroplastes, parfois de leucoplastes.

Structure chromoplastique

La maturation des cynorrhodons, des poivrons et des tomates s'accompagne de la transformation des chloro- ou leucoplastes des cellules pulpaires en plastes caratinoïdes. Ces derniers contiennent principalement des pigments plastidiques jaunes - des caroténoïdes, qui, à maturité, y sont intensément synthétisés, formant des gouttelettes lipidiques colorées, des globules solides ou des cristaux. Dans ce cas, la chlorophylle est détruite.

Mitochondries

Les mitochondries sont des organites caractéristiques de la plupart des cellules végétales. Ils ont une forme variable de bâtons, de grains et de fils. Découvert en 1894 par R. Altman avec l'aide microscope optique, et la structure interne a été étudiée plus tard à l'aide de l'électronique.

La structure des mitochondries

Les mitochondries ont une structure à double membrane. La membrane externe est lisse, la membrane interne forme diverses formes les excroissances sont des tubes dans les cellules végétales. L'espace à l'intérieur de la mitochondrie est rempli d'un contenu semi-liquide (matrice), qui comprend des enzymes, des protéines, des lipides, des sels de calcium et de magnésium, des vitamines, ainsi que de l'ARN, de l'ADN et des ribosomes. Le complexe enzymatique des mitochondries accélère le mécanisme complexe et interconnecté des réactions biochimiques qui aboutissent à la formation d'ATP. Dans ces organites, l'énergie est fournie aux cellules - l'énergie des liaisons chimiques des nutriments est convertie en liaisons ATP à haute énergie au cours du processus de respiration cellulaire. C'est dans les mitochondries que se produit la dégradation enzymatique des glucides. Les acides gras, acides aminés avec libération d'énergie et sa conversion ultérieure en énergie ATP. L'énergie accumulée est dépensée en processus de croissance, en nouvelles synthèses, etc. Les mitochondries se multiplient par division et vivent environ 10 jours, après quoi elles sont détruites.

Réticulum endoplasmique

Le réticulum endoplasmique est un réseau de canaux, tubes, vésicules et citernes situés à l'intérieur du cytoplasme. Découvert en 1945 par le scientifique anglais K. Porter, il s'agit d'un système de membranes à structure ultramicroscopique.

Structure du réticulum endoplasmique

L'ensemble du réseau est réuni en un seul tout avec la membrane cellulaire externe de l'enveloppe nucléaire. Il existe des ER lisses et rugueux, qui portent des ribosomes. Sur les membranes du RE lisse se trouvent des systèmes enzymatiques impliqués dans la graisse et le métabolisme des glucides. Ce type de membrane prédomine dans les cellules graines riches en substances de stockage (les protéines, les glucides, les huiles sont attachées à la membrane granulaire du RE, et lors de la synthèse d'une molécule protéique, la chaîne polypeptidique avec les ribosomes est immergée dans le canal ER. Les fonctions du réticulum endoplasmique sont très diverses : transport de substances aussi bien au sein de la cellule qu'entre cellules voisines ; division d'une cellule en sections distinctes dans lesquelles divers processus physiologiques et réactions chimiques se déroulent simultanément.

Ribosomes

Les ribosomes ne sont pas membranaires organites cellulaires. Chaque ribosome est constitué de deux particules qui ne sont pas de taille identique et peuvent être divisées en deux fragments, qui continuent de conserver la capacité de synthétiser des protéines après s'être combinés en un ribosome entier.

Structure des ribosomes

Les ribosomes sont synthétisés dans le noyau, puis le quittent pour se déplacer vers le cytoplasme, où ils s'attachent aux surface extérieure membranes du réticulum endoplasmique ou sont localisées librement. Selon le type de protéine synthétisée, les ribosomes peuvent fonctionner seuls ou être combinés en complexes - les polyribosomes.

Les cellules des animaux et des plantes, tant multicellulaires qu'unicellulaires, ont en principe une structure similaire. Les différences dans les détails de la structure cellulaire sont associées à leur spécialisation fonctionnelle.

Les principaux éléments de toutes les cellules sont le noyau et le cytoplasme. Le noyau a structure complexe, en passant à différentes phases la division cellulaire, ou faire du vélo. Le noyau d'une cellule qui ne se divise pas occupe environ 10 à 20 % de son volume total. Il se compose d'un caryoplasme (nucléoplasme), d'un ou plusieurs nucléoles (nucléoles) et d'une membrane nucléaire. Le caryoplasme est une sève nucléaire, ou caryolymphe, dans laquelle se trouvent des brins de chromatine qui forment des chromosomes.

Propriétés de base de la cellule :

• métabolisme
• sensibilité
• capacité de reproduction

La cellule vit dans environnement interne corps - sang, lymphe et liquide tissulaire. Les principaux processus dans la cellule sont l'oxydation et la glycolyse - la dégradation des glucides sans oxygène. La perméabilité cellulaire est sélective. Elle est déterminée par la réaction à des concentrations de sel élevées ou faibles, par phagocytose et pinocytose. La sécrétion est la formation et la libération par les cellules de substances de type mucus (mucine et mucoïdes), qui protègent contre les dommages et participent à la formation de substance intercellulaire.

Types de mouvements cellulaires :

1. amiboïdes (pseudopodes) – leucocytes et macrophages.
2. glissement – ​​fibroblastes
3. type flagellaire – spermatozoïdes (cils et flagelles)

La division cellulaire:

1. indirect (mitose, caryocinèse, méiose)
2. direct (amitose)

Pendant la mitose, la substance nucléaire est répartie uniformément entre les cellules filles, car La chromatine nucléaire est concentrée dans les chromosomes, qui se divisent en deux chromatides qui se séparent en cellules filles.

Structures d'une cellule vivante

Chromosomes

Les éléments obligatoires du noyau sont les chromosomes, qui ont une structure chimique et morphologique spécifique. Ils participent activement au métabolisme cellulaire et sont directement liés à la transmission héréditaire des propriétés d’une génération à l’autre. Il convient toutefois de garder à l'esprit que, même si l'hérédité est assurée par la cellule entière en tant que système unique, les structures nucléaires, à savoir les chromosomes, y occupent une place particulière. Les chromosomes, contrairement aux organites cellulaires, sont des structures uniques caractérisées par une composition qualitative et quantitative constante. Ils ne peuvent pas se remplacer. Un déséquilibre du complément chromosomique d’une cellule conduit finalement à sa mort.

Cytoplasme

Le cytoplasme de la cellule présente une structure très complexe. L'introduction des techniques de coupes minces et de la microscopie électronique a permis de voir structure fine cytoplasme principal. Il a été établi que ces dernières sont constituées de structures complexes parallèles sous forme de plaques et de tubules, à la surface desquelles se trouvent de minuscules granules d'un diamètre de 100 à 120 Å. Ces formations sont appelées complexes endoplasmiques. Ce complexe comprend divers organites différenciés : mitochondries, ribosomes, appareil de Golgi, dans les cellules des animaux et des plantes inférieurs - centrosomes, chez les animaux - lysosomes, chez les plantes - plastes. De plus, le cytoplasme contient ligne entière des inclusions qui participent au métabolisme cellulaire : amidon, gouttelettes de graisse, cristaux d'urée, etc.

Membrane

La cellule est entourée d'une membrane plasmique (du latin « membrane » - peau, film). Ses fonctions sont très diverses, mais la principale est protectrice : elle protège le contenu interne de la cellule des influences de l'environnement extérieur. Grâce à diverses excroissances et plis à la surface de la membrane, les cellules sont fermement reliées les unes aux autres. La membrane est imprégnée de protéines spéciales à travers lesquelles peuvent se déplacer certaines substances nécessaires à la cellule ou qui doivent en être éliminées. Ainsi, le métabolisme se fait à travers la membrane. De plus, ce qui est très important, les substances traversent la membrane de manière sélective, grâce à quoi la cellule maintient le bon ensemble substances.

Chez les plantes, la membrane plasmique est recouverte à l’extérieur d’une membrane dense constituée de cellulose (fibre). La coque remplit des fonctions de protection et de support. Il sert de cadre extérieur à la cellule, lui donnant une certaine forme et taille, évitant ainsi un gonflement excessif.

Cœur

Situé au centre de la cellule et séparé par une membrane à deux couches. Il a une forme sphérique ou allongée. La coquille - le caryolemme - possède des pores nécessaires à l'échange de substances entre le noyau et le cytoplasme. Le contenu du noyau est liquide - caryoplasme, qui contient des corps denses - nucléoles. Ils sécrètent des granules - des ribosomes. La majeure partie du noyau est constituée de protéines nucléaires - nucléoprotéines, dans les nucléoles - ribonucléoprotéines et dans le caryoplasme - désoxyribonucléoprotéines. La cellule est recouverte d'une membrane cellulaire constituée de molécules protéiques et lipidiques ayant une structure en mosaïque. La membrane assure l'échange de substances entre la cellule et le liquide intercellulaire.

PSE

Il s'agit d'un système de tubules et de cavités sur les parois desquels se trouvent des ribosomes qui assurent la synthèse des protéines. Les ribosomes peuvent être librement localisés dans le cytoplasme. Il existe deux types d'EPS - rugueux et lisse : sur l'EPS rugueux (ou granulaire) se trouvent de nombreux ribosomes qui réalisent la synthèse des protéines. Les ribosomes donnent aux membranes leur aspect rugueux. Les membranes lisses du RE ne portent pas de ribosomes à leur surface ; elles contiennent des enzymes pour la synthèse et la dégradation des glucides et des lipides. L'EPS lisse ressemble à un système de tubes et de réservoirs minces.

Ribosomes

Petits corps d'un diamètre de 15 à 20 mm. Ils synthétisent des molécules de protéines et les assemblent à partir d'acides aminés.

Mitochondries

Ce sont des organites à double membrane dont la membrane interne présente des saillies - des crêtes. Le contenu des cavités est matriciel. Les mitochondries contiennent un grand nombre de lipoprotéines et d'enzymes. Ce sont les stations énergétiques de la cellule.

Plastides (caractéristiques uniquement des cellules végétales !)

Leur contenu dans la cellule est caractéristique principale organisme végétal. Il existe trois principaux types de plastes : les leucoplastes, les chromoplastes et les chloroplastes. Ils ont des couleurs différentes. Des leucoplastes incolores se trouvent dans le cytoplasme des cellules des parties incolores des plantes : tiges, racines, tubercules. Par exemple, on en trouve beaucoup dans les tubercules de pomme de terre, dans lesquels s'accumulent les grains d'amidon. Les chromoplastes se trouvent dans le cytoplasme des fleurs, des fruits, des tiges et des feuilles. Les chromoplastes fournissent des couleurs jaune, rouge et orange aux plantes. Les chloroplastes verts se trouvent dans les cellules des feuilles, des tiges et d’autres parties de la plante, ainsi que dans diverses algues. Les chloroplastes mesurent 4 à 6 microns et ont souvent une forme ovale. Chez les plantes supérieures, une cellule contient plusieurs dizaines de chloroplastes.

Les chloroplastes verts sont capables de se transformer en chromoplastes. C'est pourquoi les feuilles jaunissent à l'automne et les tomates vertes deviennent rouges à maturité. Les leucoplastes peuvent se transformer en chloroplastes (verdissement des tubercules de pomme de terre à la lumière). Ainsi, les chloroplastes, les chromoplastes et les leucoplastes sont capables de transition mutuelle.

La fonction principale des chloroplastes est la photosynthèse, c'est-à-dire Dans les chloroplastes, à la lumière, les substances organiques sont synthétisées à partir de substances inorganiques en raison de la conversion de l'énergie solaire en énergie des molécules d'ATP. Les chloroplastes des plantes supérieures mesurent 5 à 10 microns et ressemblent en forme lentille biconvexe. Chaque chloroplaste est entouré d'une double membrane sélectivement perméable. L'extérieur est une membrane lisse et l'intérieur a une structure pliée. Principal unité structurelle chloroplaste - thylakoïde, un sac plat à double membrane qui joue un rôle de premier plan dans le processus de photosynthèse. La membrane thylakoïde contient des protéines similaires aux protéines mitochondriales qui participent à la chaîne de transport des électrons. Les thylakoïdes sont disposés en piles ressemblant à des piles de pièces de monnaie (de 10 à 150) appelées grana. Grana a une structure complexe : la chlorophylle est située au centre, entourée d'une couche de protéines ; puis il y a une couche de lipoïdes, encore une fois de protéines et de chlorophylle.

Complexe de Golgi

Il s'agit d'un système de cavités délimitées du cytoplasme par une membrane et pouvant avoir formes différentes. L'accumulation de protéines, de graisses et de glucides en eux. Réaliser la synthèse des graisses et des glucides sur membranes. Forme des lysosomes.

Le principal élément structurel de l'appareil de Golgi est la membrane, qui forme des paquets de citernes aplaties, de grandes et petites vésicules. Les citernes de l'appareil de Golgi sont reliées aux canaux du réticulum endoplasmique. Les protéines, polysaccharides et graisses produits sur les membranes du réticulum endoplasmique sont transférés vers l'appareil de Golgi, s'accumulent à l'intérieur de ses structures et sont « conditionnés » sous la forme d'une substance, prête soit à être libérée, soit à être utilisée dans la cellule elle-même au cours de son activité. vie. Les lysosomes se forment dans l'appareil de Golgi. De plus, il participe à la croissance de la membrane cytoplasmique, par exemple lors de la division cellulaire.

Lysosomes

Corps délimités du cytoplasme par une seule membrane. Les enzymes qu'ils contiennent accélèrent la décomposition des molécules complexes en molécules simples : les protéines en acides aminés, les glucides complexes en molécules simples, les lipides en glycérol et en acides gras, et détruisent également les parties mortes de la cellule et les cellules entières. Les lysosomes contiennent plus de 30 types d'enzymes (substances protéiques qui augmentent la vitesse réaction chimique des dizaines et des centaines de milliers de fois), capable de décomposer les protéines, acides nucléiques, polysaccharides, graisses et autres substances. La dégradation des substances à l'aide d'enzymes est appelée lyse, d'où le nom de l'organite. Les lysosomes sont formés soit à partir des structures du complexe de Golgi, soit à partir du réticulum endoplasmique. L'une des principales fonctions des lysosomes est la participation à la digestion intracellulaire. nutriments. De plus, les lysosomes peuvent détruire les structures de la cellule elle-même lors de sa mort, pendant le développement embryonnaire et dans un certain nombre d'autres cas.

Vacuoles

Ce sont des cavités du cytoplasme remplies de sève cellulaire, lieu d'accumulation de nutriments de réserve, produits dangereux; ils régulent la teneur en eau de la cellule.

Centre cellulaire

Il se compose de deux petits corps - les centrioles et la centrosphère - une section compactée du cytoplasme. Joue un rôle important dans la division cellulaire

Organites de mouvement cellulaire

1. Flagelles et cils, qui sont des excroissances cellulaires et ont la même structure chez les animaux et les plantes
2. Les myofibrilles sont de fins filaments de plus de 1 cm de long et d'un diamètre de 1 micron, situés en faisceaux le long de la fibre musculaire.
3. Pseudopodes (effectuent la fonction de mouvement ; grâce à eux, une contraction musculaire se produit)

Similitudes entre les cellules végétales et animales

Les caractéristiques similaires entre les cellules végétales et animales sont les suivantes :

1. Structure similaire du système de structure, c'est-à-dire présence de noyau et de cytoplasme.
2. Le processus métabolique des substances et de l’énergie est en principe similaire.
3. Les cellules animales et végétales ont une structure membranaire.
4. La composition chimique des cellules est très similaire.
5. Les cellules végétales et animales subissent un processus similaire de division cellulaire.
6. Les cellules végétales et animales ont principe unique transmission du code de l'hérédité.

Différences significatives entre les cellules végétales et animales

En plus caractéristiques communes structure et activité vitale des cellules végétales et animales, il existe également des caractéristiques distinctives chacun d'eux.

Ainsi, nous pouvons dire que les cellules végétales et animales sont similaires dans le contenu de certains éléments importants et certains processus vitaux, et présentent également des différences significatives dans la structure et les processus métaboliques.

En avoir un vrai, qui contient de l'ADN et est séparé des autres structures cellulaires par une membrane nucléaire. Les deux types de cellules ont des processus de reproduction (division) similaires, notamment la mitose et la méiose.

Les cellules animales et végétales reçoivent de l’énergie qu’elles utilisent pour croître et maintenir un fonctionnement normal au cours du processus. Une autre caractéristique des deux types de cellules est la présence de structures cellulaires, dites spécialisées pour remplir des fonctions spécifiques nécessaires à fonctionnement normal. Les cellules animales et végétales sont unies par la présence d'un noyau, d'un réticulum endoplasmique, d'un cytosquelette et. Malgré les caractéristiques similaires des cellules animales et végétales, elles présentent également de nombreuses différences, qui sont discutées ci-dessous.

Principales différences entre les cellules animales et végétales

Schéma de la structure des cellules animales et végétales

• Taille: les cellules animales sont généralement plus petites que les cellules végétales. La taille des cellules animales varie de 10 à 30 micromètres de longueur et celle des cellules végétales de 10 à 100 micromètres.
• Formulaire: les cellules animales sont des tailles différentes et ont des formes arrondies ou irrégulières. Les cellules végétales sont de taille plus similaire et sont généralement en forme de rectangle ou de cube.
• Stockage d'Energie: Les cellules animales stockent l’énergie sous forme de glycogène glucidique complexe. Les cellules végétales stockent de l’énergie sous forme d’amidon.
• Protéines : Sur les 20 acides aminés nécessaires à la synthèse des protéines, seuls 10 sont produits naturellement dans les cellules animales. D'autres soi-disant acides aminés essentiels sont obtenus à partir de la nourriture. Les plantes sont capables de synthétiser les 20 acides aminés.
• Différenciation: Chez les animaux, seules les cellules souches sont capables de se transformer en d’autres. La plupart des types de cellules végétales sont capables de se différencier.
• Hauteur: les cellules animales augmentent en taille, augmentant ainsi le nombre de cellules. Les cellules végétales augmentent essentiellement la taille des cellules en devenant plus grandes. Ils grandissent en accumulant plus d'eau dans la vacuole centrale.
• : Les cellules animales n’ont pas de paroi cellulaire, mais une membrane cellulaire. Les cellules végétales ont une paroi cellulaire constituée de cellulose ainsi qu'une membrane cellulaire.
• : les cellules animales contiennent ces structures cylindriques qui orchestrent l’assemblage des microtubules lors de la division cellulaire. Les cellules végétales ne contiennent généralement pas de centrioles.
• Cils : trouvé dans les cellules animales mais généralement absent dans les cellules végétales. Les cils sont des microtubules qui permettent la locomotion cellulaire.
• Cytokinèse : la séparation du cytoplasme se produit dans les cellules animales lorsqu'un sillon commissural se forme, qui se serre membrane cellulaireà moitié. Dans la cytokinèse des cellules végétales, une plaque cellulaire se forme qui sépare la cellule.
• Glyxisomes : ces structures ne se trouvent pas dans les cellules animales, mais sont présentes dans les cellules végétales. Les glyxisomes aident à décomposer les lipides en sucres, en particulier dans les graines en germination.
• : les cellules animales possèdent des lysosomes, qui contiennent des enzymes qui digèrent les macromolécules cellulaires. Les cellules végétales contiennent rarement des lysosomes, car la vacuole végétale gère la dégradation de la molécule.
• Plastides : Il n'y a pas de plastes dans les cellules animales. Les cellules végétales possèdent des plastes tels que ceux nécessaires.
• Plasmodesmes : les cellules animales ne possèdent pas de plasmodesmes. Les cellules végétales contiennent des plasmodesmes, qui sont des pores entre les parois qui permettent aux molécules et aux signaux de communication de passer entre les cellules végétales individuelles.
• : les cellules animales peuvent avoir de nombreuses petites vacuoles. Les cellules végétales contiennent une grande vacuole centrale, qui peut représenter jusqu'à 90 % du volume cellulaire.

Des cellules procaryotes

Les cellules eucaryotes des animaux et des plantes sont également différentes des cellules procaryotes telles que . Les procaryotes sont généralement des organismes unicellulaires, tandis que les cellules animales et végétales sont généralement multicellulaires. Les eucaryotes sont plus complexes et plus grands que les procaryotes. Les cellules animales et végétales comprennent de nombreux organites que l'on ne trouve pas dans les cellules procaryotes. Les procaryotes n'ont pas de véritable noyau car l'ADN n'est pas contenu dans une membrane, mais est replié dans une région appelée nucléoïde. Alors que les cellules animales et végétales se reproduisent par mitose ou méiose, les procaryotes se reproduisent le plus souvent par fission ou fragmentation.

Autres organismes eucaryotes

Les cellules végétales et animales ne sont pas les seuls types de cellules eucaryotes. Les protes (comme l'euglène et l'amibe) et les champignons (comme les champignons, les levures et les moisissures) sont deux autres exemples d'organismes eucaryotes.

Une cellule est une unité structurelle et fonctionnelle d'un organisme vivant qui transporte des informations génétiques, assure les processus métaboliques et est capable de se régénérer et de s'auto-reproduire.

Il existe des individus unicellulaires et des animaux et plantes multicellulaires développés. Leur activité vitale est assurée par le travail d'organes construits à partir de différents tissus. Le tissu, à son tour, est représenté par un ensemble de cellules similaires en termes de structure et de fonctions.

Cellules différents organismes ont leurs propres propriétés et structures caractéristiques, mais il existe des composants communs inhérents à toutes les cellules : végétales et animales.

Organites communs à tous les types de cellules

Cœur- l'un des composants importants de la cellule, contient l'information génétique et assure sa transmission à la descendance. Il est entouré d'une double membrane qui l'isole du cytoplasme.

Cytoplasme- un milieu transparent visqueux qui remplit la cellule. Tous les organites sont situés dans le cytoplasme. Le cytoplasme est constitué d'un système de microtubules qui assure le mouvement précis de tous les organites. Il contrôle également le transport des substances synthétisées.

Membrane cellulaire– une membrane qui sépare la cellule du milieu extérieur, assure le transport des substances dans la cellule et l'élimination des produits de synthèse ou d'activité vitale.

Réticulum endoplasmique– un organite membranaire, constitué de citernes et de tubules, à la surface desquels sont synthétisés des ribosomes (EPS granulaire). Les endroits où il n’y a pas de ribosomes forment le réticulum endoplasmique lisse. Les réseaux granulaires et agranulaires ne sont pas délimités, mais passent l'un dans l'autre et se connectent à la coque centrale.

Complexe de Golgi- un empilement de réservoirs, aplati au centre et élargi en périphérie. Conçu pour compléter la synthèse des protéines et leur transport ultérieur depuis la cellule, il forme des lysosomes avec l'EPS.

Mitochondries– organites à double membrane, la membrane interne forme des saillies dans la cellule – crêtes. Responsable de la synthèse d'ATP et du métabolisme énergétique. Effectue fonction respiratoire(absorbant l'oxygène et libérant du CO 2).

Ribosomes– sont responsables de la synthèse des protéines ; les petites et grandes sous-unités se distinguent dans leur structure.

Lysosomes– effectuer une digestion intracellulaire grâce à la teneur en enzymes hydrolytiques. Décomposer les substances étrangères piégées.

Dans les cellules végétales et animales, en plus des organites, il existe des structures instables - des inclusions. Ils apparaissent en augmentant processus métaboliques dans une cage. Ils remplissent une fonction nutritionnelle et contiennent :

• Grains d’amidon chez les plantes et glycogène chez les animaux ;
• protéines;
• Les lipides sont des composés à haute teneur énergétique qui sont plus précieux que les glucides et les protéines.

Il existe des inclusions qui ne jouent aucun rôle dans le métabolisme énergétique, ils contiennent des déchets de la cellule. DANS cellules glandulaires les inclusions animales accumulent les sécrétions.

Organites uniques aux cellules végétales

Les cellules animales, contrairement aux cellules végétales, ne contiennent pas de vacuoles, de plastes ou de paroi cellulaire.

Paroi cellulaire est formé à partir de la plaque cellulaire, formant les parois cellulaires primaires et secondaires.

La paroi cellulaire primaire se trouve dans les cellules indifférenciées. Lors de la maturation, une membrane secondaire se forme entre la membrane et la paroi cellulaire primaire. Dans sa structure, il est similaire au primaire, sauf qu'il contient plus de cellulose et moins d'eau.

La paroi cellulaire secondaire est dotée de nombreux pores. Un pore est un endroit où il n’y a pas de paroi secondaire entre l’enveloppe primaire et la membrane. Les pores sont situés par paires dans les cellules adjacentes. Les cellules situées à proximité communiquent entre elles par des plasmodesmes - il s'agit d'un canal qui est un brin de cytoplasme bordé de plasmolemme. Grâce à elle, les cellules échangent des produits synthétisés.

Fonctions de la paroi cellulaire:

1. Maintenir la turgescence cellulaire.
2. Donne forme aux cellules, agissant comme un squelette.
3. Accumule des aliments nutritifs.
4. Protège des influences extérieures.

Vacuoles– les organites remplis de sève cellulaire participent à la digestion des substances organiques (semblables aux lysosomes d’une cellule animale). Formé en utilisant collaboration Complexe ER et Golgi. Premièrement, plusieurs vacuoles se forment et fonctionnent ; au cours du vieillissement cellulaire, elles fusionnent en une seule vacuole centrale.

Plastides- des organites autonomes à double membrane, la coque interne présente des excroissances - des lamelles. Tous les plastes sont divisés en trois types :

• Leucoplastes– des formations non pigmentées, capables de stocker de l'amidon, des protéines, des lipides ;
• chloroplastes– les plastes verts, contiennent le pigment chlorophylle, capable de photosynthèse ;
• chromoplastes– des cristaux couleur orange, en raison de la présence du pigment carotène.

Organites uniques aux cellules animales

La différence entre une cellule végétale et une cellule animale réside dans l’absence de centriole, une membrane à trois couches.

Centrioles– des organites appariés situés près du noyau. Ils participent à la formation du fuseau et contribuent à la divergence uniforme des chromosomes vers les différents pôles de la cellule.

Membrane plasma— les cellules animales sont caractérisées par une membrane durable à trois couches, constituée de lipides et de protéines.

Caractéristiques comparatives des cellules végétales et animales

Grâce aux chloroplastes, les cellules végétales effectuent les processus de photosynthèse - les cellules animales n'en sont pas capables.

La division mitotique d'une plante se produit principalement dans le méristème et se caractérise par la présence étape supplémentaire– la préprophase dans le corps animal, la mitose est inhérente à toutes les cellules.

La taille des cellules végétales individuelles (environ 50 microns) dépasse celle des cellules animales (environ 20 microns).

La relation entre les cellules végétales s'effectue par l'intermédiaire des plasmodesmes et chez les animaux, par l'intermédiaire des desmosomes.

Les vacuoles d'une cellule végétale occupent la majeure partie de son volume ; chez les animaux, ce sont de petites formations en petites quantités.

La paroi cellulaire des plantes est constituée de cellulose et de pectine ; chez les animaux, la membrane est constituée de phospholipides.

Les plantes ne sont pas capables de bouger activement, elles se sont donc adaptées à la méthode de nutrition autotrophe, synthétisant indépendamment tous les nutriments nécessaires à partir de composés inorganiques.

Les animaux sont hétérotrophes et utilisent des substances organiques exogènes.

Similitudes dans la structure et Fonctionnalité les cellules végétales et animales indiquent l'unité de leur origine et leur appartenance aux eucaryotes. Leurs particularités sont dues à en différentes manières la vie et l'alimentation.